浅析坝体大体积砼施工裂缝的控制方法

【关键词】 大体积砼施工裂缝

【论文摘要】随着中国经济的迅猛发展。特别是水利水电行业，大体积砼应用的极为广泛，本文主要就大体积砼施工普遍存在的质量通病产生原因及防治的技术、组织技巧进行探讨。

近几年，随着水利水电行业的迅速发展，技术的不断提升及大型施工设备的大量出现，大体积砼已经被广泛应用在各个大中型电站中，大体积砼与普通钢筋砼相比，具有结构厚，体形大，钢筋密集，砼数量多，工程条件复杂等特点。 因此大体积砼的开裂问题也成为了施工过程中的“常见病”和“多发病”，经常困扰着施工技术人员，下面我就大体积砼裂缝产生的主要原因及应对措施做一分析。

1、大体积砼产生裂缝的主要原因

1.1水泥水化热。水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大，产生温度应力和收缩应力。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天，以后逐渐降低。

1.2外界气温变化。结构裂缝主要是由降温和砼的收缩引起的，前者引起外约束，是导致贯通裂缝的主要原因；后者引起自约束，主要引起表面裂缝。因此在降温阶段，如果温差较大，则早期出现裂缝的可能性较大。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温急剧变化的话会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。

混凝土的收缩。混凝土中约20％的水分是水泥硬化所必需的，而约80％的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，在混凝土内部产生很大的收缩应力，导致混凝土的裂缝。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

1.3约束条件。大体积混凝土与地基浇在一起，早期混凝土温度上升时，混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力；当后期温度下降时，混凝土收缩受到地基约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能优于抗拉性能，所以在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土中出现垂直裂缝。

2、大体积砼的防裂措施1.合理选材

由于普通水泥水化热较高，因此在能保证砼具有良好的工作性能的情况下，建议采用水化热较低的水泥，选择适宜的掺合料和外加剂，以利于降低砼的绝热温升，提高砼抗裂能力；控制砼骨料的含水率。降低胶凝材料的用量，控制水化热温升。优化配合比设计藉此提高砼自身抗裂能力。

2.优化施工措施

根据施工要求确定使用商品砼还是自建拌合楼根据设计要求配制符合要求的砼，一般均采用混凝土输送泵送筑，用砼罐车运至施工现场。在浇筑过程中采用分层分段法浇筑，分层振捣密实，以使砼的水化热能尽快散失，还可采用二次振捣的方法，增加砼的密实度，提高抗震能力，使上下两层砼在初凝前结合良好。在施工操作中控制浇筑层厚度不得大于500mm，并通过测温记录及保温措施将内外温差控制在25℃以内，由于泵送砼浇筑时会自然形成一个坡度，在每道浇筑带前后布置三道振捣棒，前道振捣棒布置在底排钢筋处和砼坡脚处，确保下部砼密实，后道振捣棒布置在砼缺料点，解决上部砼的捣实，除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点的距离为300~400mm,插点距模板不大于200mm，在浇筑过程中，为了使上下层不产生冷缝，上层砼振捣实应在下层砼初凝时完成，且振捣棒下插50mm，振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层砼振实而下层砼气泡无法排出。

2.2严格控制砼温度

严格控制砼出机口温度；尽可能避免高温时段浇筑砼，充分利用低温季节和高温季节早晚及夜间气温低的时段，加大浇筑强度；高温季节浇筑砼时，在仓面进行表面喷雾，保持砼表面湿润和降低水分蒸发损失，但水分不能过量，雾滴直径40μm～80μm，以防砼表面泛出水泥浆液；砼表面流水养护，直至上层砼开浇，避免出现干湿交替；严格控制砼浇筑层厚和层间间歇时间；在南方地区3~10月常态砼埋设冷却水管，通10～12℃冷却水进行一期冷却；对用自卸汽车运输砼时，对运输车的周边加盖防晒遮阳保温被。

2.3、加强砼的表面保护

大体积砼温控防裂满足以上温控要求外，还要满足表面保护要求，尤其重视防止寒潮的冲击。

①保温材料：根据设计要求，对规定部位采用3cm厚苯板保温(面贴)；其它部位的保温材料根据保温要求选定。保温后砼表面等效放热系数：大体积砼，≤2.5～3.0W/m2 ・℃；大坝上游面、中孔等结构砼≤2.0～2.5W/m2・℃。

② 对于永久暴露面，10月～次年4月份浇筑的砼，浇完拆模后立即设施工期的永久保温层，5～9月份浇筑的砼，10月初设施工期的永久保护层。施工期的永久保温指保温至工程运行前。

③ 每年入秋(10月初)，将中孔、廊道及其他所有孔洞进出口进行封堵。

④ 当日平均气温在2～3d内连续下降超过(含等于)6℃时，28d龄期内砼表面(顶、侧面)必须进行表面保温保护。

所有砼冬季浇筑时浇筑温度不得低于5℃。

2.4、加强施工管理

加强砼拌和、运输、浇捣过程的质量控制，严格控制砼强度合格率和离差系数；浇筑地点的气温，各种原材料的温度，砼的浇筑温度，各部位模板拆除的日期，重要部位砼入仓温度；加强施工过程温度监测并详细记录，建立温度检测预警制度。严格遵守有关雨天、大风等的停工规定。

4.5.5、加强施工过程温度监测

（1）大体积砼的温控施工中，除进行水泥水化热的测定外，在砼浇筑过程中还进行砼浇筑温度的监测，在养护过程中进行砼浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。

在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证

参考文献

[1]段峥．现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治[J]．混凝土，2003(8)．

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。