从南水北调双洎河支渡槽谈混凝土裂缝控制

李伟亭（河南省科达水利勘测设计有限公司 ，郑州 450003）

从南水北调双洎河支渡槽谈混凝土裂缝控制

李伟亭
（河南省科达水利勘测设计有限公司 ，郑州 450003）

南水北调双洎河支渡槽属于大体积混凝土，质量控制难度大，本文介绍了裂缝发生的原因，及对裂缝的预防及处理措施。通过对混凝土裂缝的控制，该渡槽浇筑完毕后，外观整洁，混凝土的裂缝得到了良好的控制。

混凝土；裂缝；配合比；温度控制

1　工程概况

双洎河支渡槽横跨双洎河支流，位于河南省新郑市东南，为南水北调中线一期工程总干渠新郑南段第三标段河渠交叉建筑物，总长为325m，包括槽身进口段和出口段。

2　混凝土施工概况

（1）混凝土材料及配合比情况。施工前对进场材料进行严格控制，对于砼原料、钢筋等材料，经过比选、检测，所选定的供应商均为管理规范、材料供应稳定的厂家，从源头进行了进场材料质量的把控。（2）混凝土养护情况。养护方法采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证混凝土不致失水干燥。养护时间为14d～28d。

3　混凝土裂缝发生原因分析

（1）后期混凝土受到前期浇筑混凝土的严重约束。槽身进、出口段箱型基础分两期浇筑完成，在浇筑二期混凝土时，因一期混凝土温度已降到平均气温，强度达到了设计标号。且二期混凝土进出口段的箱型基础侧墙与顶板、槽身段墩身均处于严重约束区内，其受前期混凝土约束产生拉应力超过其极限时，导致后期混凝土出现竖直裂缝。

（2）混凝土配合比中胶凝材料用量偏大。渡槽C30W6F150混凝土配合比中胶凝材料用量偏大，自生体积变形较大，产生了较大的约束应力，致使混凝土结构出现裂缝。

（3）水化升温过高。C30W6F150混凝土采用的施工配合比为每立方米水泥用量为332kg。粗略估算，每100kg水泥产生10℃水化温升。即水泥水化温升可达33.2℃，远超温控允许值。

4　裂缝预防措施

4.1优化混凝土配合比

原来使用的混凝土配合比中胶凝材料含量偏大，按防裂要求重新进行混凝土配合比试验，如下：

表1　

优化后的配合比每立方米水泥用减少了40kg，减少了胶凝材料用量。目前，根据已浇筑完成的箱基混凝土外观质量的观检查情况，混凝土裂缝未出现，效果良好。

4.2温度控制

（1）混凝土温控指标分析。温控指标包括混凝土绝热温升，内部最高温度，内外最大温差等。根据已有施工经验和相关规范，按照施工流程，拟按以下指标进行控制：

C50混凝土绝热温升不大于60℃；C30混凝土绝热温升不大于55℃。夏季混凝土浇筑温度不高于28℃ ，冬季不低于5℃，渡槽内部混凝土最高温度不高于75℃，混凝土内部与表面温差控制小于20℃，混凝土表层与环境温差不宜超过15℃。

（2）混凝土出机口温度控制措施。夏季高温季节混凝土浇筑温度如大于28℃，则将出机口温度控制在25℃以内，为此采取以下措施：

控制胶凝材料温度，提前1～2d组织水泥和粉煤灰进场存放，使其沉伏降温。砂石骨料提前堆放3d以上，装载机尽量从下部取料，夏季在骨料场成品料仓上搭设防晒凉棚，并采用冷水定时喷淋骨料降温；冬季在骨料堆上加盖保温油布。

（3）混凝土运输过程温度控制。加强运输管理，强化调度权威性，尽量避免混凝土运输过程中等车卸料现象；混凝土运输车辆采用1cm保温被包裹，高温季节避免运输过程中受日光辐射和温度倒灌，冬季低温季节，为减少外界低温对混凝土的侵袭影响。

（4）混凝土浇筑过程温度控制。a合理安排混凝土浇筑时间，夏季混凝土浇筑安排在早晚和夜间施工，以避开高温时段，冬季则尽量安排在白天浇筑混凝土。

b加快混凝土入仓强度，尽量缩短先浇筑层面的履盖时间，以控制仓面覆盖时间在混凝土初凝时间之内。

c 在高温季节浇筑混凝土时，采用喷雾机喷雾降低仓面小环境温度。在浇筑槽身C50混凝土时，选择在槽身特征部位埋设传感式温度计，加强混凝土内部和大气温度的检测。

（5）混凝土浇筑后的温度控制。混凝土终凝后4-6h内，及时覆盖土工布保温、保湿；冬季施工时，对槽身底板下承重支架周边以及槽身两端进行全围封，并内置水加热装置，升温至15-20℃，持续1周以上，确保混凝土内外温差不超过规范要求的25℃。

4.3控制混凝土施工及养护质量

（1）养护。由于大体积砼内外温度不一致，强度增长不同，多是在强度增长慢的表面开裂。因此采取尽量晚拆模，拆模后立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期控制在7至28天。

（2）基础约束形成的薄墙裂缝，易形成贯穿行裂缝，夏季避开白天高温时间段，以降低混凝土入仓温度和最高温升并避开在阳光暴晒和有风时间拆模。

（3）缩短二期混凝土浇筑间隔。由于施工工艺的限制，箱涵、渡槽槽身等需分两次进行浇筑。在一期完成底板及倒角以上0.2m的混凝土浇筑后，对倒角边墙进行拉毛处理，并在底板浇筑完成的28天内即进行墙体及顶板混凝土浇筑，使结构不至于产生裂缝或少产生裂缝。

（4）在混凝土浇筑过程中，设专人监督，避免过振和漏振，提高混凝土施工的匀质性。通过监控及时掌握混凝土温度梯度变化，保证内部与表面温差小于25℃。

5　结语

通过对混凝土裂缝发生的原因分析，提前预防，能够减少大体积混凝土裂缝的发生，改善大体积混凝土的和易性及温度稳定性。建议在大坝、渠道等大体积混凝土水利工程施工中广泛应用。

［1］混凝土结构设计规范GB50010-2010.

［2］水工混凝土规范SL677-2014.

［3］引水发电系统混凝土缺陷处理技术要求.

［4］南水北调质量验收标准.

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

李伟亭（1987-），河南郑州人，学士学位，工程师。