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摘要：从混凝土裂缝产生机理出发，结合实际工程，探讨了在设计及施工中采取的一些有效的裂缝控制措施，满水试验表明，在泵房设计中，采取一定的裂缝控制措施，可以取得满意的工程效果。混凝土裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产。本文对混凝土施工中裂缝的原因及控制措施作一初步探讨中国关键词：泵房设计；裂缝；措施
中图分类号： S611文献标识码： A引言 泵房在市政给排水、工业冷却水系统中得到广泛的应用，由于其体量较大且结构形式不规则，如果设计或施工处理不当，极易产生裂缝而发生渗漏，一旦发生漏水，不仅增加建设工期（裂缝修补需要时间 ），而且还会影响结构的耐久性，因此，控制泵房的裂缝是非常重要的。 一. 混凝土施工管理中产生裂缝的原因 1.1 温度变化产生的裂缝 在混凝土施工过程中中，由水泥的水化热所散发的热量带来了温度的变化，从而形成温差，对混凝土产生影响。当前我国工程施工中的混凝土内部水泥水化极易产生热量，但是无法向外部散热，导致混凝土内部的温度越来越高，而外层混凝土由于散热速度较快所以与实际温度的差别不大，导致内外温度不一，若其温差大于或等于25℃时，混凝土的约束应力就无法承担温度的应力，从而产生裂缝。由此产生的混凝土裂缝会不断扩大，且具有穿透性。另外，由于大体积混凝土的使用中必然有大量的水泥，所以混凝土在初凝阶段会产生大量的水化热，由此产生的温差也就是“内涨外缩”的张力对混凝土的表面产生巨大拉力，当这种拉力超过了混凝土的拉伸极限，就出现了裂缝。 1.2 强约束力产生的裂缝 约束力主要是对建筑的结构构件产生活动或者变形的制约，可分为内部约束与外部约束两部分。内部约束主要包括：混凝土墙内的配筋对混凝土收缩变形的约束力；墙内收缩变形较小的部分对收缩变形较大部分的约束；墙体中的暗柱与暗梁对墙板收缩变形产生的约束；长度大的混凝土墙、墙端和墙中的收缩变形产生的约束力。外部约束力主要是超静定结构中多余的联系，例如墙体以下基础与底板，墙体上端的楼板或者梁板，以及墙体两侧的电梯井筒、附墙柱等。当墙体的混凝土发生收缩变形内应力，而外约束力又较强，当内应力无法制约变形时，就会产生墙体裂缝，尤其是在施工早期更容易发生，因此混凝土早期的抗拉能力相对更弱。墙体中最大的约束力一般都来自边缘，如墙体与柱、基础、筒体、底板等交接处。但是实际产生裂缝的却不是在边缘交接处，因为裂缝是由于约束力而发生，约束力反作用推迟了裂缝的出现且限制裂缝扩展。 1.3 混凝土的自身缺陷 混凝土主要是由水泥、砂石骨料、水、其他外加材料等混合成的非均质材料。在混凝土硬化的初期，由于混凝土施工及自身变形等诸多原因，即使硬化成形的混凝土也会产生微小的孔隙、裂縫、气穴等，这些都属于混凝土的自身初始缺陷。一般微裂缝属于无害裂缝，不会对混凝土自身的承重、防渗等使用工程产生影响，但是如果混凝土受到温度、约束力等影响，微裂缝就可能会不断的扩展甚至连通，最终形成更大的裂缝，必然对建筑的混凝土使用性能与耐久性产生影响。
1.4与结构设计有关的 设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
二. 预防裂缝产生的方法 2.1 精选原材料。 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水以及外加剂所组成。要避免水池结构产生破坏性裂缝，混凝土用料是否适当及材料质量能否保证，起着重要的作用。因用料不当或材料质量有问题而造成的裂缝，即使经修复后能满足正常使用，但往往仍留有隐患，所以一定要注重事前的防范。 2.2 合理设置伸缩缝。 按照设计规范要求设置伸缩缝，但应考虑高温、冬期、长期暴露在大气中的构筑物，承受反复的温差，剧冷剧热，反复的干湿作用，结构内部不断产生裂缝和裂缝扩展等因素。如果超出规范要求长度设置伸缩缝时，必须做好有效的防开裂措施。 2.3 加肋 对于敞开式水池，宜在池壁顶设暗圈梁或加劲肋，以增加池壁顶部边缘的混凝土极限拉伸强度，防止出现边缘效应引起的裂缝。 2.4 增设构造筋 合理增配构造钢筋，提高抗裂能力。可适当增配构造钢筋，使其能起到温度筋的作用。构造筋应尽可能地采用小直径、小间距。全断面的配筋率不小于0.3%。
三．施工中采取的措施 3.1 采取措施减小混凝土温差 本工程中，控制混凝土的入模温度，并在夜间浇筑，有效地减少了混凝土的内外温差。 3.2 重视施工缝接搓质量 侧壁和底板的施工缝留在底板以上300mm的位置，在浇筑侧壁混凝土之前，清除已硬化的混凝土表面的水泥薄膜和松动的石子, 并用清水冲洗干净, 再铺一层同标号水泥砂浆, 细致振捣, 使新旧混凝土能够良好的结合，避免在施工缝处形成渗漏的薄弱环节。 3.3加强混凝土后期养护 混凝土终凝后覆盖一层塑料薄膜，并进行淋水养护，养护时间不小于14天。 3.4有效利用混凝土的缝隙“自愈”功能 ,如前所述，混凝土中不可避免的存在着一些缝隙，混凝土水化反应完成后，当有水通过这些缝隙时，有Ca(OH)2溶于水中，形成Ca(OH)2溶液，当遇到空气中的CO2时，两者产生化学反应，生成CaCO3的固相沉淀物，从而逐渐的减小裂缝宽度，并最终堵赛裂缝，这种现象称为混凝土裂缝的“自愈”。泵房中水池施工完成后，需要进行满水试验。我国的《给水排水构筑物施工及验收规范》中规定：1）向水池内充水宜分三次进行：第一次充水为设计水深的1/3；第二次充水为设计水深的2/3；第三次水深为设计水深。对大、中型水池，可先充水至池壁底部的施工缝以上，检查底板的抗渗质量，当无明显渗漏时，再继续充水至第一次充水深度。2）充水时的水位上升速度不宜超多2m/d，相邻两次充水的间隔时间不应小于24h。对于渗水量测定时间，我国规范[4]规定：充水至设计水深后至开始进行渗水量测定的间隔时间应不小于24h，而某些国外规范如英国规范中规定：充水完成之后，在渗水量测定之前，须保证有一段时间使混凝土充分湿润和“自愈”的发生，该时间段对于允许裂缝宽度1mm的结构为7天，对于允许大于0.2mm的结构为21天。 因此，在工期许可的条件下，适当延长充水完成至渗水量测定的时间，使混凝土某些缝隙能够“自愈”。当然，需要避免回填过迟使混凝土外壁长时间暴露在大气中，引发温度收缩裂缝。
3.5注重混凝土原材料的选择和配比 混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性；骨料粒径较大、级配良好时，由于能减少混凝土中的水泥浆用量，所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。同时，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好，减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。 配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。 3.6强化混凝土浇捣工作的要求 浇捣时振动棒建议采用垂直振捣，行列式排列，做到快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。由于很多泵送混凝土的自由流淌，形成混凝土的分层浇筑。 在振捣上一层时，应插入下一层中，以消除两层中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。混凝土的振捣时间不宜过长，一般为8～10 s，以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土浇到面层时，表面应抹平压实，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，提高混凝土的密实度。 3.7采取合理的养护措施 保温养护是混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值，以降低混凝土块体的自约束应力。可以降低混凝土浇注块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。养护期间混凝土表面温度与其中心温度差不大于25 ℃。混凝土浇灌过程中，如遇风雨天气，应搭设防雨彩条布进行遮盖，同时周边做好明沟排水工作，防止雨水流进基坑内，保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。 结论 混凝土是多相体的非均质材料，由于组成成分的多样化，以及特殊的结构成型方式，决定了其极易产生裂缝。在本工程中，从设计及施工采取各种有效措施以控制裂缝的产生，在泵房满水试验中，池壁未出现渗水、漏水现场，对于裂缝的控制达到了预期的效果。 由上可见，混凝土施工的技术十分复杂，为了有效避免裂缝的产生，从设计到施工，包括施工的环境与材料等多方面因素，都应提高注意。应从多方面加强对混凝土施工的分析，并采取积极的防控措施，以实现综合治理原则，能够从根本上提高建筑工程的质量。 参考文献：
[1]陈志亮、刘才玮.混凝土裂缝开裂分析及处理研究[J].建筑设计管理.2009（11）
[2]张金凤、王连钊.混凝土施工中的温度与裂缝[J].混凝土与水泥制品.2008（4） [3]唐世斌.混凝土温湿型裂缝开裂过程细观数值模型研究[N].大连理工大学：水工结构工程.2009 [4]田晋中.混凝土施工中的非结构性裂缝产生原因及防治[J].山西建筑.2007（27） [5]吴志明.浅析大体积砼无缝施工技术在建筑施工中的应用[J].城市建设与商业网点.2009（28）
中图分类号： S611文献标识码： A引言 泵房在市政给排水、工业冷却水系统中得到广泛的应用，由于其体量较大且结构形式不规则，如果设计或施工处理不当，极易产生裂缝而发生渗漏，一旦发生漏水，不仅增加建设工期（裂缝修补需要时间 ），而且还会影响结构的耐久性，因此，控制泵房的裂缝是非常重要的。 一. 混凝土施工管理中产生裂缝的原因 1.1 温度变化产生的裂缝 在混凝土施工过程中中，由水泥的水化热所散发的热量带来了温度的变化，从而形成温差，对混凝土产生影响。当前我国工程施工中的混凝土内部水泥水化极易产生热量，但是无法向外部散热，导致混凝土内部的温度越来越高，而外层混凝土由于散热速度较快所以与实际温度的差别不大，导致内外温度不一，若其温差大于或等于25℃时，混凝土的约束应力就无法承担温度的应力，从而产生裂缝。由此产生的混凝土裂缝会不断扩大，且具有穿透性。另外，由于大体积混凝土的使用中必然有大量的水泥，所以混凝土在初凝阶段会产生大量的水化热，由此产生的温差也就是“内涨外缩”的张力对混凝土的表面产生巨大拉力，当这种拉力超过了混凝土的拉伸极限，就出现了裂缝。 1.2 强约束力产生的裂缝 约束力主要是对建筑的结构构件产生活动或者变形的制约，可分为内部约束与外部约束两部分。内部约束主要包括：混凝土墙内的配筋对混凝土收缩变形的约束力；墙内收缩变形较小的部分对收缩变形较大部分的约束；墙体中的暗柱与暗梁对墙板收缩变形产生的约束；长度大的混凝土墙、墙端和墙中的收缩变形产生的约束力。外部约束力主要是超静定结构中多余的联系，例如墙体以下基础与底板，墙体上端的楼板或者梁板，以及墙体两侧的电梯井筒、附墙柱等。当墙体的混凝土发生收缩变形内应力，而外约束力又较强，当内应力无法制约变形时，就会产生墙体裂缝，尤其是在施工早期更容易发生，因此混凝土早期的抗拉能力相对更弱。墙体中最大的约束力一般都来自边缘，如墙体与柱、基础、筒体、底板等交接处。但是实际产生裂缝的却不是在边缘交接处，因为裂缝是由于约束力而发生，约束力反作用推迟了裂缝的出现且限制裂缝扩展。 1.3 混凝土的自身缺陷 混凝土主要是由水泥、砂石骨料、水、其他外加材料等混合成的非均质材料。在混凝土硬化的初期，由于混凝土施工及自身变形等诸多原因，即使硬化成形的混凝土也会产生微小的孔隙、裂縫、气穴等，这些都属于混凝土的自身初始缺陷。一般微裂缝属于无害裂缝，不会对混凝土自身的承重、防渗等使用工程产生影响，但是如果混凝土受到温度、约束力等影响，微裂缝就可能会不断的扩展甚至连通，最终形成更大的裂缝，必然对建筑的混凝土使用性能与耐久性产生影响。
1.4与结构设计有关的 设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
二. 预防裂缝产生的方法 2.1 精选原材料。 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水以及外加剂所组成。要避免水池结构产生破坏性裂缝，混凝土用料是否适当及材料质量能否保证，起着重要的作用。因用料不当或材料质量有问题而造成的裂缝，即使经修复后能满足正常使用，但往往仍留有隐患，所以一定要注重事前的防范。 2.2 合理设置伸缩缝。 按照设计规范要求设置伸缩缝，但应考虑高温、冬期、长期暴露在大气中的构筑物，承受反复的温差，剧冷剧热，反复的干湿作用，结构内部不断产生裂缝和裂缝扩展等因素。如果超出规范要求长度设置伸缩缝时，必须做好有效的防开裂措施。 2.3 加肋 对于敞开式水池，宜在池壁顶设暗圈梁或加劲肋，以增加池壁顶部边缘的混凝土极限拉伸强度，防止出现边缘效应引起的裂缝。 2.4 增设构造筋 合理增配构造钢筋，提高抗裂能力。可适当增配构造钢筋，使其能起到温度筋的作用。构造筋应尽可能地采用小直径、小间距。全断面的配筋率不小于0.3%。
三．施工中采取的措施 3.1 采取措施减小混凝土温差 本工程中，控制混凝土的入模温度，并在夜间浇筑，有效地减少了混凝土的内外温差。 3.2 重视施工缝接搓质量 侧壁和底板的施工缝留在底板以上300mm的位置，在浇筑侧壁混凝土之前，清除已硬化的混凝土表面的水泥薄膜和松动的石子, 并用清水冲洗干净, 再铺一层同标号水泥砂浆, 细致振捣, 使新旧混凝土能够良好的结合，避免在施工缝处形成渗漏的薄弱环节。 3.3加强混凝土后期养护 混凝土终凝后覆盖一层塑料薄膜，并进行淋水养护，养护时间不小于14天。 3.4有效利用混凝土的缝隙“自愈”功能 ,如前所述，混凝土中不可避免的存在着一些缝隙，混凝土水化反应完成后，当有水通过这些缝隙时，有Ca(OH)2溶于水中，形成Ca(OH)2溶液，当遇到空气中的CO2时，两者产生化学反应，生成CaCO3的固相沉淀物，从而逐渐的减小裂缝宽度，并最终堵赛裂缝，这种现象称为混凝土裂缝的“自愈”。泵房中水池施工完成后，需要进行满水试验。我国的《给水排水构筑物施工及验收规范》中规定：1）向水池内充水宜分三次进行：第一次充水为设计水深的1/3；第二次充水为设计水深的2/3；第三次水深为设计水深。对大、中型水池，可先充水至池壁底部的施工缝以上，检查底板的抗渗质量，当无明显渗漏时，再继续充水至第一次充水深度。2）充水时的水位上升速度不宜超多2m/d，相邻两次充水的间隔时间不应小于24h。对于渗水量测定时间，我国规范[4]规定：充水至设计水深后至开始进行渗水量测定的间隔时间应不小于24h，而某些国外规范如英国规范中规定：充水完成之后，在渗水量测定之前，须保证有一段时间使混凝土充分湿润和“自愈”的发生，该时间段对于允许裂缝宽度1mm的结构为7天，对于允许大于0.2mm的结构为21天。 因此，在工期许可的条件下，适当延长充水完成至渗水量测定的时间，使混凝土某些缝隙能够“自愈”。当然，需要避免回填过迟使混凝土外壁长时间暴露在大气中，引发温度收缩裂缝。
3.5注重混凝土原材料的选择和配比 混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性；骨料粒径较大、级配良好时，由于能减少混凝土中的水泥浆用量，所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。同时，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好，减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。 配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。 3.6强化混凝土浇捣工作的要求 浇捣时振动棒建议采用垂直振捣，行列式排列，做到快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。由于很多泵送混凝土的自由流淌，形成混凝土的分层浇筑。 在振捣上一层时，应插入下一层中，以消除两层中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。混凝土的振捣时间不宜过长，一般为8～10 s，以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土浇到面层时，表面应抹平压实，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，提高混凝土的密实度。 3.7采取合理的养护措施 保温养护是混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值，以降低混凝土块体的自约束应力。可以降低混凝土浇注块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。养护期间混凝土表面温度与其中心温度差不大于25 ℃。混凝土浇灌过程中，如遇风雨天气，应搭设防雨彩条布进行遮盖，同时周边做好明沟排水工作，防止雨水流进基坑内，保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。 结论 混凝土是多相体的非均质材料，由于组成成分的多样化，以及特殊的结构成型方式，决定了其极易产生裂缝。在本工程中，从设计及施工采取各种有效措施以控制裂缝的产生，在泵房满水试验中，池壁未出现渗水、漏水现场，对于裂缝的控制达到了预期的效果。 由上可见，混凝土施工的技术十分复杂，为了有效避免裂缝的产生，从设计到施工，包括施工的环境与材料等多方面因素，都应提高注意。应从多方面加强对混凝土施工的分析，并采取积极的防控措施，以实现综合治理原则，能够从根本上提高建筑工程的质量。 参考文献：
[1]陈志亮、刘才玮.混凝土裂缝开裂分析及处理研究[J].建筑设计管理.2009（11）
[2]张金凤、王连钊.混凝土施工中的温度与裂缝[J].混凝土与水泥制品.2008（4） [3]唐世斌.混凝土温湿型裂缝开裂过程细观数值模型研究[N].大连理工大学：水工结构工程.2009 [4]田晋中.混凝土施工中的非结构性裂缝产生原因及防治[J].山西建筑.2007（27） [5]吴志明.浅析大体积砼无缝施工技术在建筑施工中的应用[J].城市建设与商业网点.2009（28）