泵站施工过程中裂缝的成因与防范策略 赵江

发表时间：2018-11-17T15:59:43.147Z 来源：《基层建设》2018年第29期 作者： 赵江

[导读] 摘要：泵站是一种常见的水工建筑，承担着排涝、调水和灌溉的重要任务，对我国的经济发展具有不可或缺的重要作用。 江苏神禹建设有限公司 江苏省 214500

摘要：泵站是一种常见的水工建筑，承担着排涝、调水和灌溉的重要任务，对我国的经济发展具有不可或缺的重要作用。在泵站的施工过程中，时常会遇到混凝土开裂的不良现象，严重影响着泵站结构的整体性，降低了泵站的实用性和耐久性。因此文章结合工程实例，就泵站施工过程中裂缝的成因与防范策略展开分析。 关键词：泵站施工；裂缝；成因；防范策略

泵站施工过程中的裂缝始终是困扰工程界的“疑难杂症”，混凝土裂缝不仅仅会降低泵站结构的抗渗性，而且还会加快混凝土碳化的速度，并促使钢筋加速腐蚀，直接降低了泵站结构的安全性。底板、挡水墙、电机大梁和流道等是时常发生裂缝的部位，如何有效预防和消除这些裂缝是泵站施工和管理各方关注的重要技术问题。 一、泵站施工过程中裂缝的成因 （一）施工因素

其一，施工工艺不合理。在具体施工时，普遍存在着搅拌不均、搅拌时间过长或过短、水量和用水泥量比例不科学、钢筋锚固不良和分布不均、模板漏水、模板拆除过早、硬化前承受载重等因素都会导致混凝土裂缝现象的发生；其二，温度控制因素。在浇筑之前，技术人员未对原材料实施遮阳和降温的保护措施，忽视了混凝土出机口温度的控制和监管，浇筑后的温度和湿度没有得到有效控制，同时，养护初期的暴晒和大风也会导致混凝土裂缝现象的产生；其三，施工工序不科学。混凝土搅拌完成与正式浇筑的时间间隔过长，浇筑次序不符合施工技术要求，接缝处理不合理。此外，混凝土分块分层不科学也是导致混凝土裂缝现象出现的重要因素。 （二）原材料与技术因素

水泥存放环境的温度和湿度过高，导致水泥发生不同程度的凝结现象，水泥中的含碱量与 Ca O 等游离物质含量较高，促进了混凝土发生膨胀的不良状况，水泥的强度过高也会影响混凝土的裂缝现象。与此同时，选用的骨料不合理，甚至使用碱性骨料和风化岩石，大大降低了混凝土的强度与抗裂性。另外，混凝土配比不科学，水量、水泥量、砂率和水胶的配比不科学，同样会在很大程度上降低混凝土的抗裂性。

（三）环境因素

温度和湿度都会影响混凝土的应力松弛，浇筑后的混凝土依然需要养护，尽可能地避免长时间暴露，在泵站施工过程中，技术人员要注意关注天气变化，避免恶劣天气影响混凝土的质量和施工效果。 二、泵站施工裂缝的防范策略 （一）优化施工工艺

施工工艺是影响泵站产生裂缝的关键因素，技术人员要尽可能地保障混凝土浇筑的连贯性，科学地选择施工工具和浇筑方式，不断优化钢筋配置，并严格监管混凝土的质量和施工过程，一旦发现异常情况，要及时采取有效措施给予处理。其次，合理安排施工，努力保证浇筑强度的连续性，避免发生漏振和过振的不良现象，可以采取快插慢拔的模式，要注重检查已浇筑成型的混凝土，运用抹面技术尽量避免混凝土出现裂纹，要在混凝土完全凝固且符合施工要求的情况下再拆除模板。再次，不断创新泵送混凝土施工工艺，努力增强混凝土的抗裂性，尽可能地采购优质混凝土材料，严格监督和控制混凝土的出机和浇筑温度。同时，也可以采取二次投料的方式，充分发挥净桨裹石和砂浆裹石技术优势，有效避免水分凝结在砂浆和石子上，有效提升混凝土过渡层结构的细密粘结力。在混凝土尚未凝固时，利用二次震动的方法增强混凝土的粘结强度与抗拉性能，以此来减少裂纹与气孔。 （二）合理控制混凝土温度

温度始终是影响混凝土凝固效果的重要因素，技术人员要根据具体情况合理控制泵口的混凝土出机温度，如在白天施工过程中，可以利用遮阳棚为沙石的存放创造良好的环境，在温度较高时要给骨料洒水，尽可能地将水泥温度控制在 60℃以下。同时，还要加强混凝土表面的养护与保护，如利用外包编织袋促使混凝土降温，利用竹胶模板覆盖混凝土墙体，适当情况下可以加上防水薄膜，从而提升混凝土的抗裂性。

（三）加强工程质量管理

工程质量管理是避免泵站施工出现裂缝的必要条件，技术人员要不定期地检查混凝土的质量和施工工艺，一旦发现问题要及时给予改进，要注重检查混凝土的分缝分块是否合理，浇筑间隔是否符合施工要求与技术标准，为混凝土的热量散出创造良好的条件，全面保障泵站的施工质量。 三、工程实例 （一）工程概况

某水泵站设计流量150m3/s，扬程0～3.43 m，安装竖井式贯流泵机组6台套，单泵设计流量30 m3/s。工程主要建设内容：泵站主体工程、站下清污机桥工程、引河及连接工程、管理设施等。泵站进、出水池采用开敞式钢筋混凝土扶壁式结构，由于站身上下游两侧翼墙挡土高度较大，上游第一节、下游第一、二节翼墙均采用空箱扶壁式结构，迎水面墙身厚度 0.6 m。上下游引河采用矩形断面，底宽 50 m，两侧挡墙采用钢筋混凝土扶壁式结构，挡墙墙身厚度 0.6 m。 （二）混凝土裂缝防范措施

泵站主体建筑物混凝土约6.02万m3，其中单块最大浇筑面积为1152m2，厚度2 m。站身墩墙、流道层及上下游翼（挡）墙厚度在 0.6 ～1.5 m，高度 6 ～14.4 m 之间，以上薄壁混凝土结构，施工过程中容易产生裂缝。为预防或减少混凝土裂缝的产生，采取了以下措施：（1）设计时考虑对进出水流道、挡水墙等结构的混凝土掺入抗裂材料。本工程混凝土拌制时按设计要求掺入 DB-I 高抗裂高抗渗复合材料；对大体积混凝土，在内部预先填充预制块，以降低混凝土硬化过程中的水化热；（2）施工前组织专家对大体积混凝土施工方案进行评审论证，保证施工工艺科学、合理。（3）施工过程中，采取了相应的温控措施，防止裂缝的发生：施工单位采用自拌泵送混凝土，能有效的控制混凝土的质量。特别是严格控制砂、石骨料的质量。施工过程中，监理旁站监督严格按批准的配合比施工；夏季施工时混凝土浇筑

尽量安排在早上或晚上气温较低时开仓；在流道层等大体积混凝土内部埋设冷却水管降低混凝土内部温度；延长混凝土拆模时间，加强混凝土保温、保湿养护。对底板、流道层等部位采取塑料薄膜加土工布覆盖的保温保湿措施；对墙身，浇筑完成后即覆盖土工布，延长拆模时间，夏季洒水养护。

（三）裂缝处理施工工艺

泵站站身主体、进出水池、上、下游翼墙混凝土施工完成后，经施工、监理单位观测，共发现18 条裂缝，缝宽 0.16～0.22 mm，缝长2.2～5.7 m。施工单位编制了裂缝处理方案，并按无水、有水两种状态对裂缝进行了修补。 1.无水状态下裂缝的修补

无水状态下迎水面裂缝处理采用壁可注入法（BICS）。壁可注入法是一种比较成熟的修补裂缝的方法。传统裂缝修补方法中树脂胶的注入靠人工控制，壁可注入法则是通过橡胶管的均匀收缩产生压力自动完成注入，并在注入过程中始终保持约 0.3Mpa 的压力，保证将修补材料注入到混凝土裂缝的末端。同时，缓慢均匀的压力可以将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中，并通过混凝土的自然“呼吸”作用排出，从而确保修补质量。

2.有水压力状态下裂缝的修补

有水裂缝采用高压灌浆堵漏的方法进行修补。高压灌浆堵漏就是利用机械的高压动力将化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水份后迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样的固结弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全的堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。 （四）裂缝处理效果

施工单位对泵站主体结构发现的 18 条裂缝按壁可注入法进行了修补，放水后，修补的裂缝处没有发现渗水及窨潮现象，修补效果较好。

总之，泵站在经济社会发展中发挥着重要的作用，技术人员要加强对泵站施工期间裂缝的研究，及时发现导致裂缝产生的因素，并采取有效对策给予解决，以此来提升泵站的施工质量，为泵站的安全稳定运行创造良好条件。 参考文献：

[1]王喆.泵站工程混凝土裂缝处理[J].农业科技与信息，2015（10）

[2]时爱祥.泵站工程混凝土裂缝实例分析及处理[J].中国水利，2015（02）

[3]汪军浩，许军，肖忠明，董力强，卓艳萍.浅谈某泵站工程如何控制温度防止混凝土裂缝出现[J].科技视界，2013（33）