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本文作者：付鵬王穎作者單位：江西省峽江水利樞紐工程管理局

0引言

大體積混凝土出現裂縫是一個相當普遍的現象，分析裂縫的成因，制定控制措施，實施處理方案，對于工程施工具有實際意義。江西省峽江水利樞紐工程是以防洪為主，兼有發電等綜合效益的大型水利工程（峽江水利樞紐平面布置圖見圖1），電站共安裝9臺單機容量40MW的水輪發電機組。廠房基礎底板總長（順水流方向）211．8m、總寬91．7m，其中2?！?＃機組單寬22．7m，1＃、9＃機組寬各26．45m。在混凝土基礎澆筑過程中，第一澆筑層出現了一些裂縫，經分析裂縫均由溫度應力引起。經過處理，裂縫發展得到了抑制。

1廠房基礎混凝土裂縫情況

1．1澆筑條件

峽江水電站廠房基礎混凝土為C25，施工分層澆筑厚度為1～1．2m，最大澆筑倉面22．5m×26．45m，最小澆筑倉面14m×22．7m。電站廠房基礎混凝土澆筑于2011年5月4日開始，除9＃機外，其余機組段基礎混凝土第一澆筑層于8月10日澆筑完畢，建基面覆蓋。該層混凝土澆筑24h后，陸續發現多個倉面出現裂縫，且裂縫基本位于澆筑倉中部范圍的澆筑層表面，走向大多與混凝土澆筑推進方向垂直。裂縫分布、規模以及混凝土澆筑時的條件見表1。

1．2裂縫類別

根據出現的裂縫縫寬、縫深和縫長，統計裂縫類別如下：（1）符合縫寬δ＜0.2mm、縫深h≤30cm和縫長L＜100cm限值中兩項的裂縫（Ⅰ類）有7條，此類裂縫對結構應力、耐久性和安全性基本無影響。（2）符合縫寬0.2mm≤δ＜0.3mm、縫深h＞30cm且不超過澆筑層厚度的1/3、縫長100cm≤L＜300cm限值中兩項的裂縫（Ⅱ類）有3條。（3）符合縫寬0.3mm≤δ＜0.4mm、縫深超過澆筑層厚度的1/3、縫長L＞300cm限值中兩項的裂縫（Ⅲ類）有8條。（4）符合縫寬δ≥0.4mm、縫深超過澆筑層厚度的1/2、縫長貫穿或基本貫穿整個倉面限值中兩項的裂縫（Ⅳ類）有2條。

2裂縫成因分析

大體積混凝土因它的表面系數比較小，水泥水化熱釋放集中，內部溫升快，形成熱量積聚，遇外部混凝土散熱較快時，形成較大混凝土內表溫差，當溫度梯度超過一定值，且表面拉應力超過混凝土的極限抗拉強度，混凝土溫度裂縫便產生，這是混凝土溫度裂縫產生的機理。峽江水電站廠房基礎混凝土的材料選取、結構設計符合規范要求。分層澆筑厚度大于1m、單倉澆筑體積較大，從澆筑條件及裂縫發生狀況分析，已出現的混凝土裂縫均屬溫度裂縫。具體表現如下：（1）基礎底層混凝土于夏季高溫時澆筑，入倉溫度最低26℃、最高達39℃，加上水泥水化熱的釋放，混凝土澆筑溫度較高。（2）單倉澆筑歷時最長63．5h、溫度變化11℃，最短3h、溫度變化10℃，易形成過大的內表溫度梯度。（3）澆筑后控制表面降溫速率的養護措施不力，表面出現較大拉應力值。（4）澆筑層面間無鋼筋布置。

上述條件，致溫度應力超過混凝土所能承受的范圍，而產生裂縫。以1－5－5和6－1－1裂縫最為典型。1＃機第5塊底層混凝土于2011年7月5日19：00開始從右向左澆筑，7日2：00時收倉，氣溫28℃～37℃。2011年7月15日發現裂縫，裂縫順水流走向，8月6日發展成上下游向貫通，裂縫編號1－5－5。6＃機第1塊底層混凝土于8月9日23：30時開始從下游向上游澆筑，11日2：30時收倉，氣溫25℃～36℃，裂縫垂直水流走向，8月12日裂縫發展成左右向貫通，裂縫編號6－1－1。總之，高溫季節澆筑混凝土，凌晨氣溫較低時收倉，以及養護和覆蓋不到位致水分蒸發、表面溫度下降過快等條件，致內外溫差梯度較大，溫度應力超過混凝土抗拉極限，溫度裂縫產生。

3處理措施

設計要求按以下原則處理裂縫：（1）Ⅰ類縫不作處理。（2）Ⅱ、Ⅲ類縫按鑿槽嵌縫以及布置騎縫鋼筋處理。（3）Ⅳ類縫按鑿槽嵌縫、布置騎縫鋼筋以及化灌補強處理。

3．1鑿槽嵌縫

沿裂縫鑿寬8cm、深5cm的U形槽，用M30微膨脹環氧砂漿材料嵌縫。有以下要求：（1）槽面清洗干凈，保持平整、干燥、堅固、密實，保持無油漬、無灰塵及其它污物。（2）表面涂刷一層環氧樹脂基液。（3）須間隔30～60min，使基液中氣泡消除，再充填環氧砂漿。

3．2騎縫鋼筋布置

在裂縫處布置騎縫鋼筋，防止已有裂縫進一步擴展。騎縫鋼筋長2m，垂直裂縫布置，縫兩側各長1.0m，混凝土保護層50mm。其中，Ⅱ類縫騎縫鋼筋為Φ18mm@150mm，分布鋼筋Φ14mm@250mm；Ⅲ類縫騎縫鋼筋為Φ20mm@150mm，分布鋼筋Φ14mm@250mm；Ⅳ類縫騎縫鋼筋為Φ22mm@150mm，分布鋼筋Φ16mm@250mm。裂縫密集帶騎縫鋼筋可適當加長覆蓋。

3．3化灌補強

采用聚安脂（HW∶lW=7∶3）材料，采用打灌漿孔和無損貼嘴法灌漿工藝施工。

4防止混凝土溫度裂縫的有效措施

控制混凝土溫度升高和溫度變化速率，在一定范圍內能避免溫度裂縫的出現。峽江水電站廠房基礎后續混凝土澆筑實施了溫度裂縫預防措施。

4.1嚴格控制混凝土澆筑溫度

（1）采取保證骨料堆高，搭設遮陽涼棚，控制骨料運輸距離等措施，降低骨料溫度。（2）利用隔熱材料及構筑物，圍護儲水罐、輸水管路；配置制冷設備，對拌合用水及骨料噴淋用水制冷，降低拌和水溫度。（3）避開高溫時段施工，加強各環節配合，嚴格控制混凝土的運輸時間及平倉振搗速度，降低混凝土入倉溫度。（4）提高混凝土澆筑能力，減少暴露時間。

4.2加強養護

混凝土初凝后，及時覆蓋塑料薄膜，并延長覆蓋時間進行養護，可有效地減少混凝土表面水分蒸發和溫度快速下降，防止裂縫的產生。

5結語

溫度應力是導致大體積混凝土溫度裂縫的根本原因?？刂苹炷翝仓囟?，采取有效的養護措施，是減小混凝土溫度應力，防止裂縫產生和抑制裂縫發展的關鍵。峽江水電站廠房基礎混凝土澆筑初期出現裂縫后，在分析裂縫成因的基礎上，實施了有效的溫度裂縫處理方案，提出了防止溫度裂縫再次發生的控制措施，后續施工中，混凝土入倉溫度32℃以上無施工裂縫發生，工程質量得到了保障，裂縫處理效果良好。