给排水厂站大体积混凝土裂缝的产生与防治

李富强

（华夏碧水环保科技有限公司，河南 郑州 450008）

在社会经济的高速发展之下，诸多城市开始进行了城市化建设，修建了大量的市政工程，例如道路桥梁工程、供暖工程、燃气工程、给排水厂站工程、照明工程等，其中给排水厂站工程对于城市正常运转与发展意义重大，借助于水处理构筑物可完成排水及污水处理工作，确保城市给排水系统能够稳定健康运行，所以市政工程建设单位需要高度重视给排水厂站工程的建设工作，编制可行性较高的施工方案、应用质量性能良好的施工材料、现代化的先进施工设备与技术，保质保量地完成工程厂站建设任务。

1 大体积混凝土裂缝产生原因

大体积混凝土为基于诸多原材料浇筑而成的体积在1 000 m3、尺寸在2 m或以上（最小尺寸）的混凝土，多用于基础设施工程建设中，与工程施工常规应用的混凝土结构实体作以对比，可知该类型混凝土具有体量大、厚实、使用量多等特点，实际应用价值与效果较好，但是大体积混凝土使用期间会出现裂缝问题（包括构造、收缩、结构及温差裂缝等多种），不利于建设工程防水性能的有效发挥。所以市政给排水厂站施工单位建造水处理构筑物时，需要把握好裂缝问题发生原因，从而提升工程建设质量。裂缝问题原因主要为：首先气温变化因素，该因素导致的裂缝属于温度裂缝，混凝土结构受到异常变化的温度影响，在外界温度较低时，会出现混凝土表面、内里中心温度下降情况。如果外界温度降低速度较快，就会造成混凝土体内外温度下降速度不一致下的温度差异情况，在较大温度应力影响之下，便会造成混凝土内外体积的热胀冷缩表现，长时间处于该种状态的混凝土会出现裂缝。施工浇筑大体积混凝土期间，环境温度、混凝土表面温度以及中心、表面温度差异如果分别超过20 ℃、25 ℃，混凝土结构便会在影响之下发生温度裂缝，导致混凝土实际应用时存在耐久性较差、强度低问题。

其次水泥水热化因素，浇筑混凝土结构物时，需要在其中置入适量水泥，如果出现水化反应，易导致结构物中心处在反应热量影响下出现温度提升情况，此时结构物外部表面温度与内部温度之间存在着较大的差异，而且中心温度较高，便会造成混凝土温度应力情况，当该应力远超过内外约束力标准时，使得混凝土体出现了裂缝。

再次内外约束条件因素，大体积混凝土浇筑过程中，在结构物内外温差之下会产生约束，即混凝土中心和外部之间的巨大温差，会导致混凝土发生不均匀变形问题，从而造成结构体内外部相互约束下的内部约束。由于大体积混凝土形状及温度梯度之间呈正相关关系，温度梯度随着混凝土结构形状大小的增大随之会增加，进而使得内部约束也较大；与此同时，混凝土结构物外部在徐变、结构变形及较大温差影响下，会产生相对变形下的外部约束，该约束条件与温差、土体弹模之间存在关联，受到这两个因素的影响会导致混凝土结构体出现非常大的不均匀变形，此时产生的外部约束也较大，所以基于内外部约束下的大体积混凝土易在混凝土中部、外部结构处出现变形下的裂缝。

最后地基不稳定因素，依托大体积混凝土施工建造的工程如果受到地基沉降（不均匀）、支撑结构变形等因素影响，会出现混凝土沉降裂缝，多出现在结构体上、下部，在此期间地基变形情况若得以好转，沉降裂缝会随之朝着稳定方向发展；该裂缝中的贯穿性裂缝是一种较为严重的裂缝问题，会导致混凝土土体上出现较大缝隙（上下方向、左右方向），与沉降裂缝发生有关的危险因素为地基荷载、沉降，温度对该裂缝造成的影响较小。

2 预防大体积混凝土裂缝问题对策

2.1 选择优质的混凝土材料

市政给排水厂站工程建设单位在施工之前，需要就大体积混凝土常见裂缝与发生原因进行充分的学习与掌握，进而结合工程施工方案中关于混凝土、水泥、粗细骨料等材料的标号与质量要求，深入到市场中进行相关材料的采买，要求购买的材料符合作业方案中的要求、具备国家质量检验合格证书。待混凝土浇筑使用的原材料全部采买结束后，需要作业现场的质量管理人员对于材料质量性能分批次进行审核检查，其中水泥材料需要具有较低的水化热特性，以此来对水泥水化热反应引起的混凝土结构物裂缝风险加以控制，确保结构体内外部温度能够同时发生变化，不会发生单一一处温度变化的延迟或过快情况，而粗细骨料则需要检测含泥量，以免出现骨料含泥量超标下的混凝土强度降低问题，还需要检查外加剂性能，测试混凝土中加入的外加剂是否具备土体结构性能改变的效果。待全部材料检查合格后，需要将材料放置在靠近施工所在地的混凝土拌和站处，方便配置完成的大体积混凝土材料可以快速输送到施工场所内，从而保证大体积混凝土原材料质量较好、配置好的混凝土有着较强的结构稳定性及强度特性。

2.2 大体积混凝土配置、浇筑及养护

首先在材料配置方面，开展该项工作期间，施工人员需要依据明确的配比条件与比例，准备各种原材料，其中水泥的使用量需要严格控制；配置混凝土时，要求加强对环境温度的把握，如果温度过高，可以在材料制备装置的周边区域搭建遮阳棚，或者可以使用温度较低的冰块水来拌和材料，以此使得材料内外温度相差不会过大，如果制备混凝土材料时的外界温度较低，可以先对材料作以加热处理，而后再进行配置，便可以保证大体积混凝土入模温度达标。

其次在大体积混凝土浇筑作业中，若浇筑期间混凝土体内外部温差过大，需要做好材料的散热处理工作，可以采用扩大浇筑面积的方式进行散热处理，分层浇筑期间要求在每一层浇筑作业任务完成后直接进行振捣处理，以免出现过振、漏振问题。

最后在混凝土养护中，主要进行温度控制养护，降低混凝土内外部温差。其方法为施工人员将预埋水管设置于混凝土结构物内部，之后连接输水管，向预埋水管内输注温度较低的水，便可以对高温作业环境下的混凝土土体温差问题进行有效解决。

除此之外还包括沉陷裂缝的防治对策，针对该种裂缝问题，需要施工人员在作业之前做好地基加固处理工作，控制地基含水量，应用满足作业要求的土方替换不合格的软土地基土。大体积混凝土浇筑完工养护期间，切忌向地基处喷洒较多的水，防止地基长时间受到水的浸泡影响，而出现水下渗及开裂问题。

3 结语

给排水厂站进行水处理构筑物施工时，为了预防应用的大体积混凝土出现裂缝问题， 需要施工单位从多方面导致裂缝发生的原因出发，制定有效防治裂缝出现的作业方案，以便施工建造的水处理构筑物质量稳定，发生裂缝及裂缝所致的渗水、渗漏问题风险小，促使建设完工的给排水厂站能够切实有效地为城市给水、排水工作的正常有序开展提供助益。