從南水北調(diào)雙洎河支渡槽談混凝土裂縫控制

李偉亭（河南省科達水利勘測設計有限公司 ，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
（河南省科達水利勘測設計有限公司 ，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段河渠交叉建筑物，總長為325m，包括槽身進口段和出口段。

2　混凝土施工概況

（1）混凝土材料及配合比情況。施工前對進場材料進行嚴格控制，對于砼原料、鋼筋等材料，經(jīng)過比選、檢測，所選定的供應商均為管理規(guī)范、材料供應穩(wěn)定的廠家，從源頭進行了進場材料質(zhì)量的把控。（2）混凝土養(yǎng)護情況。養(yǎng)護方法采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水等措施進行保濕、潮濕養(yǎng)護，保證混凝土不致失水干燥。養(yǎng)護時間為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重約束。槽身進、出口段箱型基礎分兩期澆筑完成，在澆筑二期混凝土時，因一期混凝土溫度已降到平均氣溫，強度達到了設計標號。且二期混凝土進出口段的箱型基礎側(cè)墻與頂板、槽身段墩身均處于嚴重約束區(qū)內(nèi)，其受前期混凝土約束產(chǎn)生拉應力超過其極限時，導致后期混凝土出現(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)生了較大的約束應力，致使混凝土結(jié)構出現(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33.2℃，遠超溫控允許值。

4　裂縫預防措施

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）混凝土溫控指標分析。溫控指標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)驗和相關規(guī)范，按照施工流程，擬按以下指標進行控制：

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場存放，使其沉伏降溫。砂石骨料提前堆放3d以上，裝載機盡量從下部取料，夏季在骨料場成品料倉上搭設防曬涼棚，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）混凝土運輸過程溫度控制。加強運輸管理，強化調(diào)度權威性，盡量避免混凝土運輸過程中等車卸料現(xiàn)象；混凝土運輸車輛采用1cm保溫被包裹，高溫季節(jié)避免運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)澆筑混凝土時，采用噴霧機噴霧降低倉面小環(huán)境溫度。在澆筑槽身C50混凝土時，選擇在槽身特征部位埋設傳感式溫度計，加強混凝土內(nèi)部和大氣溫度的檢測。

（5）混凝土澆筑后的溫度控制。混凝土終凝后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)護質(zhì)量

（1）養(yǎng)護。由于大體積砼內(nèi)外溫度不一致，強度增長不同，多是在強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)護期控制在7至28天。

（2）基礎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，對倒角邊墻進行拉毛處理，并在底板澆筑完成的28天內(nèi)即進行墻體及頂板混凝土澆筑，使結(jié)構不至于產(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用。

［1］混凝土結(jié)構設計規(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要求.

［4］南水北調(diào)質(zhì)量驗收標準.

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

李偉亭（1987-），河南鄭州人，學士學位，工程師。