杜剑楣

(黔南州水利水电勘测设计研究院，贵州 黔南 558000)

水工建筑结构件工程中温变裂缝的质量控制

杜剑楣

(黔南州水利水电勘测设计研究院，贵州 黔南 558000)

温变裂缝就是由于温度的变化引起的裂缝，在水工建筑结构件工程中是一种常见的裂缝，也是影响水工建筑结构质量的主要原因。要分析引起温变裂缝产生的原因，这是采取预防措施的前提，是实现水工建筑物质量的可靠保证。文章介绍了温变裂缝的特点，分析了温变裂缝产生的原因，并提出了解决措施。

水工建筑结构；温变裂缝；质量控制；措施

在水工建筑物中，裂缝的存在不仅降低了建筑物的稳定性、整体性、安全性，而且还会进一步的引发其它问题的产生。因此研究水工建筑结构件温变裂缝的产生原因以及提出建设性的建议有很大的现实意义。

1 温变裂缝的特点分析

温变裂缝没有规律可循，从表面看，裂缝的走向一般和较短的边平行。在疏密程度上，一般是两边稀疏中间稠密。由于温度高低的不同，裂缝的宽度也有不同，温度高是产生的裂缝比较宽而疏，温度较低时产生的温度比较密而小。温度裂缝是因为温度的变化过大而出现的，所以裂缝的缝隙也是由温度的变化幅度决定的，随着热胀冷缩的效应呈现出冬天窄、夏天宽的规律。

温变裂缝会导致钢筋的锈蚀使得混凝土碳化，致使抗渗力、抗疲劳能力以及抗动能力降低。混凝土属于脆性材料，本身抗裂能力低；混凝土与钢筋混凝土之间在材料性质上有很大的差别，变形协调性较差，这些都是造成建筑物结构裂缝现象比较严重的原因。当然引起水工建筑物质量缺陷和质量事故的原因是多方面的。

2 水工建筑结构件温变裂缝的成因

水工建筑物温变裂缝出现的原因主要包括受内外约束条件的影响和由于外界气温变化引起的，对温变裂缝原因的分析和了解能够为温变裂缝的控制和预防提供参考，也是采取有效措施的前提。

2.1 内外约束条件的影响

水工建筑物的工程结构件在温度变化的时候，由于受到地基的限制，产生了外约束应力。当温度升高时，出现膨胀，发生形变，而混凝土的弹性较低，产生应压力使得混凝土产生了松弛。各种结构的变形变化中，必然受到一定的约束阻碍其自由变形，阻碍变形因素称为约束条件，约束又分为内约束与外约束。但当温度下降时，则产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会出现垂直裂缝。由此可见，降低混凝土的内外温差和改善约束条件，是防止水工建筑物温变裂缝产生的重要措施。

2.2 外界气温变化的影响

外界温度的变化对裂缝的产生有重大的影响，特别是在施工过程中容易由于温度的变化导致水工建筑物结构的开裂。混凝土建筑物的内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度决定的。浇筑温度与外界气温有着密切关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；外界温度降低，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，因而会造成过大温差，出现温变裂缝。

3 水工建筑结构件温变裂缝的控制措施

造成水工建筑结构温变裂缝的原因种类繁多，这种现象也是普遍的，水工建筑物的裂缝，可能会造成严重事故，降低建筑物的承载能力，降低建筑物的稳定性和完整性，甚至降低建筑结构的耐久性，可能导致整体倒塌重大质量事故。因此，要对其原因进行正确分析，这也是有效地预防和控制我温变裂缝的必要前提。

3.1 合理地布置散热及测温系统

3.1.1 散热管的布置

散热管一般采用Φ48×1.4mm钢管，与钢筋一起绑扎。厚4m承台沿竖向布置散热管网3层，其垂直和水平间距均为1.0m；厚3.5m承台沿竖向布置散热管网2层，其水平间距1.0m，两层网垂直间距1.0m，上层网距离承台顶面和下层网距离承台底面距离均为1.25m，进出水口引出承台混凝土顶面0.3m。布管时散热管要与承台主筋错开，当局部管段错开有困难时，要适当移动散热管的位置。散热管要与钢筋骨架或架立钢筋绑扎牢固，防止出现散热管变形或接头脱落而发生堵水或漏水。散热管转弯处采用90°的缓冲弯头，散热管安装完成后，将进水管、出水管，水泵接通进行通水试验，要求水管畅通且不漏水。

3.1.2 测温设备埋设

埋设测温装置对混凝土内部的温度进行测量和监控，为混凝土的后期养护保养工作提供指导，确保混凝土的质量。混凝土内表测温设备，在结构的对角线及纵横轴线上布置温度应变片，用温度显示仪采集数据。

养护材料内侧测温设备，养护材料内侧温度测量采用管式温度计，按每3m设一个温度计设置。温度计外加防护框，悬挂于养护材料内侧。散热管进出水温，在进水口与出水口设三通管，在三通管内设管式水银温度计。

3.1.3 通水散热

在基坑顶部和底部各放置5个去除顶盖的油桶，并将油桶中盛满水，基坑顶部的油桶之间采用塑料管相连，塑料管外径为37.5mm，利用连通器的原理，保持各油桶之间水流通畅，基坑底部各油桶之间相连与基坑顶部同。从基坑顶部油桶引出一根进水总管，总管口通过分水阀门与各分管相连。利用基坑顶部与承台之间的势差对散热管进行通水，同时在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵，如需增大流速时，通过水泵与阀门调解流速。承台顶各出水管通过外径为37.5mm的塑料管将水引至基坑底部的油桶中，在油桶中放置1个2.2kW的潜水排污泵，将水泵送到基坑顶部的油桶中，形成循环水。混凝土的通水散热，单根散热管冷却水流量按1.2～1.5m3/h控制，进出水口的温差≤6℃，根据温度测试结果，决定通水时间，一般≥12d，以混凝土内部最高温度与表面温度，表面温度与环境温度之差≤20℃为止。调节流量的水阀和测流量设备设在出水口[1]。

3.2 混凝土配合比的控制

温变裂缝虽然是常有现象，但是对其的控制措施也是很多的。例如对混凝土配比度的合理控制就能有效的预防温变裂缝的出现。对混凝土配比度的控制，不仅是控制温变裂缝的有效方法，同时也能提高混凝土的质量，从而保证水工混凝土的质量。

混凝土配比度的控制措施包括在搅拌混凝土的使用适量的矿物细粉，掺入适量的缓凝减水剂，降低水灰比，对混凝土进行充分搅拌，同时推迟混凝土温度峰值出现的时间，相应提高同龄期容许拉应力。

3.3 混凝土施工中的裂缝控制

温变裂缝是可以采取有效措施进行控制的，特别在施工中的控制对温变裂缝起着决定性的作用。温度过高是温变裂缝出现的常见原因，所以混凝土的浇筑不宜在过高的温度进行。冬季温度过低也是温变裂缝出现的常见原因。另外，施工后期的混凝土养护也能有效的控制温变裂缝，提高水工建筑物的质量。

混凝土浇筑时易产生的泌水和浮浆，为此在现场准备好小桶与拌和用水泥，及时将泌水与浮浆清理出模板，少量泌水可将水泥均匀的洒布在泌水部位，进行稀释，提高混凝土的密实性。混凝土垂直下落时采用串筒，串筒混凝土自由下落高度≤20cm，保证混凝土不产生离析现象，同时避免污染钢筋，与溅起的混凝土污染

4 结 语

水工建筑结构温变裂缝是常见的现象，在水工建筑物施工过程中，应当根据温变裂缝产生的具体原因采取有效的措施预防裂缝的产生。。

[1]周树奎.夏季浇筑的大体积混凝土出现温度裂缝的防治[J].黑龙江水利科技，2007，35(12)：77.

1007-7596(2014)01-0175-02

2013-09-27

杜剑楣(1974-)，男，贵州惠水人，工程师，从事水利水电工程建筑工作。

TV54

B