泵站工程底板混凝土裂縫控制探討

鄧慶昌

摘要:在混凝土施工中，裂縫控制既是重點也是難點。施工時應采取各種控制措施，保證混凝土的澆筑質量，防止出現裂縫。本文結合某泵站工程，分析了泵站底板混凝土澆筑方案，提出了混凝土裂縫控制的技術措施，以解決此類工程的混凝土裂縫問題，更好地保證泵站底板的質量。

關鍵詞: 泵站工程；底板；澆筑方案；混凝土；裂縫控制；溫度

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，我國基礎建設事業發展迅速，大體積混凝土工程越來越多。而大體積混凝土施工中，裂縫是無法避免的，這是因為混凝土體積大，聚集大量水化熱會導致混凝土內外散熱不均勻，在受內外約束的情況下，混凝土內部會產生較大的溫度應力導致裂縫的出現。最終為工程結構埋下質量隱患。因此，在混凝土施工中，裂縫控制既是重點也是難點。

1概述

某泵站工程，一期設計調水流量為100m3/s，泵站總裝機容量7751kW。底板尺寸順水流方向32.21m，垂直水流方向41.60m。底板混凝土厚1.50m，屬于典型的大體積混凝土，混凝土總方量為2114m3，強度等級為C30，具有防滲(W4)與抗凍(F150)要求。大體積混凝土裂縫產生是施工重要質量問題，有效地減少混凝土有害裂縫的產生是底板澆筑關注的重點。

2澆筑方案

底板混凝土澆筑共分為3個澆筑區如圖1所示，整體從左到右向前推進?；炷敛捎门_階法分層澆筑(圖2)，每層鋪筑厚度50cm，臺階長8－10m，相鄰臺階錯臺不小于3.0m。共計澆筑底板混凝土2237m3，按2臺混凝土輸送泵平均每小時輸送混凝土50m3計算，用時45h。

圖1泵站底板澆筑施工平面圖

圖2 泵站底板澆筑臺階法分層澆筑示意圖

在澆筑過程中，注意以下幾點:

(1)及時平倉?；炷寥雮}后要進行及時平倉，由于底板是分層分塊澆筑，鋼筋較密，施工人員無法下到鋼筋里面平倉，所以要及時移動混凝土泵管來達到布料均勻。

(2)合理振搗。在混凝土平倉后，要及時振搗，振搗要遵循快插慢拔的原則，振搗沿一定順序進行梅花點式振搗，避免漏振，振搗棒插入的點與點之間，應相距400mm左右，振搗時間不超過15s，以不再冒出氣泡為準。振搗第一層混凝土時，振搗棒頭應插入距墊層面5cm處；振搗上層混凝土時，振搗棒頭應插入下層混凝土5cm左右。

(3)合理抹壓。在振搗完成后，立即用木抹子碾壓一遍，然后根據天氣和混凝土表面塑性收縮變形的情況，在混凝土初凝時，再進行一次全面抹壓。最后在混凝土終凝前，再進行有選擇性抹壓，把表面產生的細微裂縫抹平。

(4)模板牢固，適時加荷。模板支撐必須牢固，拆模時混凝土要達到規定強度，在混凝土強度未達到1.2MPa以前，不能在幼齡混凝土上面踩踏、支模和加荷。

3混凝土裂縫控制措施

3.1溫度控制指標

混凝土內部的最高溫度不宜高于65℃，混凝土表面的養護水溫度與混凝土表面溫度之間的溫差不得大于15℃?；炷两Y構或構件在任一養護時間內的內部最高溫度與表面溫度之差不宜大于25℃，當周圍大氣溫度與養護中混凝土表面溫度之差超過25℃時，混凝土表面必須覆蓋保溫。

混凝土拆模時，芯部混凝土與表層混凝土的溫差不得大于20℃；表層混凝土與環境之間的溫差不得大于20℃。

3.2降低混凝土的入倉溫度

在澆筑過程中，嚴格控制混凝土的入倉溫度，主要采用以下幾種方式:

(1)控制水泥材料溫度低于65℃。

(2)成品料倉骨料的堆高不宜低于6m，必要時搭蓋涼棚。

(3)拌和用水:可采用低溫水或地下水，亦可采用加冰塊降溫，嚴禁使用日曬高溫池水。

(4)縮短混凝土運輸及等待卸料時間，入倉后及時進行平倉振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土的暴露時間。

(5)混凝土平倉振搗后，采用隔熱材料及時覆蓋。

(6)混凝土達到最高溫度后，溫度開始下降，通過外層保溫措施及內部冷卻管通水冷卻嚴格控制混凝土結構中心降溫速率不超過2℃/d。

3.3降低混凝土水化熱升溫—安裝冷卻水管

為保證工程質量，盡量避免裂縫的產生，有效降低水化熱溫升，采取埋設冷卻水管降溫的措施。冷卻水管采用帶鋼絲塑料管，管內徑3.5cm，冷卻水管在混凝土厚度中間設置，間距1m，水管連接采用鋼管接頭。冷卻水管布置圖見圖3。

圖3 冷卻水水管布置圖

冷卻水管采用鋼筋支架支撐牢固，在混凝土澆筑前試通水，排除堵塞或外漏。在高溫季節施工，在底板澆筑時應邊通水冷卻、邊澆筑混凝土。通水時間為7d，前2d每4h改變一次通水方向，第3－4d為每8h交換一次通水方向，其后每半天改變一次水流方向。水管流速控制在0.6m/s，通水流量在35L/min，冷卻水采用地下井水抽至水箱，通水流速，水流量通過閥門進行控制。

水管冷卻指標:

(1)通水溫度與混凝土內部溫度之差不應超過20℃。

(2)水管冷卻水溫與水管周圍混凝土結構內部溫度差控制在25℃以內。

(3)水管進出口水溫差約4～6℃。

(4)在早期混凝土升溫階段，水管滿流量通水運行，控制混凝土內部最高溫升和早期內外溫差。

(5)4d齡期內混凝土的內部早期降溫速度限制在3℃/d；其后2℃/d；水管停水后1℃/d。主要依靠控制水管流量的大小來實現這一溫控指標。

在通水過程中，每2h檢測一次混凝土及冷卻水溫度差，根據混凝土內部溫度調節水溫，及時對冷卻水進行更換。在混凝土內部達到最高溫度后，通水降溫溫度控制在每天下降1－2℃。通水冷卻設專人進行管理，實行24h不間斷值班。沿中心埋設四處測溫點，每個測溫點埋設上中下3個傳感器。

采用冷卻水管這一溫控方案時，底板最易開裂的時刻仍然在混凝土澆筑后的前3d，因此仍然需要進行底板表面或倉面的保溫措施。

3.4加強抹壓收面

消除混凝土初期裂縫?；炷翝仓瓿珊?，派專人24h值班做到隨時抹壓?；炷琳駬v后，立即用木抹子碾壓一遍，然后根據天氣環境和混凝土表面塑性收縮變形情況，在混凝土初凝時，再進行一次全面抹壓。最后在混凝土終凝前，再進行有選擇性的抹壓，徹底消除塑性收縮產生的裂縫。抹壓時間必須掌握恰當，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓消除不了混凝土表面已出現的裂縫。

3.5表面保溫保濕養護

采用一層塑料膜，在加一層毛氈進行覆蓋，起到保溫、保濕和隔風的作用，保溫時間不得少于10d；在掀除保溫材料時要注意選在氣溫仍然較高的下午4－5點的時候，且第一次只掀除上覆蓋層，底層塑料膜繼續保留盡可能長的時間，起到繼續保溫和保濕的作用。

在混凝土澆筑后的早期(3－5d)遇到晝夜溫差大于20℃或冷擊寒潮，則需要采用一層農用塑料膜12層草袋進行覆蓋，待7d后先掀除最上面的一層草袋，同樣在齡期10d時可以掀除中間的那層草袋，而底層塑料膜同樣盡可能保留長的時間。

在高溫季節施工也可采用水養措施，即在底板混凝土施工成形后盡早對底板頂面進行灌水養護。

4溫度測量

在混凝土澆筑過程中及澆筑后必須要進行溫度測量，及時監控溫度變化，對存在問題部位及時采取措施進行控制。

本泵站底板澆筑溫度測量采用JDC－2建筑電子測溫儀系列產品及普通溫度計相結合的測量方式，混凝土內部埋設溫度傳感器?；炷翜囟葯z測的項目主要有:大氣溫度、原材料溫度、拌和水溫度、入倉溫度、混凝土溫度及冷卻水進出口溫度。在混凝土表面1.5m高度、露天、不易破壞處設3個普通溫度計測量大氣溫度，氣溫取讀數的平均值，同時還要檢測施工中原材料溫度及拌和水的溫度。

在混凝土泵出料口附近用測溫探頭、測溫線固定在木棍上制成的探桿測量混凝土的入模溫度。平面上在中心線、代表軸線等位置按10－15m間距布點，共布設組測點。每個測點沿高度方向布置三層測溫探頭，第一層在混凝土表面下100mm，第二層在中間，第三層在墊層頂面上100mm。采用普通溫度計測量冷卻水管進水口及出水口的溫度?；炷翝仓_始后每隔2h測溫一次。當內部溫度與大氣溫度基本相同時停止測溫。監測點布置見圖4。

圖4 溫度監測點

5 結語

總之，底板混凝土一旦出現裂縫將對底板的受力和耐久性有很大的影響，因此，底板混凝土裂縫控制顯得尤其重要。雖然混凝土裂縫產生的原因很多，但是溫度裂縫確實最為主要的，因此，必須加強對溫度指標的控制、降低混凝土水化熱、加強表面保溫保濕養護，同時在混凝土澆筑過程中及澆筑后必須要進行溫度測量，及時監控溫度變化，對存在問題部位及時采取措施進行控制。只有這樣才能有效控制混凝土裂縫的出現，更好地保證底板的質量。

參考文獻

[1] 王好收 薛文芳，引黃工程總干三級泵站副廠房底板裂縫產生原因與處理措施[J].山西水利科技,2000.S2

[2] 張昌達, 泵站底板大體積混凝土裂縫控制[J].城市建設理論研究,2012.04

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