河西水庫(kù)溢洪閘工程混凝土裂縫控制措施

張曉鳳，羅波波

（山東省水利工程局有限公司，山東濟(jì)南 250014）

河西水庫(kù)溢洪閘工程混凝土裂縫控制措施

張曉鳳，羅波波

（山東省水利工程局有限公司，山東濟(jì)南 250014）

本文以五蓮縣河西水庫(kù)溢洪閘工程施工為例，具體分析了施工中混凝土裂縫控制措施及關(guān)鍵技術(shù)，旨在降低混凝土裂縫產(chǎn)生幾率，保障水工建筑物安全運(yùn)行。

水利工程；施工中；混凝土裂縫；控制技術(shù)

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中常見的通病，輕者影響建筑物外觀質(zhì)量，重者影響建筑物的運(yùn)行壽命和安全。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，有材料、溫度變化等原因，也有設(shè)計(jì)、施工等方面因素。本文以五蓮縣河西水庫(kù)溢洪閘工程為例，從施工方面分析了控制混凝土裂縫的施工工藝與施工控制措施。

五蓮縣河西水庫(kù)溢洪閘采用了開敞式水閘型式，其流量為716.0 m3/s，閘室共分為5孔，單孔凈寬為5.0 m。閘頂高程為117.0 m，閘底板高程為112.0 m，閘室總寬度為30.8 m，閘室順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度14.0 m，邊墩厚度為1.0 m，中墩厚度為1.2 m。

1 水利工程施工中控制混凝土裂縫技術(shù)

1.1 施工前準(zhǔn)備工作

在施工前需要保證施工材料的充足，如：砂、石、水泥、外加劑、粉煤灰等。河西水庫(kù)溢洪閘工程中，細(xì)骨料準(zhǔn)備1 500 m3，粗骨料準(zhǔn)備3 000 m3，水泥設(shè)置5個(gè)100 t的儲(chǔ)料罐進(jìn)行儲(chǔ)備，粉煤灰設(shè)置2個(gè)100 t的儲(chǔ)料罐進(jìn)行儲(chǔ)備。另外，還配置了2臺(tái)120 kW的柴油發(fā)電機(jī)，以備停電使用，配備了兩臺(tái)混凝土輸送泵、8臺(tái)平板振動(dòng)器、1臺(tái)真空吸水泵、20個(gè)插入式振搗器以及養(yǎng)護(hù)用草簾、氈布、薄膜等3 500 m2。

1.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑方法采用連續(xù)分層澆筑方案，每層厚約450 mm，分層厚度標(biāo)記在鋼筋上。

河西水庫(kù)溢洪閘混凝土澆筑，在控制原材料的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量、優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，將混凝土的性能全面提高的同時(shí)，還注重了混凝土的內(nèi)部測(cè)溫，安排了專職的測(cè)溫人員及時(shí)的掌握并且有效的控制、調(diào)節(jié)混凝土的內(nèi)外溫差，混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，從而有效的防止了混凝土裂縫的產(chǎn)生。

1.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土在澆筑完畢后的12 h以內(nèi)，對(duì)基礎(chǔ)底板覆蓋塑料薄膜、草簾，墩墻覆蓋塑料薄膜、氈布并澆水進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面充分濕潤(rùn)。保溫養(yǎng)護(hù)覆蓋采用一層塑料薄膜加一層草簾或氈布或保溫被的方式，現(xiàn)場(chǎng)另備1層塑料薄膜，1層草簾或氈布以做保溫保濕備用材料。要求薄膜的搭接不得小于150 mm，草簾或氈布保溫被的搭接不小于100 mm。墻柱插筋之間狹小空間必須特別注意保溫措施，可用條形薄膜加以覆蓋后，再加蓋氈布保溫被，確保墻柱插筋薄弱環(huán)節(jié)處的養(yǎng)護(hù)保溫工作。

為了保證混凝土內(nèi)外溫差小于25℃，在閘室底板和閘墩大體積混凝土內(nèi)設(shè)置DN 32水管，外接自來(lái)水水源，以降低混凝土內(nèi)部的溫度。在施工過(guò)程中，在底板和閘墩積混凝土中設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，混凝土澆筑完成后在頭1～4 d內(nèi)每隔1 h測(cè)溫一次，根據(jù)測(cè)量結(jié)果控制水管開關(guān)，必要時(shí)啟用增壓泵，提高水流速度，確保混凝土中內(nèi)外溫差小于25℃。

2 裂縫的預(yù)防措施

1）混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡可能的減少用水量和水泥用量。

2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在不小于1%。

3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。

5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下澆縫間距20～30 m，延滯澆筑時(shí)間一般不小于60 d。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

6）嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)控制在1.5%以下。

7）控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理?yè)郊铀芑瘎┖蜏p水劑。

8）采用綜合措施，控制混凝土初始溫度、混凝土終凝溫度和溫度變幅。引起溫差裂縫澆筑時(shí)間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)要求在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時(shí)向骨料噴冷水。混凝土泵送時(shí)，在水平及垂直泵管上加蓋草簾，并噴灑冷水。

9）在滿足工期要求前提下，盡量延滯混凝土拆模時(shí)間，拆模時(shí)應(yīng)充分考慮當(dāng)時(shí)氣溫情況，保證混凝土內(nèi)部溫度與大氣溫差不大于25℃，以避免混凝土接觸空氣時(shí)降溫過(guò)快而開裂，更不能在此時(shí)噴灑涼水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

3 控制混凝土裂縫的關(guān)鍵因素

3.1 原材料控制

本工程施工所選用的水泥為：水化熱較低的P·S42.5級(jí)水泥，能夠有效的控制施工溫度，所使用的骨料為0.5 cm～4.0 cm石子，而且片狀、針狀含量均小于10%，級(jí)配良好，壓碎指標(biāo)均不大于12%；所使用的砂為中粗砂，且細(xì)度模數(shù)大于2.8。所選用的粉煤灰為F類的II級(jí)粉煤灰。

粉煤灰的摻量控制在15%～30%之間，膠凝材料的使用總量控制在340～380 kg/m3范圍內(nèi)，可根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、抗凍抗?jié)B等級(jí)對(duì)粉煤灰用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.2 施工要點(diǎn)

本閘的施工采用了分層施工法，采用2臺(tái)泵車由東向西進(jìn)行混凝土澆筑（根據(jù)地形），并且在結(jié)合混凝土泵送過(guò)程中自然形成的坡度特點(diǎn)，進(jìn)行了“斜面分層、薄層覆蓋、循序推進(jìn)、一次到頂”的混凝土澆筑方法，與此同時(shí)，斜面每層混凝土的澆筑厚度均在450 mm左右，而且為了有效的降低混凝土裂縫的發(fā)生率，利用層面散熱原理，盡可能的減少每次澆筑長(zhǎng)度的蓄熱量，保證混凝土內(nèi)外溫差適宜，有效的防止水化熱的積聚，繼而有效的減小溫度效應(yīng)，在此前提條件下，進(jìn)行密實(shí)振搗，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度。與此同時(shí)，加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，定期的安排專業(yè)的養(yǎng)護(hù)人員對(duì)其進(jìn)行檢查、維護(hù)，嚴(yán)格控制混凝土收面和模板拆除時(shí)間，并且及時(shí)在混凝土的表面覆蓋塑料薄膜和草簾或氈布進(jìn)行控溫保養(yǎng)、保濕保養(yǎng)等，全面的提高了混凝土工程的施工質(zhì)量，降低了混凝土裂縫發(fā)生率。

4 結(jié)語(yǔ)

保證水工混凝土施工質(zhì)量，需要依靠各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，從施工前的材料準(zhǔn)備，到混凝土拌和、振搗以及后期的養(yǎng)護(hù)等一系列的過(guò)程，均需要保證每一步將質(zhì)量控制落實(shí)到位，并且注重細(xì)節(jié)處理，才能保證水工建筑物工程整體質(zhì)量。

[1]陳云靖.水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月）,2014,(15)：24-25.

[2]Sun Huaxin.Technical analysis of the construction control of concrete cracks in hydraulic engineering[J].Urban construction theory research(electronic version),2015,(8)：3655-3655.

[3]廖偉房.水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)分析[J].河南水利與南水北調(diào),2015,(2)：3-4.

（責(zé)任編輯 遲明春）

TU755.8

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1009-6159（2017）-04-0035-02

2016-08-19

張曉鳳（1986—），女，助理工程師