摘要:小溶江水庫(kù)砼工程，砼建筑物裂縫控制，主要由干縮、砼自身質(zhì)量、水泥水化熱、溫度、鋼筋銹蝕、地基變形、荷載、堿骨料反應(yīng)等。

關(guān)鍵詞: 小溶江導(dǎo)流洞砼裂縫洞室襯砌

小溶江水庫(kù)導(dǎo)流洞襯砌工程，呈城門洞型，長(zhǎng)704.5m，高為11.4m，直墻高9.0m，寬為8.5m，襯砌厚度為主要為25cm，為高過(guò)墻薄壁砼，砼的設(shè)計(jì)指標(biāo)為C25。施工條件:泵送，洞外拌和，洞內(nèi)澆筑，鋼模臺(tái)車一次成型，洞內(nèi)恒溫17～18℃。裂縫是砼建筑物主要的老化病害之一，主要由干縮、砼自身質(zhì)量、水泥水化熱、溫度、鋼筋銹蝕、地基變形、荷載、堿骨料反應(yīng)、地基凍脹等原因引起。為控制裂縫的產(chǎn)生，施工中采取了以下措施。

1.控制干縮裂縫

砼的干縮裂縫主要是由于毛細(xì)管壓力造成的。毛細(xì)管孔隙在干燥過(guò)程中逐步失水，產(chǎn)生很大的毛細(xì)管張力，砼體積產(chǎn)生收縮，由于砼周圍存在約束，內(nèi)部又有拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)砼材料抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生了干縮裂縫。

干縮裂縫的控制方法有:

1.1降低砼單位用水量:用水量的增加勢(shì)必使剩余水增加，因此，從確保砼耐久性出發(fā)，應(yīng)降低砼單位用水量。

1.2水泥的影響:不同水泥，砼收縮也不同，按收縮值大小排序:礦渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥。

1.3降低砼周圍約束:若砼周圍約束過(guò)大，內(nèi)部拉應(yīng)力無(wú)法釋放，拉應(yīng)力增大而使砼干裂，因此，應(yīng)減少砼的分倉(cāng)長(zhǎng)度，以使砼內(nèi)部拉應(yīng)力能夠充分釋放。

1.4添加膨脹劑:適量添加膨脹劑后可以使砼體積膨脹，在砼內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，部分抵消了砼因毛細(xì)孔隙干燥而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而起到控制干縮裂縫的作用。

本工程在控制砼干縮裂縫方面采用了上述1～3項(xiàng)方法。其中單位用水量為182kg，采用普通425#水泥，澆筑中摻用粉煤灰，分段澆筑長(zhǎng)度在12m左右。

2.控制砼因自身質(zhì)量欠缺而形成的裂縫

本工程采用泵送施工工藝，要求的坍落度和水泥用量均較大，必須用摻加外加劑的方法來(lái)達(dá)到既減水又不使砼坍落度損失過(guò)大的目的，以及添加超細(xì)活性摻和料來(lái)達(dá)到降低水化熱、提高砼性能和節(jié)約水泥的目的。

綜合上述兩點(diǎn)，我們采用下表所示的砼配合比(單位:kg/m3)。

按上表配比，砂率38%、水灰比0.50、坍落度160～180mm、木鈣摻量0.25%、粉煤灰摻量15%。

根據(jù)有關(guān)資料，砼中單方水泥用量每增減10kg，水化熱相應(yīng)升降1～1.2℃，即因本工程中摻用粉煤灰而使砼內(nèi)部溫度下降了約5.5～6.5℃，從一定程度上控制了裂縫的產(chǎn)生。

3.控制水化熱開(kāi)裂

水泥水化后放出大量的熱量，使砼內(nèi)外形成較大的溫差，從而在溫度應(yīng)力的作用下形成裂縫。特別是在夏季施工，中午氣溫一般在攝氏37℃，露天存放的石子表面溫度可達(dá)攝氏50℃，砼出機(jī)口溫度在攝氏30℃左右，砼水化后內(nèi)部溫度更高。為控制砼水化開(kāi)裂，施工中采用了以下措施。3.1骨料降溫

骨料的溫度控制主要通過(guò)搭蓋涼棚和灑水降溫來(lái)進(jìn)行。搭蓋涼棚可避免太陽(yáng)光直射，減少骨料吸熱，澆筑前2～3小時(shí)再用井水(約17℃)對(duì)粗骨料進(jìn)行充分的灑水降溫。采取以上方法降溫后，澆筑前粗骨料內(nèi)部溫度約為24℃，細(xì)骨料內(nèi)部溫度約為26℃，降溫效果比較明顯。。

4.砼養(yǎng)護(hù)

由于采用普通硅酸鹽水泥和泵送施工工藝，砼早期水化熱較大。經(jīng)量測(cè)，一般在澆筑后24h左右，內(nèi)部溫度即達(dá)到最大值(約33℃)，而此時(shí)因規(guī)范要求鋼模板尚不能拆除，還不能直接進(jìn)行表面灑水降溫，為降低砼溫度，除盡量降低水灰比外，在澆筑完畢后18h即開(kāi)始對(duì)鋼模板表面進(jìn)行不間斷的灑水降溫，拆模后對(duì)砼表面進(jìn)行全天候養(yǎng)護(hù)至14天，此時(shí)洞室襯砌后的砼內(nèi)部溫度已降至18℃。通過(guò)拆模前是否對(duì)鋼模板表面灑水降溫的對(duì)比觀察，采取對(duì)鋼模板表面灑水降溫的，明顯比未對(duì)鋼模板表面灑水降溫的砼產(chǎn)生裂縫少的多，因此，砼養(yǎng)護(hù)應(yīng)從模板面的灑水降溫開(kāi)始。

5.控制鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕后體積膨脹2～4倍，對(duì)周邊砼產(chǎn)生壓力，可能產(chǎn)生順筋裂縫，甚至脫落，從而影響建筑物的使用。而鋼筋銹蝕多為氣蝕、電離引起。因此，本工程自一開(kāi)始就注意了鋼筋的銹蝕問(wèn)題，并從以下幾個(gè)方面對(duì)鋼筋銹蝕加以控制的。

5.1 鋼筋原材料和加工后的半成品均應(yīng)作防潮處理。具體的做法是架空放置和上蓋防水雨布。

5.2鋼筋安裝前表面清潔處理

鋼筋安裝前，其表面必須潔凈、無(wú)污物，對(duì)已發(fā)生銹蝕的部位，必須用鋼絲刷和砂布打磨干凈，以保證鋼筋與砼的有效結(jié)合，同時(shí)也可防止因電離而發(fā)生銹蝕。

5.3降低砼水灰比和增加砼和易性。加強(qiáng)振搗，提高砼致密性，減小砼炭化速度，使鋼筋有足夠長(zhǎng)的時(shí)間不接觸空氣。

6.控制洞室周邊圍巖的變形

為防止洞室Ⅳ類圍巖區(qū)的圍巖變形對(duì)洞室襯砌砼的影響而使之產(chǎn)生裂縫，在洞室開(kāi)挖支護(hù)階段就已對(duì)Ⅳ類圍巖區(qū)進(jìn)行了錨桿支護(hù)，錨桿布置型式為梅花狀，直徑20mm，長(zhǎng)3m，間排距1.25×1.25m;砼襯砌后，對(duì)周邊圍巖進(jìn)行固結(jié)灌漿。為保證錨桿和固結(jié)灌漿的施工質(zhì)量，還要對(duì)錨桿進(jìn)行抗拔力試驗(yàn)，對(duì)固結(jié)灌漿進(jìn)行壓水和超聲波檢查試驗(yàn)。

通過(guò)采取以上措施，小溶江水庫(kù)導(dǎo)流洞襯砌工程砼裂縫現(xiàn)象基本得到了控制，取得了良好的效果。