摘要：根据南水北调建筑物墙体混凝土的表面裂缝特征、成因、施工过程分析，提出裂缝的预防与缺陷处理措施，改善了混凝土的外观质量，达到了设计及规范要求。
关键词：水工建筑物 混凝土 裂缝 控制措施
在南水北调中线京石段应急供水工程渠道项目施工中，每个标段都有涵洞、倒虹吸等交叉建筑物和左岸排水建筑物，在这些建筑物混凝土施工过程中，墙体部分极易产生混凝土表面裂缝，而顶板及底板部位却很少出现裂缝，为改善混凝土的处观质量，达到设计和规范要求，我们深入分析裂缝产生的原因并采取相应的处理措施，达到预想的目的。
1、裂缝的分类
表面裂缝主要是温度裂缝和干缩裂缝
1.1温度裂缝
1.1.1特征
表面裂缝走向无一定规律，但多平行于短边，较深的裂缝一般沿短边方向或接近平行，裂缝沿仓长分散出现，裂缝宽度不一，一般在0.5～1.0mm以下，且裂缝宽度沿全长没有很大变化、对于大体积混凝土温度裂缝除墙体表面容易发生外，在墙体开口部位也易出现。温度裂缝一般在混凝土水化热升结束，温度开始下降时发生，故多发生在施工后一周左右。
1.1.2裂缝成因分析
温度裂缝是由于混凝土凝结过程中，混凝土内部水化热不易散发，内部温度不断上升，形成内外温差，由于温升膨胀，使混凝土内部产生压应力，而混凝土表面降温收缩快，受到混凝土内部约束，产生拉应力，两应力叠加在混凝土表面产生裂缝。（题外话，由于混凝土初期尚具有较大的塑性，弹性模数较小，产生的拉应力不大，对整体结构影响小。）
1.1.3应对措施
（1）选用低水化热水泥或采用后期强度上升较快的混凝土配合比（如掺粉煤灰）。
（2）选用级配良好的骨料（可选用三级配，在不受钢筋间距影响的情况下，骨料最大粒径可取80mm）。严格控制砂、石含泥量，混凝土浇筑时加强振捣，以提高混凝土密实性和抗拉强度。
（3）掺用缓凝剂、减水剂，改善混凝土和易性，减少水泥用量，从而降低水化热。
（4）避开高温时段浇筑混凝土。
（5）采取降温措施，以降低混凝土入仓温度（如冷水拌合、骨料遮阳保存、骨料堆喷水降温等）。
（6）薄层浇筑，铺料厚度不大于30cm，可以有效的加快散热。
（7）在施工规范允许范围内，考虑分块浇筑。（分块浇筑间隔时间不大于6-7天）
（8） 浇筑后应及时覆盖养护，适当延长养护时间（专人负责，做好记录）。
（9）埋设测温点，做好测温记录（专人负责），分析升降温情况。混凝土浇筑块内外温差控制在20?之内。
1.2干缩裂缝
1.2.1特征
多为表面性的，裂缝宽度较小。裂缝一般在施工养护完成后一段时间内出现（一般20-60天以后）。混凝土干缩分温度收缩（冷缩）和自收缩两种，温度收缩时混凝土中多余水分蒸发，随温度降低，体积减小而产生收缩，其收缩量占总收缩量的大部分。自收缩为水泥水化作用引起的体积收缩，收缩量只占总量的1/5-1/10，一般包括在温度收缩内一起考虑。
1.2.2裂缝成因分析
（1）养护不当。
（2）混凝土表面水分散发快，体积收缩大（混凝土入仓时，坍落度大时尤为明显），而内部温度不降反升，因而表面收缩变形受到内部混凝土约束，出现拉应力，引起表面开裂。
（3）混凝土骨料含泥量超标，含泥量高使得净浆不能有效的和骨料进行粘聚，强度降低，导致混凝土容易开裂，其次，骨料含泥量越高，混凝土收缩越强，产生的拉应力也越大，所以一定要严格控制含泥量。此外振捣不当、布料不均等因素，使得混凝土收缩不均，也会引起裂缝。
（4）使用收缩率较大的水泥、水泥用量多、细骨料过多，使混凝土收缩不均，产生裂缝。
（5）混凝土配合比中水灰比不当、模板过于干燥，也是引起干缩裂缝的原因之一。
1.2.3应对措施
（1）适当调整混凝土配合比，水泥采用低热水泥品种，水泥用量、水灰比和砂率不能太大，严格控制砂石含泥量和细度模数。
（2）加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间，覆盖（塑料布、草帘等）避免暴晒，定期洒水，保持湿润。
2裂缝综合分析
裂缝产生的原因是很复杂的，由多种原因促成，与混凝土浇筑工艺、使用材料、工程所处环境、结构荷载、工作面边界条件等各项因素有关。出现裂缝后要综合分析，逐条对应，有针对性的采取措施，弥补裂缝。对于温度裂缝出现较早，混凝土初期尚有较大塑性，弹性模数较小，所产生的拉应力不大，对整体结构应力影响较小，但由于温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融等耐久性能影响较大，应予以重视和处理。温度裂缝发展到一定时期会缓停，当混凝土内部温度不再上升时，温度裂缝就会减少，当混凝土温度平稳下降时，干缩裂缝也会停止，此时如果采取有效措施，新生裂缝就会受到约束而减少，对尚未形成贯穿性裂缝、只是表面裂缝、且缝宽较小的这类裂缝必须采取相应工程措施加以处理。
3裂缝的处理方法
3.1表面涂刷或表面贴补法
该方法适用于宽度小于0.2mm的表层裂缝修补。由于后期水泥生成的氢氧化钙、硫酸铝、硫酸钙等类物质致使细裂缝自行愈合，可只做表面处理，用钢刷将混凝土裂缝两侧5～10cm范围内乳皮刷净，用水洗净晾干，采用2-3遍环氧基液涂刷或贴环氧玻璃布涂刷。
3.2灌浆法
该方法适用于宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝修补。
采用凯威丁可调压注胶器进行裂缝压力灌胶施工，施工工序：裂缝清理—— 粘贴注浆咀和封闭裂缝——试压——配置注浆液——压力注浆——清理表面。
注意事项：
3.2.1裂缝清理时，沿裂缝5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，缝中不得进水。
3.2.2粘贴注浆咀时要求底座注浆咀对准裂缝，粘贴牢靠，不漏胶。
3.2.3试漏要求逐条裂缝进行。每条连通的裂缝，先将注浆咀用堵头堵上，留一个咀用凯威丁可调注胶器压气，在封闭的裂缝上涂肥皂水进行试漏。
3.2.4根据气温变化选择灌浆的时间，并做好注浆记录，灌浆自下而上，灌浆压力逐步升压，终止压力0.2Mpa左右。当灌浆孔稳压2min仍不明显吃胶时说明已填充密实。
3.3开槽填充法
对于宽度大于0.3mm的较宽裂缝可采取开梯型槽，然后作填充处理。
开槽填充法具体做法如下：骑缝凿出底宽2-3cm，外口宽4-6cm，深4-5cm的梯形槽，开凿后，清水冲刷吹干，填塞环氧砂浆，高标号水泥砂浆抹面，施工程序为，凿除裂缝混凝土——高压风清理——高压水清理——环氧砂浆填塞——环氧基液灌缝——水泥砂浆抹面——养护。上述方法施工速度快，可操作性强，效果显著。
注意事项：
3.3.1在注入环氧基液前，应采用注入非活性稀释剂清缝。
3.3.2为保证环氧处理有韧性，可适当多加些聚酯树脂。
3.3.3裂缝处理后做好防护养护。
4、结语
对于大体积混凝土来说，非结构性裂缝是先天顽疾，不可避免的，但通过一定的预防措施，还是能在有限的范围内，控制裂缝的出现和发展，只是单一的预防手段也很难达到明显的效果，必须通过施工和原材料控制相结合的综合防治法，才能对非结构性表面裂缝进行有效控制。一旦产生裂缝，要规范缺陷处理程序及方法，严格现场调查、登记观察，区分不同成因及裂缝的具体情况，分别采取不同的处理措施。经过南水北调中线干线河北段S13、S14标建筑物施工的实践总结，在南水北调中线漳古段SG3标洺河一支排洪涵洞、曹庄沟排水涵洞、洺河二支排水倒虹吸等建筑物施工中，加强过程控制，仓段裂缝明显减少，对产生的裂缝处理后也达到了理想的效果。
