摘要：大体积混凝土是现如今在水利工程施工过程中得到了非常广泛的应用，其施工质量直接决定着整个工程的建设质量。由于水利工程的特殊性，需要进行大体积混凝土施工，如果对相关工艺处理不好，就很容易出现混凝土裂缝的现象，容易导致各种安全事故的发生。因此，在实际的施工过程中，一定要重视该问题，掌握混凝土出现裂缝的原因，及时采取针对性的措施，降低混凝土的裂缝率。
关键词：大体积；混凝土；施工质量；控制措施
1 工程概况
江苏省如东县刘埠一级渔港工程项目船闸工程。刘埠一级渔港一线船闸级别为Ⅳ级，规模为230×18（23）×4.5m（闸室长×口门宽（闸室宽）×门槛最小水深）。上、下游导航段均长50m（船闸中心线投影长度），上游停泊段利用渔港驳岸，长度为244.3m，下游停泊段长度为110m。本船闸输水系统型式采用对冲消能的环形短廊道集中输水，并结合三角闸门门缝输水。为连接船闸两岸交通，在下闸首布置钢结构翻转开启桥一座。
二线船闸建设规模为120×10×4.5m（闸室长×口门宽×门槛最小水深）。二线船闸与一线船闸平行，位于一线闸南侧，两闸中心线间距40m，两闸下闸首跨闸公路桥对齐布置。上、下游引航道为不对称型布置，二线船闸上下游主导航墙长均为50m（船闸中心线投影长度），上下游停泊段长均为120m。船舶采用“曲进直出”的过闸方式。输水系统型式采用单侧短廊道集中输水。为连接船闸两岸交通，在下闸首布置钢结构翻转开启桥一座。
与船闸相连的海堤工程随本次船闸一并实施，主要包括：与船闸下闸首衔接的2#海堤剩余段（2F1+075～2F1+211）长136m，以及2#海堤（2F1+024.8~2F1+075）护面结构；与船闸下闸首衔接的3#海堤剩余段（3F0+000～3F0+095.2）长95.2m，以及3#海堤（3F0+095.2～3F0+192）护面结构。海堤工程级别为2级。
2 大体积混凝土裂缝的原因
2.1 水化作用
在混凝土施工完成之后，它的内部吸收的水分比较多，这就会导致产生水化现象。在水化的作用下，混凝土内在的结构就会发生一定程度的变化，常见的变化就是收缩，如果收缩超过了一定范围就会使混凝土产生裂缝，再加上大体积混凝土能够吸收的水分比普通混凝土更多，所以它更容易出现裂缝。
2.2 温度
温度是影响混凝土的一个主要因素，如果没有控制好温度很容易出现裂缝。一般来说，在对混凝土进行浇筑后，根据温度可以将其变化分为三个阶段：混凝土浇筑初期、混凝土内部温度最高时期、混凝土拆膜前后时期。一开始，由于混凝土的导热性比较差，各种反应所产生的热量都会集中在它的内部，从而使得内部温度不断升高，这时候混凝土的外部和内部的温度变化较大，混凝土内部受热膨胀，导致变形程度大于混凝土外部的变形程度，进行在混凝土内部出现崩裂现象。
2.3 自身收缩
混凝土的过度收缩也会导致裂缝的产生，常见的收缩产生的裂缝有自身收缩、干燥收缩等等。出现收缩的原因主要是由于外界的环境的温度比较高，使得混凝土内部的水分被蒸发，进而出现了混凝土内部收缩的现象，最终导致裂缝的出现。
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3 大体积混凝土施工质量控制
3.1 设计阶段
在设计初始阶段，必须根据水利的工程特点对水泥等级、品种以及混凝土的强度进行合理的设计，尽可能避免使用强度高的水泥。在原料选择过程中，要对优良的石沙进行配置，此外，混凝土中的泥量含量也要满足相关标准，充分依据施工的具体情况，对配比进行合理的设计，尤其是对混凝土坍落度的设计要通过科学的方式进行选择，并根据施工的实际情况及时进行调整。
3.2 施工准备阶段
①骨料中的含泥量粘土吸附水以及外加剂的能力相对较强，从而使得坍落度的损失也就最大。此外，骨料中的颗粒大小对于混凝土的状态也有一定的影响，会影响混凝土的流动性，导致自由水的束缚能力随之变化。此外，骨料的风化也会对混凝土坍落度造成影响，并且这点不容易引发人们的重视。在对粗骨料进行选择时，要根据施工条件进行，尽量选择一些质量好的石子，降低水量的含量以及骨料中的含泥量。②水泥的选择和检验在水泥的生产过程中，有些厂家为了满足强度和细度的要求，会选择不断地提高水泥的细度。但是水泥细度越小其表面积也就越大，此时，水泥中的外加剂和水的吸附性就会随之增强。此外，混凝土坍落度的损失也会随着水泥表面积的增加而加快。因此，水泥的细度会影响混凝土构件的质量，在工程开始前就必须会水泥的细度和表面积进行检测，确保其在规定的范围内。
3.3 施工阶段
①混凝土拌合控制对各种原材料计量进行精准的控制，将其按照科学的方式和顺序放入搅拌机中，是对混凝土拌合控制的基础。在每班工作中至少要对计量精度检查2次以上，其计量控制中外加剂的范围±5%，水泥、掺合料、膨胀剂以及水的范围为±1%，砂石计量控制在±2%以内。而搅拌则需要采用二次投料工艺，加料的顺序为：首先将水、水泥、掺合料以及外加剂进行充分搅拌形成水泥浆，搅拌时间约1分钟，然后将骨料投入其中进行充分的搅拌。这个过程不宜采用外掺或是后掺的方法。对于搅制时间要进行严格的控制，一般不得少于90s。②严格控制大体积混凝土的施工温度在混凝土制作的初期必须对大体积混凝土的温度进行有效控制，并且需要在整个过程中都对施工温度进行控制。在进行混凝土浇筑时，施工人员可以通过洒水、加冰等方式对混凝土的初始温度进行控制，确保混凝土内部的温度与外部温度无温差。此外，还要对混凝土的施工时间进行合理的安排，确保最大限度的控制好其内外部温度。③大体积混凝土裂缝的检查和处理应对水利工程混凝土出现裂缝的问题，应当以预防为主，在施工过程中要对混凝土结构进行检查，明确裂缝对于工程构件的危害，做好裂缝的防护措施。在水利工程施工中大体积混凝土裂缝主要有表面裂缝、深层裂缝以及贯穿裂缝：对缝宽在0.2mm以下的裂缝，采用钢刷清理，并用高压水枪冲洗裂缝表面，待表面清理干净后，在裂缝表面涂刷环氧涂料，将裂缝表面封闭，达到防止钢筋锈蚀的目的；对缝宽在0.2mm以上的无渗水窨潮的裂缝，采用化学灌浆处理（E－85环氧浆材），个别裂缝的下端部有窨潮现象，沿裂缝埋设灌浆嘴，高压灌注聚氨酯类注浆料，起到封闭裂缝，堵塞渗水通道的目的。④对混凝土施工质量加强管理在混凝土施工的安排上尽量做到薄层短间歇，均匀上升，切记不可对单独一块混凝土进行突击浇筑后便长期停歇，在混凝土施工过程中也不允许在相邻混凝土之间出现过大的高差，对于混凝土的侧面要避免其长期暴露在外。在对一薄块进行浇筑后要在短时间内进行下一薄块浇筑，不可停留时间较长。同时，要对浇筑时间进行科学合理的安排，在低温季节对基础混凝土进行浇筑。
结束语
总而言之，在水利工程大体积混凝土施工过程中，为控制裂缝的形成，应在施工过程中熟练运用保温材料覆盖法，减小水分损失，维持混凝土温度，从而降低混凝土温度应力，达到降低裂缝发生概率的效果。同时，施工过程中要注意对大体积混凝土的浇筑和养护，防治开裂，保证施工质量。
参考文献：
[1]阴法铜.海外项目大体积混凝土施工技术[J].建筑技术开发，2017，44（23）：69-70.
[2]周铁军.水轮机层以下大体积混凝土快速入仓施工技术[J].四川水利，2017，38（06）：79-83.
论文作者:孙真刚,周佳锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 船闸论文; 体积论文; 温度论文; 水泥论文; 骨料论文; 《基层建设》2018年第36期论文;