水閘混凝土防裂措施及裂縫處理
發布時間：2010-01-14 共2頁
3.3.1.1 降低原材料溫度
（1）骨料
①對黃砂及0.5-2石子，控制其取料溫度為27℃以內。在堆料倉內埋設冷卻水管進行通水冷卻，冷卻水管采用2吋鍍鋅管，采用螺旋形布置。冷卻水采用1臺10×104Kcal/h的制冷機生產，每小時冷卻水產量約為10T，水溫控制在10℃左右。
②對2-4石子控制其取料溫度在26℃以內。采用埋設冷卻風管進行風冷的方法，冷卻風管布置形式同冷卻水管。風管采用花管形式，選用2吋鍍鋅管。制冷機械利用安裝在地壟內的KCF50-TX(RLF80)型降溫空調機組（20KW，當環境溫度為32℃，送風溫度為15℃）。
③砼閘墩開澆前一天晚上22時左右對粗骨料噴灑冷水進行充分濕潤，噴灑完畢后表面立即用土工布覆蓋，將骨料與外界隔離，減少外界氣溫對骨料溫度的影響。
④地壟內安裝一套KCF50-TX(RLF80)型降溫空調機組進行風冷，對下料稱量斗內的骨料進行集中風冷，同時對平皮帶吹冷風，將皮帶上的骨料進行降溫，地壟內溫度控制在22℃左右，并將地壟出口（朝向南圍堰的地壟口）進行封閉，只留一個40×40cm的通風窗，減少外界與地壟內的空氣對流。
經現場實測，一般在外界氣溫為32~35℃，骨料倉面不采取任何措施時，骨料表面溫度約比外界氣溫高6~8℃，當采用骨料倉頂面掛遮陽棚及噴灑冷水降溫的措施后，基本可以使骨料表面溫度與外界氣溫平衡。骨料經地壟口取料時，地壟口骨料溫度約比骨料倉表面骨料溫度低5~8℃。當外界氣溫為35℃時，地壟口骨料溫度約為27~28℃，在對骨料采取進行水冷或風冷及地壟內進行冷風降溫的措施后，基本可以保持地壟口骨料溫度在24℃以下。當外界最高氣溫不超過38℃時，基本可以保持地壟口骨料溫度在26~27℃，滿足骨料溫度控制要求。
（2）水
①接自工業用水池的引水管路及自制冷機引至拌和樓的輸水管路沿地面敷設部分均埋入地下60~70cm，防止陽光直曬導致水溫升高。
②拌和系統另配備1臺10×104Kcal/h的制冷機，每小時冷卻水產量約為5T，水溫控制在6℃左右。在澆筑砼時，1臺制冷機生產的冷卻水供應拌和樓用水。
按閘墩砼配合比，每立方砼需水量為164kg，閘墩砼澆筑強度為29.12m3/h,拌和用冷水小時需用量為4.78T。
③若由于外界氣溫過高或其它原因導致骨料溫度偏高，使砼出機口溫度滿足不了要求時，則進一步采取加冰屑攪拌降溫措施，在地壟出口設置一臺碎冰機，制作冰屑。砼拌和時，摻加冰屑進行拌和，以進一步降低砼出機口溫度，用量為10~35kg/m3。
（3）水泥、礦碴
①將冷卻水管引至水泥罐及礦碴罐頂，在頂部噴淋冷水使冷水沿罐壁流下，使罐內水泥及礦碴熱量可以快速散發，從而降低水泥及礦碴溫度，避免水泥、礦碴溫度過高影響砼出機口溫度。
②在螺旋輸送機頂平行布置一根冷卻水管，設置成灑水花管，噴淋冷水使螺旋輸送機壁溫度降低，從而進一步降低水泥和礦碴的溫度。
3.3.1.2 砼運輸、澆筑控制
（1）加強道路養護，提高機械完好率，避免機械故障，縮短混凝土運輸及等待卸料的時間。
（2）砼吊罐表面用泡沫板包裹進行保溫，減少砼運輸過程中的溫度升高量。經實測，采取保溫措施后比不采取保溫措施的情況下，在20分鐘內溫度升高值要低約1℃。
（3）砼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。
（4）采用噴灑水霧的方法降低倉面氣溫。對閘墩鋼模，在其外表面鋪設花管進行噴灑冷水降溫，防止鋼模表面溫度過高而對已入倉砼的溫度控制帶來不利影響。
（5）對閘墩砼，由于其倉面較小，在其頂部利用滿鋪腳手片，頂面再鋪一層土工布形成遮陽棚進行防曬。經實測，采取遮陽措施后比不采取遮陽措施的情況下，砼倉面內溫度要低約7~10℃。
3.3.2 控制最溫升、內外溫差及降溫速率
3.3.2.1控制混凝土澆筑后二天內溫升值不于30℃
鑒于每塊底板砼相對于待澆筑的閘墩而言是塊“人造基巖”，對閘墩砼起強約束作用，尤其是胸墻底面高程▽4.5m以下部分受其影響較，如何控制閘墩混凝土的最溫升值，減少絕對膨脹值就顯得非常重要。為了達到這一目的，又考慮閘墩上部混凝土受底板強約束的影響相對較小，故在閘墩砼內▽-0.1~▽3.9之間沿豎向每隔40cm設置一道Φ40mm的冷卻水管進行通水冷卻，在水平面內，通水管在胸墻部位以下設置二排，其余部位為一排。為了更好地進行降溫控制，閘墩以▽1.5m為界分上下二層分別進行通水冷卻，即分別設置獨立的進出水口。
夏季高溫季節，在砼澆筑開始前夕開始水管通水；水源采用現場附近地下水，水溫不高于18℃；通水方向在通水的第一天內為每隔2小時變換一次方向，第二天每個4小時變換一次，第三天每隔半天變換一次，第四天后每隔一天變換一次，不間斷地連續通水7天。流量為3.75m3 /h。
在秋季時，閘墩砼開始澆筑時，即開始進行冷卻水管通水，通水方法同上。
為了能夠準確知道混凝土內部的溫度情況，在閘墩內部設置了測溫計，在第一聯閘墩中共埋設了D1~D10共10個測溫計(具體位置參見附圖)，其后的閘墩內只保留了胸墻下部范圍的有代表性的D4、D5、D7、D9等4個測溫計，其中D4、D5點位于▽0.6m，D7、D9點位于▽4.0m；D4、D7點在閘墩斷面中部，D5、D9點離閘墩側面僅4cm。溫度觀測頻率為每2小時觀測一次，當混凝土內部溫度降低至35℃以下時，可不再觀測。當D4、D7點即將達到最高溫度時，則加密觀測，以準確掌握混凝土內部最溫升。
在D4、D7點達到最高溫度前，主要是確保有足夠的通水流量，以控制混凝土內部的最溫升值不超過30℃。
由于D4點被混凝土覆蓋到D7點被混凝土覆蓋約需8~9小時，當D4點達到最高溫度后需要調節通水流量控制降溫速率時，而D7點仍處于溫度上升期，需要繼續保持通水流量控制最高溫升。鑒于此，通水管以▽1.5m為界分上下二層分別進行通水冷卻。
3.3.2.2 控制混凝土降溫速率不于4℃/d
當D4、D7點達到最高溫度后，關鍵是控制混凝土溫度的降低速率，主要通過調節通水流量來實現，并依據觀測數據進行實時調整，當降溫速率超過4℃/d時，則進一步減小通水流量，直至停止通水，如果仍不能有效控制降溫速率，則說明外界氣溫與混凝土內部溫度相差較，模板保溫效果不夠，主要通過在閘墩模板表面加貼泡沫板等進行保溫來減緩混凝土的降溫速率。
3.3.2.3控制混凝土內外溫差不于13℃
在采取措施保證混凝土最高溫升不于設計要求的同時，還必須采取可靠措施，控制混凝土內外溫差，避免內外溫差過而在混凝土表面形成拉力產生裂縫。本工程設計要求D4與D5、D7與D9點在早期二天內任何時刻的混凝土內外溫差不于13℃。由于混凝土內部溫度受外界溫度影響較小降溫相對較慢，而混凝土表面則受外界溫度影響明顯降溫較快，故主要通過在閘墩模板表面加貼1cm的泡沫板來對表面混凝土進行保溫。對于閘墩后澆塊，由于先澆塊的存在背面散熱條件不良，閘墩內部溫度不易散發，而正面混凝土散熱較快，故主要對正面模板加厚保溫層必要時另加噴燈進行加熱，以減小溫差。
四、水閘混凝土裂縫的處理
4.1 裂縫處理原則
水閘混凝土出現裂縫是比較常見的，一般來說，鋼筋混凝土結構是按照限裂設計的，當裂縫對工程造成危害時，才需要處理，處理的主要原則為：貫穿性裂縫必須處理；裂縫寬度超過規范要求時必須處理。其它類型的裂縫可根據外觀要求，再考慮是否需要進行裝飾處理。
4.2 裂縫處理的主要方法
4.2.1 貫穿性裂縫的處理
（1）按活動縫處理
有些貫穿性裂縫是由于結構分縫不合理引起，若按死縫處理，處理后仍會在附近出現同樣的裂縫，則需作為活動縫處理，處理后可滿足防滲和耐久性功能要求，處理方法為：表面鑿槽——埋灌漿管——表面封閉——灌丙凝（聚氨脂）漿液。
（2）按死縫處理
因結構需要，必須恢復結構強度，則需按死縫進行加固處理，一般處理方法為：鑿槽——埋灌漿管——表面封閉——環氧灌漿，表面封閉需采用粘貼碳纖維布、芳韌纖維布等加固性材料。
4.2.2 一般性淺表裂縫處理
（1）縫寬超過規范要求
一般采用鑿槽后用水泥砂漿封閉，要求較高的可采用聚合物砂漿，為追求裝飾效果，砂漿顏色應作一些調試。
（2）縫寬小于規范要求
可不作處理，若影響外觀質量，可考慮采用一種水泥基的涂抹材料XYPEX（賽柏斯）處理，此材料具有增強砼抗滲性和抗凍性的功效，據稱可向縫內滲透40cm，并產生結晶，使裂縫愈合。
五、結束語
水閘混凝土出現裂縫是常見病，通過精心設計、認真選材、嚴格施工管理，危害的裂縫是可以避免的。
