李雙軍

（中鐵二十局集團(tuán)第六工程有限公司，陜西 西安 710032）

邕寧水利樞紐工程解決了西津至老口河段航運(yùn)水位銜接問(wèn)題，兼顧水力發(fā)電，對(duì)加快推進(jìn)南寧“中國(guó)水城”建設(shè)，打造西江黃金水道和百里秀美邕江，進(jìn)一步提高南寧城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)，都具有重要意義。且郁江流域地處低緯度，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年月平均最高氣溫28.3℃(7月)，多年月平均最低氣溫12.8℃(1月)，易造成混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大。采取措施合理減少并控制混凝土裂縫發(fā)展是保證邕寧水利樞紐工程質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 項(xiàng)目概況

邕寧水利樞紐工程位于邕江干流南寧邕江河段下游青秀區(qū)仙葫開(kāi)發(fā)區(qū)牛灣半島處，上游距老口航運(yùn)樞紐74 km，下游距西津水電站124 km，是一座以改善城市環(huán)境、水景觀、航運(yùn)為主，兼顧水力發(fā)電及其他的綜合性水利樞紐工程，屬大型水庫(kù)，樞紐工程等別為Ⅱ等。該工程位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，平均氣溫較高，大部分為混凝土施工，混凝土總量約為61.82 m3，施工條件復(fù)雜，對(duì)其混凝土施工及后續(xù)養(yǎng)護(hù)造成很大的困難。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分析

2.1 溫度裂縫

邕寧水利樞紐工程區(qū)溫度較高，多年月平均最高氣溫28.3℃(7月)，在混凝土硬化初期，水泥放出熱量較多，又散熱速度慢，使得聚集在混凝土內(nèi)部的熱量不斷增加，內(nèi)部溫度可達(dá)50℃～70℃。又因?yàn)閮?nèi)部膨脹和外部收縮相互制約，混凝土表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力越來(lái)越大，致使混凝土產(chǎn)生裂縫。同時(shí)，邕寧水利樞紐工程混凝土澆筑在約束地基上，使得其裂縫逐漸變寬、深進(jìn)，甚至貫穿，嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)安全。

2.2 沉降收縮裂縫

施工中由于工期較緊及人為因素，使得混凝土澆筑振搗不實(shí)，沉實(shí)強(qiáng)度不夠，表層浮漿過(guò)多，構(gòu)件表面呈現(xiàn)泌水狀態(tài)，同時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度不夠，其沉降受到鋼筋的阻力，使得沿箍筋方向產(chǎn)生一道道橫向沉降裂縫，形成了較為嚴(yán)重的沉降收縮裂縫。

3 混凝土裂縫防治措施

3.1 溫度控制

本工程混凝土澆筑強(qiáng)度較高，與類(lèi)似工程相比較，對(duì)混凝土溫控要求比較突出，需采取混凝土溫控措施。壩址區(qū)多年平均氣溫21.6℃，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫-2.1℃，采取常規(guī)溫控措施如降低混凝土拌和溫度、降低混凝土入倉(cāng)溫度和降低混凝土水化熱，即可確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

3.1.1 混凝土拌和系統(tǒng)溫控措施

粗細(xì)骨料高堆料方式堆料，地下坑道取料，骨料溫度不受日氣溫影響。骨料溫度達(dá)到（或接近）月（或旬）平均氣溫。依據(jù)工程實(shí)際情況，以旬平均氣溫作為標(biāo)準(zhǔn)，控制骨料溫度達(dá)到（或接近）旬平均氣溫。粗細(xì)骨料料倉(cāng)搭棚遮陽(yáng)，用塑料波紋瓦或鐵皮波紋瓦遮蓋，阻止太陽(yáng)直曬。在骨料料倉(cāng)安置淋水系統(tǒng)，采取噴霧、噴淋方式冷卻骨料。冬季利用高堆料方式蓄熱，使骨料溫度不受低溫影響。

3.1.2 其它材料的溫度控制

水泥罐、煤灰罐頂部及東西向安設(shè)遮陽(yáng)棚，阻止陽(yáng)光直曬。必要時(shí)，在罐壁周邊噴淋水冷卻。

3.2 原材料控制

3.2.1 砼原材料選用原則

（1）水泥。大體積混凝土宜選用低水化熱的水泥，以防止因水化熱過(guò)高而引起混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部因溫差應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫；（2）骨料。級(jí)配良好的骨料，可以有效改善混凝土的密實(shí)度。一般選用中砂、5 mm～25 mm的碎石；（3）外加劑。外加劑可明顯改善混凝土的性能，減少水泥用量；（4）摻和料。粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱。粉煤灰需水量小，可降低混凝土的用水量和水泥用量，可減少混凝土自身的體積收縮。礦粉不僅可提高混凝土的和易性，改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性，還可延遲凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土早期水化熱。

3.2.2 原材料控制要點(diǎn)

凡經(jīng)過(guò)混凝土配合比設(shè)計(jì)選用的材料全部備齊、備足，并對(duì)原材料進(jìn)行復(fù)試。施工過(guò)程中存在疑問(wèn)的隨時(shí)抽樣復(fù)試。中間因材料供應(yīng)、季節(jié)變化等原因需更換原材時(shí)，須報(bào)請(qǐng)總承包技術(shù)部門(mén)和監(jiān)理，并提供新配合比與原配合比的對(duì)比論證結(jié)果。在混凝土中摻加的外加劑及混合料的品種和摻量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定；所用混凝土外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；混凝土減水劑、粉煤灰或復(fù)合礦粉的摻量應(yīng)滿(mǎn)足配合比設(shè)計(jì)。工程結(jié)構(gòu)所用水泥、砂石、外加劑、摻合料等混凝土用建筑材料，均具有法定檢測(cè)單位出的堿含量和集料堿活性檢測(cè)報(bào)告。混凝土拌合物中的總堿含量的控制以配比設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)為準(zhǔn)。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工控制

3.3.1 混凝土配合比

開(kāi)盤(pán)鑒定時(shí)，若實(shí)際混凝土拌合物與試驗(yàn)偏差較大，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)配比進(jìn)行調(diào)整。為了保證工程質(zhì)量，混凝土供應(yīng)期間選派專(zhuān)人定期對(duì)混凝土攪拌的各種原材料、配比和計(jì)量進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。混凝土施工過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)與攪拌站進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通成型后的混凝土構(gòu)件的表觀質(zhì)量和強(qiáng)度、抗?jié)B性能等檢驗(yàn)報(bào)告及工作性能等內(nèi)容，提高混凝土質(zhì)量。大體積混凝土在按照施工配合比攪拌時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)所的周邊環(huán)境溫度、混凝土試驗(yàn)配合比和其絕熱溫升值、溫度、裂縫控制等要求，嚴(yán)格控制混凝土的強(qiáng)度值，保證施工完成后的混凝土強(qiáng)度不大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.2倍。

3.3.2 混凝土運(yùn)輸

混凝土進(jìn)場(chǎng)前，采取預(yù)拌、預(yù)控措施，制定嚴(yán)格的開(kāi)盤(pán)鑒定制度。開(kāi)盤(pán)前，對(duì)不同批次、不同配合比的混凝土進(jìn)行開(kāi)盤(pán)鑒定；進(jìn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)第一車(chē)混凝土隨車(chē)提供該車(chē)混凝土“開(kāi)盤(pán)鑒定”所要求提供的相關(guān)資料，便于施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核；進(jìn)場(chǎng)后，及時(shí)按照合同約定和工程規(guī)劃確定的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)作好質(zhì)量驗(yàn)收工作，若驗(yàn)收混凝土不能滿(mǎn)足目標(biāo)要求，不得澆筑，并應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)該批混凝土采取措施進(jìn)行處理；到施工現(xiàn)場(chǎng)后，確?；炷辆鶆?、不離析、組成成分符合工程要求，并能夠保證混凝土的坍落度等工作性能合格；卸料過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)拌合物出現(xiàn)離析、分層等質(zhì)量問(wèn)題，要立即停止卸料，盡快退場(chǎng)；結(jié)合運(yùn)輸距離、路線(xiàn)情況及現(xiàn)場(chǎng)混凝土需要的澆筑量、進(jìn)度計(jì)劃，合理安排運(yùn)輸臺(tái)車(chē)量和頻數(shù)，確保坍落度損失、溫度損失控制在合理范圍內(nèi)。

3.3.3 混凝土澆筑

邕寧水利樞紐工程混凝土采用分段、斜面分層的澆筑方式：混凝土一次澆筑到頂，利用自然流淌形成斜坡，采用常用的斜面式薄層澆搗方式，從澆筑層下端開(kāi)始逐漸向上移動(dòng)、振搗。每層厚度不大于振動(dòng)棒的有效振搗深度，按垂直于斜面的距離計(jì)算，一般取500 mm左右。

3.3.4 混凝土振搗

砼振搗是澆筑過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格遵照操作規(guī)程進(jìn)行操作，力爭(zhēng)做到快插慢拔，防止上層混凝土振實(shí)強(qiáng)度太大而導(dǎo)致下層混凝土內(nèi)部氣泡無(wú)法排出，同時(shí)，使混凝土能填滿(mǎn)振搗棒造成的孔洞。

振搗棒在振搗過(guò)程中間距控制在50 cm，保證插點(diǎn)均勻，上下抽動(dòng)，插點(diǎn)端部離開(kāi)模板距離不小于20 cm，行列分明不交錯(cuò)，以免漏振，并在振搗上層混凝土?xí)r，在距離振搗棒端部65cm處進(jìn)行深度標(biāo)記，控制振搗棒插入下層至少50 mm，為保證插入精度，這樣可以使上下層砼之間進(jìn)行更好的結(jié)合；掌握好振搗時(shí)間，不過(guò)長(zhǎng)也不過(guò)短，一般控制在20 s～30 s之間，持續(xù)振搗，直至混凝土表面出現(xiàn)浮將，不出現(xiàn)氣泡，砼亦不再下沉為止，確保砼振搗密實(shí)?；炷琳駬v過(guò)程中應(yīng)保證其所需構(gòu)件結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，如振搗時(shí)要固定好鋼筋、模板，避免發(fā)生移位、跑?，F(xiàn)象。對(duì)澆筑間歇時(shí)間進(jìn)行控制，保證上層砼在下層砼初凝之前澆筑完工。

根據(jù)砼澆筑時(shí)的自然坡度情況，在每個(gè)澆筑帶的前部、后部以及中部加密振搗點(diǎn)布設(shè)，使得混凝土的振動(dòng)流淌滿(mǎn)足均勻鋪攤的要求。先振搗出料口處的混凝土，使其形成自然流淌坡度，然后進(jìn)行全面振搗，防止混凝土集中堆積。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

邕寧水利樞紐工程砼養(yǎng)護(hù)采用保溫法，即在砼終凝之前進(jìn)行二次抹面工作，以減少表面收縮裂縫的產(chǎn)生，抹面完工后，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜和草簾，塑料薄膜及草簾之間進(jìn)行相互搭接，搭接寬度在200 mm左右，以減少水分的散發(fā)。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫是水利工程施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，影響工程安全性和實(shí)用性。混凝土裂縫成因復(fù)雜，種類(lèi)多樣，如內(nèi)外溫差、收縮沉降等都能使混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。具體施工中要多觀察、多比較，在出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)分析、及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，從根本上控制裂縫現(xiàn)象，提高工程質(zhì)量。