1 引 言

溫度裂縫問題是泵站施工過程中較常見也是較嚴(yán)重的問題。 溫度裂縫會改變泵站混凝土的受力條件，有使局部甚至整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的可能性， 嚴(yán)重影響建筑物的質(zhì)量和運行安全性。 因此如何有效預(yù)防和根除溫度裂縫問題是泵站施工過程中的頭等難題。

 

2 泵站施工過程中溫度裂縫的影響

在泵站施工過程中， 由于溫度作用產(chǎn)生的應(yīng)力通常比鋼筋銹蝕裂縫、荷載裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫等產(chǎn)生的應(yīng)力的總和還要大。 一旦出現(xiàn)開裂，裂縫過大或形成深層裂縫、貫穿裂縫將直接影響泵站的耐久性、使用壽命和使用效能的發(fā)揮，并且處理難度大，效果不理想，影響外觀質(zhì)量和整體效果。

 

3 泵站施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析

3.1 水泥水化熱

泵站施工過程中， 溫度裂縫的一般出現(xiàn)流道混凝土結(jié)構(gòu)中。 混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱， 內(nèi)部溫度不斷上升，而流道混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，水泥水化熱產(chǎn)生的熱量就會聚集在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面熱量散發(fā)較快，這樣就形成混凝土內(nèi)外較大溫差，從而引起內(nèi)外熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。 隨著混凝土齡期的增長，在混凝土硬化后期，水化熱漸減少，混凝土內(nèi)部開始降溫至穩(wěn)定溫度為止， 受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束愈來愈大，就會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強度小于拉應(yīng)力時，就會出現(xiàn)溫度裂縫。

 

3.2 約束條件

大型泵站通常有底板、進、出水流道、邊中墩、泵機圓筒、電機梁等組成的空間結(jié)構(gòu)。 在施工中，底板以及流道層的混凝土結(jié)構(gòu)較大，特別是流道層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常為肘形進水流道和駝峰形出水流道。 當(dāng)流道混凝土分層澆筑時，流道周圍剛性連接的結(jié)構(gòu)物體積大小不一，方向各異，結(jié)構(gòu)受力很復(fù)雜，約束也很復(fù)雜，當(dāng)混凝土發(fā)生收縮時，流道混凝土極易產(chǎn)生裂縫；水泵層進、出水流道部分除進、出水流道殼體以外全是實體混凝土，在此部位的混凝土施工時，處理不當(dāng)經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫，為了防止溫度裂縫， 應(yīng)從溫控措施和改善約束條件兩個方面著手。

 

4 溫控措施

4.1 混凝土原材料選擇及配合比設(shè)計

泵站施工不宜選用熱水泥， 選用水化熱較低的中低熱水泥，收縮小，導(dǎo)溫效果好，對防止混凝土收縮裂縫非常有利；優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計，選用三級配混凝土，摻入粉煤灰和減水劑，能夠在滿足設(shè)計要求和施工質(zhì)量的前提下，減少單位水泥的用量，從而降低混凝土的水化熱溫升。此外，還應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土拌和的加水量，在澆筑過程中嚴(yán)格監(jiān)控混凝土的坍落度， 防止混凝土坍落度過大造成表面干縮裂縫。

 

4.2 混凝土原材料溫度控制

4.2.1 砂石骨料的溫度控制

提高骨料堆堆料高度，從骨料底部取料；在骨料堆放場上部搭設(shè)防曬遮陽棚，避免骨料 受太陽暴曬；提前 1d 向骨料噴射水霧或用冷水沖洗骨料進行預(yù)冷降溫。

 

4.2.2 拌和水的溫度控制

混凝土拌和用水可優(yōu)先選用深井井水， 地下水溫較低且比較恒定，不受氣溫影響，能夠達(dá)到低溫水拌和的要求；如果夏季氣溫過高，以上措施不能滿足要求時，應(yīng)及時在拌和水采取加冰措施。

 

4.2.3 水泥、粉煤灰的溫度控制

水泥、粉煤灰出場后，自身溫度會隨著儲備期的延長而降低，因此要根據(jù)施工進度安排提前進場水泥、粉煤灰，盡可能延長水泥、粉煤灰的儲存時間；水泥罐、粉煤灰罐采取覆蓋 措施，并在表面灑水，保證水泥溫度不過高。 不足的水泥、粉煤灰以車代庫，車輛停置在避蔭處防止陽光直曬，必要時在車輛上部搭設(shè)遮陽篷，以避免溫度過高。

 

4.3 混凝土運輸過程中的溫度控制

混凝土運輸過程中，如采用罐車進行混凝土水平運輸，應(yīng)對混凝土罐車遮蓋、包裹保溫被或進行灑水降溫，防止混凝土在運輸過程中溫度回升過快；加強混凝土運輸管理，確保運輸路況，為減少混凝土在運輸時間過長導(dǎo)致入倉溫度回升，應(yīng)保證能夠隨時維護施工路線，保證運輸路線暢通，無堵塞，避免多次轉(zhuǎn)運，盡量縮短混凝土運輸及等待卸料時間，加快混凝土入倉速度。

 

4.4 混凝土入倉的溫度控制

混凝土澆筑前，用地下水浸潤倉面，降低倉面初始溫度；合理調(diào)配混凝土運輸及入倉機械，加快混凝土入倉覆蓋速度，合理安排施工作業(yè)人員，快速平倉、振搗。

 

4.5 混凝土倉面的溫度控制

為防止混凝土表面散熱過快， 避免混凝土內(nèi)部溫度過大和控制混凝土內(nèi)、外溫度差，混凝土平倉振搗后，采用隔熱材料及時覆蓋。

 

4.6 避開高溫和低溫時段澆筑

泵站混凝土澆筑盡量避免在高溫時段澆筑， 防止高溫環(huán)境下混凝土表面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，在安排倉位時，隨時了解和跟蹤天氣預(yù)報，掌握天氣的趨勢走向。 合理安排好工期，盡量安排在早晚、夜間及利用陰天進行。 同樣，盡量避開冬季雨雪天氣，對泵站的結(jié)構(gòu)做好充分的保溫措施，以防止低溫環(huán)境凍壞泵站表面的混凝土形成裂縫。

 

4.7 混凝土的養(yǎng)護

為降低混凝土內(nèi)部溫度，減少混凝土內(nèi)外溫差，可對溫度場進行分析，對溫度應(yīng)力較大的區(qū)域合理布置冷卻水管，混凝土覆蓋冷卻水管時開始通水， 冷卻水水流方向固定時間變換一次。 還可以在混凝土內(nèi)部埋設(shè)溫度計，安排專職溫度監(jiān)測人員定時測量并記錄混凝土內(nèi)部溫度， 結(jié)合混凝土內(nèi)部溫度上升速度及時調(diào)整冷卻水管通水溫度、流量及時間和灑水頻次。對于流道混凝土，可以流道內(nèi)安裝智能化噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)，通過監(jiān)控泵站流道內(nèi)溫濕度的變化自動進行灑水噴淋， 噴淋水管可以采用 PVC 管，其布孔可以預(yù)鉆，更好是在流道模板固定安裝后鉆孔，以便更好地保障鉆孔的布置與方位。 各個噴淋水管的鉆孔，限定在保濕養(yǎng)護的范圍，均延伸至流道外。 固定安裝后， 沿軸線方向在模板支撐的空格處梅花形鉆孔， 間距均勻。 混凝土澆筑完成后，注意保溫保濕。 進、出水流道進口、出口需用保溫被封閉保溫， 及時在混凝土表面覆蓋薄膜加養(yǎng)護毯進行灑水養(yǎng)護，保證混凝土表面經(jīng)常濕潤。 尤其在外界環(huán)境溫度驟變時，更應(yīng)注意混凝土表面防護。 一般養(yǎng)護時間不少于28d，在干燥、炎熱的情況下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長。

 

5 改善約束條件

泵站結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 在混凝土結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)對泵站站身進行合理的分層，盡量保持構(gòu)筑物的整體性，減輕新舊混凝土的約束作用，減少約束范圍；合理的安排施工工序，縮短施工 分層之間的混凝土澆筑時間，快速、均勻、薄層上升，以減輕混凝土的約束作用。

 

6 結(jié) 語

在建設(shè)泵站施工的過程中，混凝土裂縫問題經(jīng)常會出現(xiàn)，因此控制混凝土裂縫是保證工程質(zhì)量的前提條件。 所以，相關(guān)的技術(shù)人員必須要明確泵站施工過程中溫度裂縫發(fā)生的原因，采用相關(guān)的預(yù)防措施，層層嚴(yán)密把關(guān)，高標(biāo)準(zhǔn)要求，規(guī)范化施工，這樣才能夠較大程度的提高混凝土建設(shè)的使用壽命，保障建設(shè)的安全性。