從南水北調(diào)雙洎河支渡槽談混凝土裂縫控制

李偉亭（河南省科達(dá)水利勘測設(shè)計有限公司 ，鄭州 450003）

從南水北調(diào)雙洎河支渡槽談混凝土裂縫控制

李偉亭
（河南省科達(dá)水利勘測設(shè)計有限公司 ，鄭州 450003）

南水北調(diào)雙洎河支渡槽屬于大體積混凝土，質(zhì)量控制難度大，本文介紹了裂縫發(fā)生的原因，及對裂縫的預(yù)防及處理措施。通過對混凝土裂縫的控制，該渡槽澆筑完畢后，外觀整潔，混凝土的裂縫得到了良好的控制。

混凝土；裂縫；配合比；溫度控制

1　工程概況

雙洎河支渡槽橫跨雙洎河支流，位于河南省新鄭市東南，為南水北調(diào)中線一期工程總干渠新鄭南段第三標(biāo)段河渠交叉建筑物，總長為325m，包括槽身進(jìn)口段和出口段。

2　混凝土施工概況

（1）混凝土材料及配合比情況。施工前對進(jìn)場材料進(jìn)行嚴(yán)格控制，對于砼原料、鋼筋等材料，經(jīng)過比選、檢測，所選定的供應(yīng)商均為管理規(guī)范、材料供應(yīng)穩(wěn)定的廠家，從源頭進(jìn)行了進(jìn)場材料質(zhì)量的把控。（2）混凝土養(yǎng)護(hù)情況。養(yǎng)護(hù)方法采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù)，保證混凝土不致失水干燥。養(yǎng)護(hù)時間為14d～28d。

3　混凝土裂縫發(fā)生原因分析

（1）后期混凝土受到前期澆筑混凝土的嚴(yán)重約束。槽身進(jìn)、出口段箱型基礎(chǔ)分兩期澆筑完成，在澆筑二期混凝土?xí)r，因一期混凝土溫度已降到平均氣溫，強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計標(biāo)號。且二期混凝土進(jìn)出口段的箱型基礎(chǔ)側(cè)墻與頂板、槽身段墩身均處于嚴(yán)重約束區(qū)內(nèi)，其受前期混凝土約束產(chǎn)生拉應(yīng)力超過其極限時，導(dǎo)致后期混凝土出現(xiàn)豎直裂縫。

（2）混凝土配合比中膠凝材料用量偏大。渡槽C30W6F150混凝土配合比中膠凝材料用量偏大，自生體積變形較大，產(chǎn)生了較大的約束應(yīng)力，致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

（3）水化升溫過高。C30W6F150混凝土采用的施工配合比為每立方米水泥用量為332kg。粗略估算，每100kg水泥產(chǎn)生10℃水化溫升。即水泥水化溫升可達(dá)33.2℃，遠(yuǎn)超溫控允許值。

4　裂縫預(yù)防措施

4.1優(yōu)化混凝土配合比

原來使用的混凝土配合比中膠凝材料含量偏大，按防裂要求重新進(jìn)行混凝土配合比試驗，如下：

表1　

優(yōu)化后的配合比每立方米水泥用減少了40kg，減少了膠凝材料用量。目前，根據(jù)已澆筑完成的箱基混凝土外觀質(zhì)量的觀檢查情況，混凝土裂縫未出現(xiàn)，效果良好。

4.2溫度控制

（1）混凝土溫控指標(biāo)分析。溫控指標(biāo)包括混凝土絕熱溫升，內(nèi)部最高溫度，內(nèi)外最大溫差等。根據(jù)已有施工經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)范，按照施工流程，擬按以下指標(biāo)進(jìn)行控制：

C50混凝土絕熱溫升不大于60℃；C30混凝土絕熱溫升不大于55℃。夏季混凝土澆筑溫度不高于28℃ ，冬季不低于5℃，渡槽內(nèi)部混凝土最高溫度不高于75℃，混凝土內(nèi)部與表面溫差控制小于20℃，混凝土表層與環(huán)境溫差不宜超過15℃。

（2）混凝土出機(jī)口溫度控制措施。夏季高溫季節(jié)混凝土澆筑溫度如大于28℃，則將出機(jī)口溫度控制在25℃以內(nèi)，為此采取以下措施：

控制膠凝材料溫度，提前1～2d組織水泥和粉煤灰進(jìn)場存放，使其沉伏降溫。砂石骨料提前堆放3d以上，裝載機(jī)盡量從下部取料，夏季在骨料場成品料倉上搭設(shè)防曬涼棚，并采用冷水定時噴淋骨料降溫；冬季在骨料堆上加蓋保溫油布。

（3）混凝土運(yùn)輸過程溫度控制。加強(qiáng)運(yùn)輸管理，強(qiáng)化調(diào)度權(quán)威性，盡量避免混凝土運(yùn)輸過程中等車卸料現(xiàn)象；混凝土運(yùn)輸車輛采用1cm保溫被包裹，高溫季節(jié)避免運(yùn)輸過程中受日光輻射和溫度倒灌，冬季低溫季節(jié)，為減少外界低溫對混凝土的侵襲影響。

（4）混凝土澆筑過程溫度控制。a合理安排混凝土澆筑時間，夏季混凝土澆筑安排在早晚和夜間施工，以避開高溫時段，冬季則盡量安排在白天澆筑混凝土。

b加快混凝土入倉強(qiáng)度，盡量縮短先澆筑層面的履蓋時間，以控制倉面覆蓋時間在混凝土初凝時間之內(nèi)。

c 在高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，采用噴霧機(jī)噴霧降低倉面小環(huán)境溫度。在澆筑槽身C50混凝土?xí)r，選擇在槽身特征部位埋設(shè)傳感式溫度計，加強(qiáng)混凝土內(nèi)部和大氣溫度的檢測。

（5）混凝土澆筑后的溫度控制?；炷两K凝后4-6h內(nèi)，及時覆蓋土工布保溫、保濕；冬季施工時，對槽身底板下承重支架周邊以及槽身兩端進(jìn)行全圍封，并內(nèi)置水加熱裝置，升溫至15-20℃，持續(xù)1周以上，確?；炷羶?nèi)外溫差不超過規(guī)范要求的25℃。

4.3控制混凝土施工及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量

（1）養(yǎng)護(hù)。由于大體積砼內(nèi)外溫度不一致，強(qiáng)度增長不同，多是在強(qiáng)度增長慢的表面開裂。因此采取盡量晚拆模，拆模后立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護(hù)期控制在7至28天。

（2）基礎(chǔ)約束形成的薄墻裂縫，易形成貫穿行裂縫，夏季避開白天高溫時間段，以降低混凝土入倉溫度和最高溫升并避開在陽光暴曬和有風(fēng)時間拆模。

（3）縮短二期混凝土澆筑間隔。由于施工工藝的限制，箱涵、渡槽槽身等需分兩次進(jìn)行澆筑。在一期完成底板及倒角以上0.2m的混凝土澆筑后，對倒角邊墻進(jìn)行拉毛處理，并在底板澆筑完成的28天內(nèi)即進(jìn)行墻體及頂板混凝土澆筑，使結(jié)構(gòu)不至于產(chǎn)生裂縫或少產(chǎn)生裂縫。

（4）在混凝土澆筑過程中，設(shè)專人監(jiān)督，避免過振和漏振，提高混凝土施工的勻質(zhì)性。通過監(jiān)控及時掌握混凝土溫度梯度變化，保證內(nèi)部與表面溫差小于25℃。

5　結(jié)語

通過對混凝土裂縫發(fā)生的原因分析，提前預(yù)防，能夠減少大體積混凝土裂縫的發(fā)生，改善大體積混凝土的和易性及溫度穩(wěn)定性。建議在大壩、渠道等大體積混凝土水利工程施工中廣泛應(yīng)用。

［1］混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010.

［2］水工混凝土規(guī)范SL677-2014.

［3］引水發(fā)電系統(tǒng)混凝土缺陷處理技術(shù)要求.

［4］南水北調(diào)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.087

李偉亭（1987-），河南鄭州人，學(xué)士學(xué)位，工程師。