摘要：文章通過大中型泵站工程施工的實(shí)踐和研究，提出了施工方面控制流道混凝土裂縫的主要措施，包括控制流道混凝土的材料、研究和改進(jìn)混凝土的施工工藝。

關(guān)鍵詞：水泵站流道；混凝土裂縫；“雙摻”技術(shù)；泵站工程施工；混凝土施工

中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009－2374(2009)12－0117－02

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要是泵站流道結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜，周圍剛性連接的結(jié)構(gòu)物體積大小不一、方向各異，約束復(fù)雜，當(dāng)新澆筑的混凝土發(fā)生溫度變化、塑性收縮后，混凝土極易產(chǎn)生裂縫。為保證泵站的安全運(yùn)行，泵站鋼筋混凝土流道應(yīng)防裂、防滲。泵站建設(shè)中，除在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取流道混凝土防裂措施外，在施工中也需要采取有效的控制措施防止流道混凝土裂縫的產(chǎn)生。

一、控制混凝土的組成材料。降低流道混凝土發(fā)熱量

1優(yōu)選混凝土的原材料，優(yōu)化混凝土的配合比。在流道混凝土的水泥品種選擇上，要選用低水化熱的水泥，如普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥等水泥品種；在滿足混凝土強(qiáng)度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土的骨料級(jí)配，選用級(jí)配良好的骨料，嚴(yán)格控制砂含泥量小于3％、石子含泥量小于1％，砂石材料無泥塊含量，保證混凝土組成材料的優(yōu)良品質(zhì)。在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)將混凝土的耐久性要求如抗?jié)B、抗凍標(biāo)號(hào)作為重要指標(biāo)，設(shè)計(jì)的混凝土材料必須滿足流道混凝土耐久性、強(qiáng)度和施工的和易性的要求，通過試驗(yàn)室試驗(yàn)優(yōu)化選擇流道混凝土的配合比。

2應(yīng)用“雙摻”技術(shù)，提高混凝土的性能指標(biāo)。即在混凝土配合比的選擇上，摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效減水劑，以減少單位水泥用量，有效降低流道混凝土的發(fā)熱量，同時(shí)提高混凝土的性能指標(biāo)。粉煤灰應(yīng)采用I級(jí)、Ⅱ級(jí)品質(zhì)，其摻量一般占水泥用量的20％左右，可采用等量代換或超量代換；高效減水劑的品種、規(guī)格和摻量根據(jù)產(chǎn)品說明書并經(jīng)試驗(yàn)確定，一般高效減水劑的減水率在15％左右，相應(yīng)可減少水泥用量10％～15％，可有效降低混凝土的發(fā)熱量，同時(shí)能提高混凝土的早期強(qiáng)度和極限拉伸值，對(duì)控制流道混凝土的早期混凝土收縮裂縫亦很有益處。粉煤灰和減水劑等外摻劑要堅(jiān)持先試驗(yàn)后使用的原則。

二、控制混凝土施工工藝，提高流道混凝土抗裂能力

1控制混凝土的拌制工藝。流道混凝土施工中，加強(qiáng)混凝土配料的過程控制，要嚴(yán)格遵守混凝土配料單制度，混凝土拌制過程中及時(shí)測(cè)定砂石骨料的含水率，及時(shí)調(diào)整施工配合比。使用高效減水劑、早強(qiáng)劑、防凍劑等外加劑時(shí)，準(zhǔn)確控制其摻量，并將外加劑均勻地配入拌和混凝土中，拌和程序和時(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。為提高混凝土拌和料的質(zhì)量穩(wěn)定性，一般采用自動(dòng)配料、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，混凝土在運(yùn)輸過程中不得發(fā)生分離、漏漿，泌水等現(xiàn)象。使配制的混凝土具有良好的和易性。通過控制，降低混凝土的離散系數(shù)，使混凝土產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高混凝土材料的抗拉強(qiáng)度，增強(qiáng)混凝土材料的抗裂性能。

2控制混凝土澆筑工藝。根據(jù)流道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，控制混凝土的鋪料、平倉、振搗等作業(yè)程序、工藝技術(shù)，通過澆筑工藝的控制，使流道混凝土密實(shí)、增強(qiáng)流道整體的結(jié)構(gòu)力。混凝土入倉時(shí)，應(yīng)防止離析，混凝土垂直落距控制在2m以內(nèi)，否則應(yīng)增設(shè)緩降設(shè)施。嚴(yán)禁混凝土在運(yùn)輸中加水入倉，嚴(yán)禁不合格料入倉。在澆筑流道混凝土?xí)r，應(yīng)使混凝土均勻上升，采用分層澆筑法；澆入倉面的混凝土隨澆隨平倉，不得堆積。倉內(nèi)若有粗骨料堆迭時(shí)，應(yīng)均勻地展布于砂漿較多處，不得用水泥砂漿覆蓋，以免形成蜂窩。澆筑的混凝土應(yīng)用振搗器搗實(shí)到可能的最大密實(shí)度，每一位置的振搗時(shí)間以混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，并開始泛漿時(shí)為準(zhǔn)，最適宜的振搗時(shí)間為5～15s。振搗工藝上做到“快插慢拔”，既不過振，也不漏振。凡無法使用振搗器的流道邊角部位，輔以人工搗固密實(shí)。對(duì)大中型立式泵站，混凝土澆筑分底板層、流道層的，在流道混凝土澆筑前，在混凝土新老結(jié)合部位，先鋪2～3cm的同標(biāo)號(hào)水泥砂漿，砂漿的水灰比較混凝土的水灰比減少0.03～0.05，鋪設(shè)的砂漿面積與混凝土澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)，保證新澆混凝土與基礎(chǔ)面或老混凝土結(jié)合良好。混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，上下層混凝土澆筑間隔時(shí)間嚴(yán)格控制在規(guī)范范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)冷縫，對(duì)于采用泵送法澆筑流道混凝土，要研究泵送混凝土的特點(diǎn)，采取相應(yīng)控制措施保證質(zhì)量，混凝土中摻入泵送劑，拌制時(shí)的混凝土坍落度大小按運(yùn)輸距離氣候干燥程度等因素確定，現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)泵送混凝土的坍落度一般控制在12±3cm，最大骨料粒徑小于導(dǎo)管徑的1/3，嚴(yán)禁超徑骨料進(jìn)入混凝土泵，泵送過程中，保持泵送混凝土的連續(xù)性，防止堵管，在混凝土澆筑到頂、收面前清除表面多余的水泥漿，反復(fù)收面，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。通過澆筑工藝的控制，達(dá)到使流道混凝土密實(shí)、增強(qiáng)混凝土抗裂能力的目的。

3控制模板支立、鋼筋安裝工藝。流道異型模板采用工廠按施工詳圖定制加工，進(jìn)出水流道分水墩?qǐng)A頭采用定型鋼模板；所用模板的制作尺寸、剛度、強(qiáng)度、表面光潔度、平整度經(jīng)檢測(cè)合格后再用于工程施工。模板在安裝前，進(jìn)出水流道定型鋼模表面除銹磨光后采取噴塑處理以保證混凝土表面光滑。模板安裝時(shí)，重要部位設(shè)置控制點(diǎn)，以便檢驗(yàn)校正。模板安裝的順序是：彈立模平面控制線和高程控制點(diǎn)→拼模板→模板初步固定→模板整體微調(diào)→鋼管圍囹加固→對(duì)銷螺栓拉緊一模板局部加固。做到模板拼縫嚴(yán)密，表面平整、不漏漿，流道部位立模時(shí)特別重視模板的加固措施，根據(jù)混凝土澆筑速度設(shè)計(jì)對(duì)銷螺栓的數(shù)量，同時(shí)加密錨固對(duì)銷螺絲和焊錨筋，加固鋼筋、鋼管圍囹，模板分層施工時(shí)，逐層校正上、下層偏差，不出現(xiàn)“錯(cuò)臺(tái)”現(xiàn)象，模板支撐必須牢固，擱柵、圍檁、橫梁必須有足夠的剛度，模板安裝結(jié)束后，全面檢查模板的尺寸、平整度、垂直度、接縫支撐、預(yù)留孔、洞位置，確保立模位置準(zhǔn)確、支撐牢固，在流態(tài)混凝土荷載施工后模板不變形。嚴(yán)格控制流道混凝土保護(hù)層的厚度對(duì)于控制混凝土的裂縫具有重要作用。流道部位鋼筋尤其是設(shè)置的抗裂鋼筋的加工、鋼筋安裝位置、間距、混凝土保護(hù)層要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范施工，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度控制在質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。流道部位的混凝土保護(hù)層可用高于結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土墊塊墊在鋼筋與模板之間，墊塊與鋼筋扎緊，相互錯(cuò)開，分散布置。

4控制混凝土的養(yǎng)護(hù)措施。流道混凝土澆筑完成后，混凝土表面及時(shí)用聚乙烯薄膜等材料覆蓋，并灑水濕潤養(yǎng)護(hù)。正常氣溫采用安裝鑿有孔眼的自來水管自流噴水的措施，并輔以人工灑水，保持混凝土表面濕潤；氣溫低則采取封閉保溫、蓄熱加溫等措施控制其內(nèi)外溫差在規(guī)范范圍內(nèi)。流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位，可采用噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。噴涂養(yǎng)護(hù)劑的方法，一般噴涂二遍，第一遍噴涂成膜后，再噴涂第二遍。第一遍與第二遍應(yīng)相互垂直，以保證均勻分布。混凝土連續(xù)濕潤養(yǎng)護(hù)的時(shí)間一般不少于28d。流道墩墻等大體積部位要加

強(qiáng)對(duì)混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)控，通過在混凝土內(nèi)埋設(shè)溫度監(jiān)測(cè)管，定時(shí)觀測(cè)，并控制混凝土內(nèi)外溫差在20℃范圍內(nèi)。

三、采取技術(shù)措施，控制流道混凝土裂縫

大體積降溫技術(shù)措施。大中型泵站流道的墩墻部位為大體積混凝土，大體積結(jié)構(gòu)控制裂縫的主要因素是水化熱降溫引起的拉應(yīng)力。必須采取措施控制大體積混凝土的溫度應(yīng)力，防止溫度應(yīng)力產(chǎn)生混凝土的裂縫。流道墩墻大體積混凝土施工技術(shù)措施，以往的做法是在墩墻部位適量拋石，一般拋石量約占體積的20％左右。但隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，許多泵站采用泵送混凝土施工，澆筑速度較快，在混凝土澆筑的同時(shí)拋石施工干擾大、拋石量小，難于達(dá)到預(yù)期的效果，在近期的泵站施工中，嘗試采用在流道墩墻大體積混凝土的芯部事先砌漿塊石墻或先期澆筑一期混凝土芯墻、同時(shí)預(yù)埋插筋的措施，降低大體積混凝土的發(fā)熱量，進(jìn)而控制溫度裂縫。

四、施工措施控制的效果

泵站施工中，采用從材料、配合比到施工工藝以及應(yīng)用新材料新技術(shù)的綜合施工措施后，檢測(cè)單位對(duì)流道混凝土抗裂的控制效果進(jìn)行了相關(guān)項(xiàng)目和指標(biāo)的檢驗(yàn)，包括過程控制的效果、混凝土性能指標(biāo)和混凝土外觀質(zhì)量及混凝土裂縫效果的檢查和檢測(cè)。

1過程控制的效果。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混凝土拌和物的坍落度、檢查混凝土拌和物的和易性，檢驗(yàn)流道混凝土拌和物的質(zhì)量。在采取優(yōu)選原材料、優(yōu)化混凝土配合比和控制混凝土生產(chǎn)工藝措施后，流道混凝土拌和物的質(zhì)量可得到有效的保證。

2混凝土強(qiáng)度、耐久性指標(biāo)控制的效果。在流道混凝土施工中，按規(guī)范規(guī)定的頻率現(xiàn)場(chǎng)分別制作混凝土試塊，按規(guī)定養(yǎng)護(hù)，檢驗(yàn)其強(qiáng)度和抗?jié)B、抗凍等耐久性指標(biāo)，并由檢測(cè)單位用回彈法抽檢驗(yàn)證。

3混凝土外觀質(zhì)量及混凝土裂縫的檢查。根據(jù)《水工建筑物外觀質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》由檢測(cè)單位對(duì)流道外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，泵站流道線型、幾何尺寸等均符合設(shè)計(jì)要求，流道混凝土外觀質(zhì)量良好。經(jīng)檢測(cè)，流道混凝土沒有產(chǎn)生裂縫。

五、結(jié)語

控制泵站流道混凝土的裂縫，應(yīng)采取綜合技術(shù)措施。從優(yōu)選混凝土的材料和優(yōu)化混凝土配合比、改進(jìn)混凝土施工工藝技術(shù)和新技術(shù)新材料的應(yīng)用等方面控制，從而提高混凝土的抗裂性能。實(shí)施中，需要進(jìn)行試驗(yàn)、研究和總結(jié)，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高控制和管理的水平。

作者簡介：萬家鋒(1976-)，男，江蘇淮安人，江蘇淮陰水利建設(shè)有限公司工程師，研究方向：水利工程施工。