（1中国水利水电第四工程局西南分局 四川 成都 610000）
（2中电投喜德电力有限公司 四川 西昌 615000）
【摘 要】分析刘家峡排沙洞工程0+902.82~0+985.95段裂缝产生的原因，得出结论。针对成因制定预防措施，应用在后期施工中。本文对刘家峡洮河口排沙洞混凝土在浇筑过程中产生的裂缝成因进行了探讨分析，并有针对性地提出了一些预防措施，对后期混凝土防裂提供了技术保证。
【关键词】刘家峡排沙洞；混凝土裂缝；成因及预防
【中图分类号】TU755.7 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）22-0076-02
1.概述
黄河刘家峡水电站位于甘肃省永靖县的黄河干流上，洮河口排沙洞工程位于刘家峡水电站左岸。排沙洞混凝土主要包括排沙洞洞身段衬砌（0-018.600～1+273.33m，含进、出口闸门井）、发电岔洞(引0-273.00m以前)衬砌，出口泄槽、挑流鼻坎、闸室地面建筑等混凝土。分析裂缝的成因，探讨防治措施，对混凝土建筑物的应用有着极其重要的意义。
2.混凝土裂缝的成因
混凝土裂缝产生的形式和种类很多，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。混凝土裂缝产生的原因也有很多种：大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发；混凝土在硬化的过程中受到约束会形成裂缝；在炎热或大风天气、构件承受荷载、当结构的基础出现不均匀沉降时、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中等情况下均有可能形成裂缝。
在刘家峡排沙洞混凝土衬砌过程中，对78~84（0+902.82~0+985.95）段共计83.13m范围的裂缝进行了普查与分析，普查结果如下：
通过对裂缝的分析，认为底拱大多为浅层表面裂缝，顶拱主要为贯穿的深层裂缝（混凝土衬砌厚度为60cm、80cm）。大部份裂缝是由非荷载因素引起的，如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀或突变等。
2.1 温度变化引起的裂缝
根据分析气温的剧烈变化是引起混凝土表面裂缝的主要原因，裂缝的形成主要为混凝土的温度变形受到约束而产生的。
刘家峡洮河口排沙洞0+902.82~0+985.95段混凝土底拱在夏季施工，边顶拱部分在冬季施工，2008年夏季刘家峡地区最高温度达到38℃，拌和楼混凝土机口温度最高达到24℃，洞内基本处于恒温保持在15℃左右，混凝土从拌和楼到施工现场约5km，采用混凝土搅拌车运输（运输过程混凝土本身在升温状态），浇筑温度最高达到27℃。为此，温度的变化使混凝土表面发生大量的裂缝。
2.2 混凝土收缩引起的裂缝
混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收缩变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生。底拱裂缝中，有分布在靠近仓号的两个断头部位，距仓号分缝约1.5m~2.5m范围内。经过分析得出结论为混凝土收缩产生裂缝。排沙洞分仓长度按12m控制，且浇筑在夏季，混凝土收缩变形速度快，约束了混凝土的自由收缩，产生了裂缝。
同时，在84仓混凝土浇筑完成后，发现混凝土表面产生了多条细小龟裂（0.05mm以下未做统计），经过判断可能是混凝土在凝结之前，闸门井通风影响混凝土表面因失水较快而产生了塑性收缩（84仓距出口闸门井30m）。混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
2.3 基础不均匀或突变引起的裂缝
排沙洞在底拱开挖时，水平预裂爆破控制不好，造成了大量的超挖，超挖体型不一多为“坑”状，最大超挖坑达2.3m深，在后期混凝土浇筑时，出现了混凝土厚度相差过大，在0+916处3m2范围内混凝土厚度有最厚1.85m最薄0.6m，如此大的变化，在混凝土内部升温发生变化时，薄层处提前遇到基岩，受到基础约束，而相邻混凝土还没有受到约束或约束小，造成混凝土裂缝。
3.混凝土裂缝的预防
混凝土裂缝的有效预防是保证混凝土质量的前提。为此，根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多，可以从以下几个方面着手：
3.1 温度变化引起裂缝的预防
防止混凝土表面裂缝主要应控制混凝土的自身温度和外界温度的温差，防止气温聚降在混凝土表面引起剧烈的温度下降，具体方法有：（1）合理选用水泥，尽量选用低热或中热水泥；（2）掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在300kg/m3左右，降低水化热；（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.50以下；（4）在混凝土运输过程中，做到夏季隔热冬季保温；（5）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；（6）合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；（7）加强混凝土早期保护，在2~5天日平均气温下降7℃以上的，就及时进行混凝土表面保温；（8）合理控制混凝土浇筑温度，及时进行洒水养护、寒冷季节浇筑的拆模后立即进行保温。
3.2 混凝土收缩引起裂缝的预防
防止和减少收缩裂缝的措施：（1）通过试验确定理想的分仓长度，合理设置收缩缝；（2）改善混凝土性能，降低水灰比，减少水泥用量；（3）加强混凝土夏季的养护和冬季的保温，并适应当延长混凝土保温覆盖时间。
3.3 基础不均匀或突变引起的裂缝
此类裂缝的形成与设计有一定的原因，施工工艺及工程控制不好是造成裂缝发生的主要原因，为此防止和减少裂缝的措施：（1）设计合理的体型变化坡度，一般基础设计1:1衔接，同时最好在体型突变处预留沉降缝；（2）加强施工工艺，强化质量控制，尽可能使基础开挖面平整；（3）对一些超挖严重的部位采取提前回填混凝土至设计开挖线，回填混凝土的强度与基础岩石强度近似为宜。
4.结语
通过对排沙洞78~84（0+902.82~0+985.95）段共计83.13m范围的裂缝的分析结果，制定了防裂措施并在后续混凝土施工中得以应用，有效防止了混凝土裂缝的发生，对混凝土防裂取得了较好效果。
论文作者:郭晓花1,彭辉2
论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 成因论文; 温度论文; 表面论文; 刘家论文; 基础论文; 《建筑知识》2017年22期论文;