水利枢纽洞室衬砌工程中混凝土裂缝控制技术

万庆昌

摘要：水利枢纽洞室衬砌工程施工中混凝土技术发挥着重要作用，混凝土裂缝问题也较为常见，需要做好相关控制措施。本文通过分析水利枢纽洞室衬砌混凝土裂缝问题，阐述做好裂缝控制的措施。

关键词：水利枢纽；洞室衬砌；混凝土裂缝

引言

在近几年工程建设与发展的过程中，尤其是水利枢纽洞室衬砌工程，这一工程在施工时主要应用了混凝土裂缝的相关控制技术，可以有效的防止在工程建设时出现裂缝以及渗漏的现象，基于这一施工技术的出现，有效的解决了施工中的疑难问题，为水利枢纽工程的进一步发展提供了重要的依据。

1、衬砌工程施工裂缝产生的原因

1.1施工工艺不合理而引发的裂缝

（1）混凝土保护层的厚度过大。由于施工工艺设计不够科学，导致钢筋混凝土的保护层过厚；或者钢筋受到外界反复的踩踏而导致其保护层加厚，这就使建筑构件的高度减小，受力钢筋出现垂直方向的施工裂缝。（2）混凝土振捣施工工艺不够合理。在衬砌工程施工的过程中，对混凝土的振捣施工工艺内容是必不可少的重要环节，要通过对混凝土的振捣施工方式以达到增强混凝土强度及使用性能的目的。然而，如果混凝土振捣施工工艺不够科学合理，如：振捣速度过快、过慢、插点没有均匀排列等问题，则会使钢筋混凝土结构的内部出现空洞、蜂窝等缺陷，降低混凝土结构的均匀性和致密度。

1.2温度变化引发的施工裂缝

（1）年温差。年温差的变化相对缓慢，会使衬砌结构产生蠕变性，出现衬砌的纵向位移现象而出现裂缝。（2）日照。衬砌工程在受到太阳曝晒之后，温度梯度会呈现出非线性分布的状态，导致其局部拉应力增大而出现裂缝。（3）骤然降温。这种情况会导致衬砌工程结构外表面温度突然下降，产生温度梯度而逐渐生成裂缝。（4）水化热。衬砌工程施工所用的大体积混凝土会出现水泥水化放热的现象，在内外温差相差较大的状况下而出现表面裂缝。（5）养护施工措施不够科学合理，也会使混凝土内部出现较大的温度差异，而引发裂缝问题。

1.3地基变形而引发的施工裂缝

衬砌工程施工的地基是重要的前提和基础，对于工程施工质量有直接而密切的关联，如果地基不够稳定，出现偏移或荷载力不足等情况，则会极大地降低衬砌工程施工质量，也由此而引发裂缝现象。衬砌工程所能够承受的荷载也是重要因素之一，如果衬砌工程的荷载量超出其自身的设计标准，则会导致衬砌工程出现裂缝问题。加之如果在混凝土浇筑或养护的操作中，如果不够科学合理，则也会降低结构的荷载能力，造成对路面及结构的损害。

1.4混凝土自身收缩而引发的裂缝

在衬砌工程施工过程中，混凝土也会存在因自身干缩和塑性收缩而引发的裂缝现象。以混凝土养护施工环节为例，如果混凝土养护期间操作不够合理，则会加快水分蒸发的速度，导致混凝土失水过多而产生收缩和干缩性裂缝。同时，混凝土自身的变形会受到内部的限制，当其表面拉应力比抗拉力要大时，则会导致混凝土结构出现干缩裂缝现象。另外，当混凝土结构在水平、竖向移动不均匀的过程中，由于受力不均匀则会产生附加应力，当其超出抗拉力时也会引发沉降裂缝。

2、水利枢纽洞室衬砌工程中混凝土裂缝控制技术

2.1模板质量控制

透水模板布又可可控渗透模板内衬这两种说法，目前，透水模板布原料是由聚丙烯等喷丝成半成品的，经过加工后成松散千网结构，表面的纤维密度大约为0.7—1.5dtex。透水模板布会给混凝土的外形感观上比常规的模板效果好，一些气泡会消除，没有锈迹污染，在斜坡、竖向墩柱的使用效果比较理想；钢模为例，要保证放线的精准度，底部垫层必须找平，模板要保持到清洁和无杂物和涂抹脱模剂，模板要求到接缝的有规律，无漏浆、缝隙严密，也可以再缝隙中加橡胶条与海绵条都可以加强严密性，要对模板的加固精确计算强度，而且要核实刚度，避免造成变形，墙体转角处的模板，应特殊的处理加工防止施工后的变形，并需要认真的处理模板缝隙与混凝土的施工缝，以免混凝土的接缝不美观。在时间的控制上要合理的安排，拆模的顺序要做好，且要注意保护好混凝土的棱角，千万别造成人为的损坏，同时也要严格检查好各工序的施工，要组织好专业的质量检查员，要对工程质量做出固定的检查。

2.2控制衬砌工程施工工艺

衬砌工程施工工艺是极其重要的施工内容之一，要着重加强对混凝土施工工艺的控制，以提高混凝土施工质量，减少和控制裂缝的现象，首先要选择质量优良、价格低廉的水泥，并注重混凝土的配合比，要通过科学的实验和测试确定混凝土配制比例，结合混凝土施工质量的要求，选取适宜的添加剂，并合理控制好添加剂的使用量，以达到强化混凝土塑性、增强混凝土抗拉性能的效果。同时，还要在衬砌工程施工工艺之中，注重对预埋件的合理设计和施工，要在结构受力部位加设钢筋网、铁丝网等构件，增强混凝土结构的强度、抗裂性能，并在易于出现裂缝的区域，预设传感器，有效地防范和应对混凝土施工中出现的裂缝。另外，还要加强对施工技术的管理和控制，要进行科学施工、规范施工，对于可预见的问题进行及时的处理和控制，较好地避免裂缝问题。

2.3做好混凝土施工的温度控制

为了避免衬砌工程施工中的温度裂缝问题，要注重混凝土施工过程中的温度控制，具体来说可以采用如下方法加以规避和防范：

（1）选取低热或中热水泥进行衬砌工程施工原材料，如：矿渣水泥、粉煤灰水泥等，并减少水泥的用量，应当将其控制在450kg/m3以内；还要降低水灰比，将其控制在0.6以内。同时，要改善水泥骨料级配，可以通过掺加粉煤灰或高效减水剂的方式，减少水泥的用量，以达到降低水泥的水化热的作用。

（2）在混凝土浇筑施工的过程中，可以合理利用浇筑层面，避免混凝土浇筑的厚度过大，影响混凝土自身的散热。要尽量降低骨料入模的温度，必要时可以采用循环冷却系统，将冷水管填埋于混凝土之中，利用冷水在混凝土中的流动性，实现对混凝土内部进行散热；还可以采用薄层连续浇筑的方式，以达到混凝土快速散热的目的。

（3）控制混凝土入模时的温度。通常在春季或秋季时进行大体积混凝土的浇筑施工，以达到严格控制混凝土入模时温度的效果。然而如果是在夏季进行混凝土浇筑施工，则要采用各种有效的措施降低混凝土入模时的温度，并要注意避免使混凝土受到阳光的直接曝晒。

（4）混凝土支架的安装必须先进行预压，降低混凝土的非弹性变形，并对混凝土表面的受力情况进行计算，避免混凝土因塑性收缩而引发裂缝。

2.3对生成裂缝的技术处理

对于衬砌工程施工中已经出现的裂缝，要进行适当的修补和养护，避免裂缝继续扩大。通常可以采用表面修补法、直接注入法等技术措施，对衬砌工程已经生成的裂缝进行处理。通常来说，对于宽度小于0.2mm、深度较浅的裂缝或者出现大面积漏水的防渗堵漏，可以采用表面涂抹法和表面贴补法进行处理。对于宽度大于0.3mm的裂缝则可以采用直接注入法进行处理，并在表面涂抹沥青等防腐物质，避免钢筋锈蚀的情形。

3、结语

总之，混凝土裂缝控制技术管理在水利枢纽洞室衬砌工程中呈面极其重要的地位，我们不仅要努力做好各项工作，还要与其它方面协调一致、相辅相成。从而使裂缝控制技术工作不断得到完善和提高。

参考文献

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