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【摘 要】 水工混凝土发生裂缝不但影响工程的外观，而且对水工建筑物的耐久性影响很大，本文针对施工中易发生的几种裂缝，分析其产生机理并提出相应的控制措施。
【关键词】 清水混凝土；裂缝；控制措施
1 裂缝控制的必要性
随着社会的发展，水利工程对混凝土结构的外观和耐久性提出了更高的要求，裂缝大小直接影响着结构的外观和耐久性，水闸施工规范对砼的表面裂缝也做出了规定，允许值是：水上区0.2mm；水下区0.3mm。
混凝土产生裂缝的原因是多方面的，有荷载引起的应力裂缝；有地基沉降不均引起的沉降裂；温度变化引起的温差裂缝；养护不善引起的收缩裂缝。因温度、湿度、收缩引起的裂缝，都是因变形发生的应力超过混凝土的抗拉强度形成的。而水闸墩、墙结构下部出现的裂缝多为地基或基础约束引起的温度裂缝。
为防止混凝土产生裂缝，必须从结构设计、原材料选择、配合比设计、施工安排、施工质量、混凝土温度控制、混凝土养护和表面保护等方面采取综合措施。
2 混凝土发生裂缝的类型
2.1塑性收缩裂缝
裂缝呈断断续续、似连不连，有时像龟壳状一块块，裂缝粗而短，缝裂至钢筋为止。多发生在高温多风的天气浇筑的混凝土，或者混凝土浇筑完毕表面未及时覆盖，水的蒸发深入表层引起表面猛烈脱水而致。
2.2沉缩裂缝
混凝土硬化前没有沉实或沉实不均匀，会产生沉缩裂缝。这种裂缝上口张得大，分布规则，裂得不深，一般在混凝土浇筑后1～3小时发生。
2.3约束裂缝
水泥在水化时放出大量的热，内部温度高，若表面温度小，表层受内部的约束产生拉应力，当温度差过大超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土表面便开裂，这种裂缝一般发生在厚大的结构中。
2.4干缩裂缝
混凝土中会有空隙、粗孔及毛细孔，这些孔隙中存在水分，水分的活动产生“湿度变形”，表现为干缩湿胀，主要有“毛细收缩和吸附收缩”。如果胀缩受到外界或内部的约束，混凝土内将产生拉应力，当拉应力超过限度时便产生裂缝，水泥用量越大，水灰比越大，则变形越大。
2.5基岩或基础砼对其上薄块产生的约束裂缝
厚大的闸底板对间隔时间较长后浇筑的闸墩，约束变形产生的约束裂缝。
3 混凝土表面裂缝控制措施
3.1混凝土配合比的优化设计
采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。
3.2原材料的选择
砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
3.3施工安排
混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气，若需要上述条件下施工必须有相应遮挡、保温措施。
3.4施工过程控制
3.4.1二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝
此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光，然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高了混凝土表面的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。
3.4.2二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝
对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。
3.4.3控制約束裂缝的措施
混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。
闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。
3.5混凝土干缩裂缝的控制措施
混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水、加强表面的抹压收光、掺加优质粉煤灰、降低水灰比，可有效的控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。
3.6混凝土内部的温度控制
大体积混凝土内部埋设热电偶测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使砼内外温差控制在250C以内。常采用二层塑料膜加干铺二层草袋的做法。
3.7混凝土的养护和表面保护
良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得小于14d。
4 闸墩、翼墙裂缝控制措施
4.1工程概况
邱家湖潜孔式进洪闸，设计流量为1000m3/s，共7孔，单孔净宽为10m，总净宽70m。水闸底槛高程为19.5m，闸顶高程29m，闸室顺水流方向长17m，中墩厚1.3m，边墩厚1.2m，闸室总宽度为80.2m。闸室底板为两孔一联分缝的分离式底板，大、小底板均厚1.4m。
4.2墩、墙裂缝控制措施
4.2.1闸墩与底板的施工缝设在距底板面1.22m处，减少大底板对后浇闸墩的约束。
新老砼之间的允许间歇时间一般是15天，在闸底板浇筑完毕后15天内浇筑闸墩砼，保证变形的基本同步，否则需采取措施减少约束。
4.2.2优化砼配合比减少水泥用量、降低水泥水化热。
粗骨料采用二级配，添加Ⅰ粉煤灰从而减少了单方砼的水泥用量，减少砼的水化热发生。
4.2.3采用常态砼浇筑，以利水化热的散失
使用常态砼，塔吊配合料斗入仓，延长了砼的浇筑时间，减少水化热的聚集，降低了砼的绝热温升。
4.2.4添加外加剂减少砼的干湿收缩
添加微膨胀外加剂，砼早期产生适度膨胀，在钢筋及邻位砼的约束下转变为预压应力，这一预压应力可大致抵消砼收缩及温差引起的拉应力。并且可使砼早期强度提高，从而减少砼开裂。
4.2.5在闸墩内部埋设热电偶测温点，对砼水化热进行监控，及时进行测温，调整养护和降温措施，确保砼内外温差控制在25℃以内。
5 结论
通过对砼裂缝产生机理分析，采取有效的控制措施，使砼表面不出现裂缝或少出现裂缝，从而提高水工建筑物耐久性。该工程通过上述一系列措施的运用，取得良好的效果，该工程已竣工，并获得省级优质工程奖。
参考文献：
【1】JGJ 169-2009，《清水混凝土应用技术规程》【S】.北京：中国建筑工业出版社，2009.
【2】GB 50496-2009，《大体积混凝土施工规范》【S】.北京：中国计划出版社，2009.
【3】SL27-91，《水闸施工规范》【S】.北京：中国水利水电出版社，1992.
【关键词】 清水混凝土；裂缝；控制措施
1 裂缝控制的必要性
随着社会的发展，水利工程对混凝土结构的外观和耐久性提出了更高的要求，裂缝大小直接影响着结构的外观和耐久性，水闸施工规范对砼的表面裂缝也做出了规定，允许值是：水上区0.2mm；水下区0.3mm。
混凝土产生裂缝的原因是多方面的，有荷载引起的应力裂缝；有地基沉降不均引起的沉降裂；温度变化引起的温差裂缝；养护不善引起的收缩裂缝。因温度、湿度、收缩引起的裂缝，都是因变形发生的应力超过混凝土的抗拉强度形成的。而水闸墩、墙结构下部出现的裂缝多为地基或基础约束引起的温度裂缝。
为防止混凝土产生裂缝，必须从结构设计、原材料选择、配合比设计、施工安排、施工质量、混凝土温度控制、混凝土养护和表面保护等方面采取综合措施。
2 混凝土发生裂缝的类型
2.1塑性收缩裂缝
裂缝呈断断续续、似连不连，有时像龟壳状一块块，裂缝粗而短，缝裂至钢筋为止。多发生在高温多风的天气浇筑的混凝土，或者混凝土浇筑完毕表面未及时覆盖，水的蒸发深入表层引起表面猛烈脱水而致。
2.2沉缩裂缝
混凝土硬化前没有沉实或沉实不均匀，会产生沉缩裂缝。这种裂缝上口张得大，分布规则，裂得不深，一般在混凝土浇筑后1～3小时发生。
2.3约束裂缝
水泥在水化时放出大量的热，内部温度高，若表面温度小，表层受内部的约束产生拉应力，当温度差过大超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土表面便开裂，这种裂缝一般发生在厚大的结构中。
2.4干缩裂缝
混凝土中会有空隙、粗孔及毛细孔，这些孔隙中存在水分，水分的活动产生“湿度变形”，表现为干缩湿胀，主要有“毛细收缩和吸附收缩”。如果胀缩受到外界或内部的约束，混凝土内将产生拉应力，当拉应力超过限度时便产生裂缝，水泥用量越大，水灰比越大，则变形越大。
2.5基岩或基础砼对其上薄块产生的约束裂缝
厚大的闸底板对间隔时间较长后浇筑的闸墩，约束变形产生的约束裂缝。
3 混凝土表面裂缝控制措施
3.1混凝土配合比的优化设计
采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。
3.2原材料的选择
砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
3.3施工安排
混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气，若需要上述条件下施工必须有相应遮挡、保温措施。
3.4施工过程控制
3.4.1二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝
此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光，然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光，将极大地提高了混凝土表面的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。
3.4.2二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝
对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。
3.4.3控制約束裂缝的措施
混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。
闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。
3.5混凝土干缩裂缝的控制措施
混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水、加强表面的抹压收光、掺加优质粉煤灰、降低水灰比，可有效的控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。
3.6混凝土内部的温度控制
大体积混凝土内部埋设热电偶测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使砼内外温差控制在250C以内。常采用二层塑料膜加干铺二层草袋的做法。
3.7混凝土的养护和表面保护
良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得小于14d。
4 闸墩、翼墙裂缝控制措施
4.1工程概况
邱家湖潜孔式进洪闸，设计流量为1000m3/s，共7孔，单孔净宽为10m，总净宽70m。水闸底槛高程为19.5m，闸顶高程29m，闸室顺水流方向长17m，中墩厚1.3m，边墩厚1.2m，闸室总宽度为80.2m。闸室底板为两孔一联分缝的分离式底板，大、小底板均厚1.4m。
4.2墩、墙裂缝控制措施
4.2.1闸墩与底板的施工缝设在距底板面1.22m处，减少大底板对后浇闸墩的约束。
新老砼之间的允许间歇时间一般是15天，在闸底板浇筑完毕后15天内浇筑闸墩砼，保证变形的基本同步，否则需采取措施减少约束。
4.2.2优化砼配合比减少水泥用量、降低水泥水化热。
粗骨料采用二级配，添加Ⅰ粉煤灰从而减少了单方砼的水泥用量，减少砼的水化热发生。
4.2.3采用常态砼浇筑，以利水化热的散失
使用常态砼，塔吊配合料斗入仓，延长了砼的浇筑时间，减少水化热的聚集，降低了砼的绝热温升。
4.2.4添加外加剂减少砼的干湿收缩
添加微膨胀外加剂，砼早期产生适度膨胀，在钢筋及邻位砼的约束下转变为预压应力，这一预压应力可大致抵消砼收缩及温差引起的拉应力。并且可使砼早期强度提高，从而减少砼开裂。
4.2.5在闸墩内部埋设热电偶测温点，对砼水化热进行监控，及时进行测温，调整养护和降温措施，确保砼内外温差控制在25℃以内。
5 结论
通过对砼裂缝产生机理分析，采取有效的控制措施，使砼表面不出现裂缝或少出现裂缝，从而提高水工建筑物耐久性。该工程通过上述一系列措施的运用，取得良好的效果，该工程已竣工，并获得省级优质工程奖。
参考文献：
【1】JGJ 169-2009，《清水混凝土应用技术规程》【S】.北京：中国建筑工业出版社，2009.
【2】GB 50496-2009，《大体积混凝土施工规范》【S】.北京：中国计划出版社，2009.
【3】SL27-91，《水闸施工规范》【S】.北京：中国水利水电出版社，1992.