混凝土裂縫成因及控制措施

楊永明

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

吉木乃縣揚(yáng)水工程蓄水池采用半填半挖的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計為碾壓式復(fù)合土工膜砂礫石壩，正常蓄水位872.50 m，設(shè)計池頂高程876.00 m，池底高程860.50 m。池頂寬度為5 m，壩頂采用C20F300砼路面，上游側(cè)路緣石采用C20F300砼，高度1.2 m，放大基礎(chǔ)寬0.7 m，高0.5 m，路緣石寬度0.3 cm，高0.5 m，路緣石上設(shè)防護(hù)欄桿；迎水面邊坡1∶2.5，護(hù)坡采用現(xiàn)澆C20F300砼面板，面板厚度0.2 m。

1 裂縫成因

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多，大多數(shù)裂縫是施工過程中施工工藝控制不到位而導(dǎo)致的。此外，原材料不合格、配合比不合適、現(xiàn)場管理不到位等也會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。以混凝土裂縫為目標(biāo)，分析裂縫成因，并提出相應(yīng)的控制方法，可以提高工程質(zhì)量。

1.1 原材料不合格

一是粗細(xì)骨料級配間斷，超遜徑不符合規(guī)范要求、含泥量過大，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土收縮，誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生。二是混凝土外加劑種類、數(shù)量不按配合比例摻加，增加混凝土收縮。三是水泥品種、等級不符合要求，造成混凝土早期收縮，引起混凝土收縮裂縫。

1.2 設(shè)計配合比不合適

配合比設(shè)計過程中每方混凝土的水泥設(shè)計用量較大，造成混凝土產(chǎn)生溫度裂縫；用水量設(shè)計過大，造成坍落度大、和易性差，引起早期收縮裂縫。

1.3 施工不到位

一是混凝土澆筑時，施工人員不按技術(shù)要求進(jìn)行振搗，振搗棒插入位置、間距不當(dāng)，造成混凝土漏振、振搗時間過長，影響混凝土的澆筑質(zhì)量，誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生。二是混凝土拌和時間不夠，致使拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土）。拌合樓至現(xiàn)場澆筑點(diǎn)距離較長，運(yùn)輸時間間隔過長，造成混凝土和易性差，容易產(chǎn)生裂縫。三是澆筑停歇時間過長容易產(chǎn)生冷縫?；炷翝仓瓿珊笾辽龠M(jìn)行3次抹面壓光，否則容易產(chǎn)生表面裂縫。四是混凝土澆筑完成后，保溫或降溫措施不到位，造成混凝土內(nèi)部和外部溫差，形成溫度裂縫。五是施工現(xiàn)場風(fēng)速過大，溫度過高，造成混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2 混凝土裂縫控制措施

2.1 合理選擇材料

根據(jù)配合比選擇合適的水泥品種、等級，采用符合規(guī)范要求的粗細(xì)骨料，粗細(xì)材料要在使用前對含泥量、含水率、有機(jī)雜質(zhì)等進(jìn)行檢測。宜優(yōu)先選用中粗砂、粒徑合格中小石子，砂含泥量小于3%，中小石子含泥量小于1%。同時，對石料強(qiáng)度進(jìn)行堅(jiān)固性試驗(yàn)，保證強(qiáng)度不低于60 MPa，對泥土含量超標(biāo)的粗細(xì)骨料進(jìn)行沖洗，檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后方可作為混凝土原材料。

外加劑在使用前應(yīng)經(jīng)過混凝土配合比試驗(yàn)，確定其摻加比例。同時，優(yōu)化混凝土配合比組分，進(jìn)而降低混凝土水化熱，避免產(chǎn)生溫度裂縫。

2.2 重視混凝土配合比設(shè)計

按照《水工混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（DL/T5330-2015）的規(guī)定，依據(jù)設(shè)計要求的混凝土強(qiáng)度等級、抗凍抗?jié)B等指標(biāo)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計。用水量不宜大于170 kg/m3，混凝土水膠比不宜大于0.60，宜采用引氣劑、減水劑增加混凝土的和易性。

2.3 狠抓施工過程控制

2.3.1 模板安裝及拆除本工程采用模板為鋼模板，模板強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性符合設(shè)計要求。模板采用腳手架、穿墻拉桿固定，安裝牢固防止跑模，板面縫隙采用膠帶密封，防止漏漿，影響混凝土均勻性。模板拆除時限應(yīng)遵守《水利水電工程模板施工規(guī)范》（DL/T5110-2013）及相關(guān)技術(shù)要求。

2.3.2 混凝土制備優(yōu)先采用商品混凝土。采用自拌混凝土?xí)r，應(yīng)對混凝土的原材料進(jìn)行檢測，對拌合樓稱量設(shè)備進(jìn)行檢查，稱量設(shè)備及原材料合格后，依據(jù)設(shè)計配合比、原材料含水率、超遜徑等因素進(jìn)行施工配合比參數(shù)調(diào)整。施工單位依據(jù)規(guī)范要求事先制定混凝土拌和質(zhì)量控制制度，對拌和機(jī)操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并依據(jù)質(zhì)量控制制度做好拌和記錄。

2.3.3 混凝土運(yùn)輸采用罐車運(yùn)輸能夠保持混凝土拌和物的均勻性，罐車裝料前應(yīng)將罐內(nèi)積水清理干凈。因現(xiàn)場澆筑間隔時間較長，添加外加劑調(diào)整混凝土和易性時應(yīng)快速攪拌，攪拌時間由現(xiàn)場實(shí)際情況確定。嚴(yán)禁在澆筑點(diǎn)向混凝土罐車內(nèi)加水。

2.3.4 混凝土澆筑澆筑前應(yīng)清理模板內(nèi)的雜物，檢查模板安裝尺寸、鋼筋安裝型號及間距等，符合設(shè)計要求后方可進(jìn)行混凝土澆筑。混凝土振搗時，盡量減少振搗棒對鋼筋、模板、預(yù)埋件的碰撞。分層澆筑時，振搗棒應(yīng)插入下一層5 cm，保證混凝土形成一個整體不產(chǎn)生裂縫，澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。澆筑完成后，應(yīng)在初凝前進(jìn)行至少兩次抹壓，覆蓋塑料薄膜保濕，遇大風(fēng)或高溫天氣應(yīng)采用復(fù)合土工膜覆蓋，避免混凝土水分流失，造成干縮裂縫。

2.3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)是提高混凝土強(qiáng)度的重要措施，混凝土覆蓋養(yǎng)護(hù)是否到位決定混凝土開裂的可能性。因此，應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)混凝土養(yǎng)護(hù)，責(zé)任到人，并制定明確的獎罰制度。

3 經(jīng)驗(yàn)與建議

為減少混凝土產(chǎn)生裂縫，保證混凝土施工質(zhì)量，施工前應(yīng)制定專項(xiàng)施工方案，并報監(jiān)理業(yè)主審批。該專項(xiàng)方案項(xiàng)目部應(yīng)進(jìn)行層層技術(shù)交底，交底雙方簽字確認(rèn)，技術(shù)交底要保質(zhì)保量。施工過程中只要控制好原材料質(zhì)量、配合比參數(shù)、施工工藝，做好施工管理，就可以有效避免混凝土裂縫。

針對水庫大壩、調(diào)蓄水池混凝土面板結(jié)構(gòu)，因施工工作面大，混凝土灑水養(yǎng)護(hù)工作難度較大，為了保證混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，混凝土表面應(yīng)覆蓋黑心棉，黑心棉上安裝混凝土滴灌帶，有長流水的地方可以直接與水泵連通，不具備長流水條件時，壩頂架設(shè)水罐，水罐連通滴灌帶，通過滴灌帶保持混凝土表面濕潤。

夏季澆筑混凝土應(yīng)注意避開高溫始端，在早晚氣溫較低時澆筑混凝土，防止高溫時段混凝土水分流失較快，造成干縮裂縫。