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摘 要：文章结合甘河子水库工程坝身溢洪道的实际情况，对溢洪道混凝土施工过程中裂缝产生的原因作了简单的分析，并提出了如何预防裂缝的几个具体措施。
关键词：甘河子水库工程；坝身溢洪道；混凝土裂缝；成因和预防
1 概述
甘河子水库位于新疆阜康市境内农六师土墩子农场上游的甘河子河河谷上，坝址距下游甘河子镇5km，距阜康市38km，距吐-乌-大高等级公路6～7km，距乌鲁木齐市95km，坝址地理位置：东经88°19′12″，北纬44°02′39″。
甘河子水库左岸坝身溢洪道轴线桩号为大坝桩号横左0+070，溢洪道由控制段、光滑泄槽段、台阶泄槽段、消能段四部分组成，全长207.80m，设计洪水位情况下泄流量为141.34m3/s，校核洪水位情况下泄流量为307.10m3/s。控制段共3孔，中间孔6.8m，两边孔宽6.9m，中间设1.0m的中墩，溢流堰采用驼峰堰，堰顶高程为1161m，堰上不设闸门，堰顶净宽20.6m；泄槽净宽22.6m，设计纵坡1∶1.7；消力池长30m，宽22.6m，深1.9m；溢流堰净宽26m；引水闸宽度2.5m。光滑泄槽段坐落在坝体上，钢筋混凝土底板通过在坝体设置水平地锚拉杆与坝体堆石连成一体；台阶泄槽段坐落在基岩上，钢筋混凝土底板通过在基岩钻设砂浆锚杆与基岩连成一体。本文结合甘河子水库工程左岸坝身溢洪道的实际情况，对溢洪道混凝土裂缝产生的原因作了简单的分析，并提出了如何预防裂缝的几个具体措施。
2 混凝土裂缝的主要成因及类型
混凝土产生裂缝的原因主要有三方面：一是混凝土的原材料性质和配合比；二是施工、环境条件；三是结构设计及受力荷载。混凝土裂缝根据不同的成因可以分为以下几种类型：
2.1 温度裂缝。其是由于混凝土结构在硬化期间表面和内部温差较大，此时其表面将受到很大的拉应力而出现裂缝，表现为：走向无一定规律，一般薄板类和长度较大的构件，进深和贯穿的温度裂缝与短边平行或接近平行，沿长度方向分段出现，宽度不一，表面一般出现在施工期间，但进深裂缝或贯穿裂缝一般出现在浇筑后2～3个月，温度影响系数受多种因素影响，其中温度、湿度、散热界面、初凝时间、风速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数较大。
2.2 干缩裂缝。其多出现在混凝土终凝后的养护阶段，主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而造成的，较大的表面干缩变形受到混凝土内部的约束，产生较大的拉应力而导致裂缝，干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性、耐久性，引起钢筋的锈蚀，在水压力作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等，混凝土干缩主要和水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性質和用量、外加剂的用量及现场养护等有关。
2.3 外力荷载作用产生的裂缝。常见的是局部位置堆放材料超过承重能力，造成受力结构进深、贯穿裂缝，还有就是在混凝土强度未达到规范要求的情况下，就拆除支撑和模板，致使混凝土结构遭到破坏，导致裂缝。
2.4 化学反应引起的裂缝。混凝土拌和后骨料、水泥的碱活性反应使其体积增大，造成结构酥松、膨胀开裂，此裂缝一旦出现就很难补救。另外由于浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，致使钢筋产生锈蚀，体积膨胀，也会导致混凝土胀裂，此种裂缝多为纵向沿钢筋的位置出现。
2.5 伸缩缝质量不好引发裂缝。溢洪道伸缩缝质量缺陷，造成溢洪道渗漏量大，降低了土基强度而诱发裂缝。主要原因为：对止水片安装不规范，缝内的杂质、污染物等清理不彻底，嵌填料不能与混凝土缝面很好地结合，填充饱满度不够。
2.6 基面平整度引发裂缝。溢洪道基面的表面平整度将影响混凝土的约束力，过大的凹凸会造成局部应力集中，产生裂缝，基层厚度不一致，过薄处或厚薄交界处将成为薄弱断面，混凝土收缩时将难以承受拉应力而开裂。
2.7 沉陷裂缝。由于地基土质不均、回填不实或浸水造成不均匀沉降所致，此类裂缝多为进深或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位；地基土密实度达不到要求，均匀性差，难以承受混凝土的压力，造成混凝土板沉陷扭曲、移位甚至坍塌。
3 混凝土裂缝的预防措施
为了防止溢洪道混凝土出现上述裂缝，必须控制混凝土的施工质量，具体措施如下：
3.1 原材料质量控制：把好进场原材料的质量，各类主要施工材料应有厂家材质报告，并进行取样复检，检验合格后方可使用，不合格的一律清退出场禁止使用。
3.2 混凝土配合比设计：混凝土配合比委托具有资质且经验丰富的单位通过试验择优选定。
3.3 施工配合比的调整和控制：根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输、浇筑方法和气候条件决定坍落度，尽量采用小的坍落度；溢洪道纵向坡比为1：1.7，混凝土采用滑模施工，混凝土坍落度控制在5～7cm最好，过小不易提浆，过大在坡上难以成型。严格控制混凝土的用水量，不得随意增加用水量。
3.4 混凝土的分层分块：对于因地形、地质原因等造成基础超挖而需要回填较大体积混凝土时，宜在设计基面处设置施工缝分块浇筑混凝土；对于墩、墙等部位混凝土，按设计分缝未能一次浇筑完成而需要留置施工缝的，施工缝设置宜避开断面突变处。
3.5 基础回填碾压：坝体段溢洪道基础回填碾压严格按规范施工，确保其压实度满足设计要求，并且回填碾压密实后应预沉降3个月以上再进行混凝土浇筑，避免混凝土出现沉陷裂缝。
3.6 混凝土拌和、运输：混凝土采用混凝土拌和站集中拌制，混凝土原材料利用电脑准确计量；混凝土拌和时严格按现场试验室提供并经监理人批淮的混凝土施工配合比进行配料，并定期校核拌合系统称量设备的精度。混凝土拌和程序和拌和时间通过试验确定，且纯拌和时间应不少于规范的规定。
3.7 混凝土浇筑：混凝土采用人工平仓，浇筑时，按照先平仓、后振捣的顺序，严禁以振捣代替平仓或以平仓代替振捣；平仓后要立即振捣。仓内若有粗骨料堆积时，将堆积的骨料均匀散铺至砂浆较多处，加强振捣以免造成内部蜂窝。在浇筑仓面配备插入式振捣棒采用人工振捣，按照规定的振捣间距、振捣方向、振捣角度和振捣时间均匀有序地振捣，分层振捣密实。振捣间距为振捣器振动作用有效半径的1.5倍；作业时，按间距逐点进行振捣，并应插入下层混凝土约5～10cm；每点振捣时间以15～20s为宜，以混凝土粗骨料不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆为准，要防止漏振，避免欠振和过振。不得触动钢筋及预埋件。
3.8 溢流面处理：溢洪道工程对溢流面的平整度要求高；当混凝土浇筑成型后，应用专门的工作台车进行抹面，在混凝土初凝前及时压光处理，消除表面气泡，混凝土表面平整、光滑、无抹痕，加强抹面的质量控制，使混凝土表面平整度严格地控制在规范要求范围以内。
3.9 混凝土养护：采用土工布覆盖、洒水养护，养护时间不少于28d，避免产生温度裂缝。大风时，可在草帘上再覆盖一层塑料布，减少水分挥发。低温时，可在塑料布上再覆盖棉毡等保温材料。
3.10 止水、伸缩缝施工：止水带两侧的模板采用定型模板并加固牢固，避免模板变形导致错台和漏浆。止水片采用专门加工的钢筋托架按设计要求固定到位；钢筋或其它钢结构与止水不相互碰接。混凝土浇筑过程中，禁止混凝土下料直接冲击止水带（片），导致止水带（片）移位、变形。
结束语
裂缝是混凝土结构物中普遍存在的问题，混凝土裂缝产生的原因很多，也较复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果，有施工不规范造成的，也有设计不当造成的，但施工不规范为主要因素；因此施工期控制混凝土裂缝的出现显得尤为重要。
关键词：甘河子水库工程；坝身溢洪道；混凝土裂缝；成因和预防
1 概述
甘河子水库位于新疆阜康市境内农六师土墩子农场上游的甘河子河河谷上，坝址距下游甘河子镇5km，距阜康市38km，距吐-乌-大高等级公路6～7km，距乌鲁木齐市95km，坝址地理位置：东经88°19′12″，北纬44°02′39″。
甘河子水库左岸坝身溢洪道轴线桩号为大坝桩号横左0+070，溢洪道由控制段、光滑泄槽段、台阶泄槽段、消能段四部分组成，全长207.80m，设计洪水位情况下泄流量为141.34m3/s，校核洪水位情况下泄流量为307.10m3/s。控制段共3孔，中间孔6.8m，两边孔宽6.9m，中间设1.0m的中墩，溢流堰采用驼峰堰，堰顶高程为1161m，堰上不设闸门，堰顶净宽20.6m；泄槽净宽22.6m，设计纵坡1∶1.7；消力池长30m，宽22.6m，深1.9m；溢流堰净宽26m；引水闸宽度2.5m。光滑泄槽段坐落在坝体上，钢筋混凝土底板通过在坝体设置水平地锚拉杆与坝体堆石连成一体；台阶泄槽段坐落在基岩上，钢筋混凝土底板通过在基岩钻设砂浆锚杆与基岩连成一体。本文结合甘河子水库工程左岸坝身溢洪道的实际情况，对溢洪道混凝土裂缝产生的原因作了简单的分析，并提出了如何预防裂缝的几个具体措施。
2 混凝土裂缝的主要成因及类型
混凝土产生裂缝的原因主要有三方面：一是混凝土的原材料性质和配合比；二是施工、环境条件；三是结构设计及受力荷载。混凝土裂缝根据不同的成因可以分为以下几种类型：
2.1 温度裂缝。其是由于混凝土结构在硬化期间表面和内部温差较大，此时其表面将受到很大的拉应力而出现裂缝，表现为：走向无一定规律，一般薄板类和长度较大的构件，进深和贯穿的温度裂缝与短边平行或接近平行，沿长度方向分段出现，宽度不一，表面一般出现在施工期间，但进深裂缝或贯穿裂缝一般出现在浇筑后2～3个月，温度影响系数受多种因素影响，其中温度、湿度、散热界面、初凝时间、风速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数较大。
2.2 干缩裂缝。其多出现在混凝土终凝后的养护阶段，主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而造成的，较大的表面干缩变形受到混凝土内部的约束，产生较大的拉应力而导致裂缝，干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性、耐久性，引起钢筋的锈蚀，在水压力作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等，混凝土干缩主要和水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性質和用量、外加剂的用量及现场养护等有关。
2.3 外力荷载作用产生的裂缝。常见的是局部位置堆放材料超过承重能力，造成受力结构进深、贯穿裂缝，还有就是在混凝土强度未达到规范要求的情况下，就拆除支撑和模板，致使混凝土结构遭到破坏，导致裂缝。
2.4 化学反应引起的裂缝。混凝土拌和后骨料、水泥的碱活性反应使其体积增大，造成结构酥松、膨胀开裂，此裂缝一旦出现就很难补救。另外由于浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，致使钢筋产生锈蚀，体积膨胀，也会导致混凝土胀裂，此种裂缝多为纵向沿钢筋的位置出现。
2.5 伸缩缝质量不好引发裂缝。溢洪道伸缩缝质量缺陷，造成溢洪道渗漏量大，降低了土基强度而诱发裂缝。主要原因为：对止水片安装不规范，缝内的杂质、污染物等清理不彻底，嵌填料不能与混凝土缝面很好地结合，填充饱满度不够。
2.6 基面平整度引发裂缝。溢洪道基面的表面平整度将影响混凝土的约束力，过大的凹凸会造成局部应力集中，产生裂缝，基层厚度不一致，过薄处或厚薄交界处将成为薄弱断面，混凝土收缩时将难以承受拉应力而开裂。
2.7 沉陷裂缝。由于地基土质不均、回填不实或浸水造成不均匀沉降所致，此类裂缝多为进深或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位；地基土密实度达不到要求，均匀性差，难以承受混凝土的压力，造成混凝土板沉陷扭曲、移位甚至坍塌。
3 混凝土裂缝的预防措施
为了防止溢洪道混凝土出现上述裂缝，必须控制混凝土的施工质量，具体措施如下：
3.1 原材料质量控制：把好进场原材料的质量，各类主要施工材料应有厂家材质报告，并进行取样复检，检验合格后方可使用，不合格的一律清退出场禁止使用。
3.2 混凝土配合比设计：混凝土配合比委托具有资质且经验丰富的单位通过试验择优选定。
3.3 施工配合比的调整和控制：根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输、浇筑方法和气候条件决定坍落度，尽量采用小的坍落度；溢洪道纵向坡比为1：1.7，混凝土采用滑模施工，混凝土坍落度控制在5～7cm最好，过小不易提浆，过大在坡上难以成型。严格控制混凝土的用水量，不得随意增加用水量。
3.4 混凝土的分层分块：对于因地形、地质原因等造成基础超挖而需要回填较大体积混凝土时，宜在设计基面处设置施工缝分块浇筑混凝土；对于墩、墙等部位混凝土，按设计分缝未能一次浇筑完成而需要留置施工缝的，施工缝设置宜避开断面突变处。
3.5 基础回填碾压：坝体段溢洪道基础回填碾压严格按规范施工，确保其压实度满足设计要求，并且回填碾压密实后应预沉降3个月以上再进行混凝土浇筑，避免混凝土出现沉陷裂缝。
3.6 混凝土拌和、运输：混凝土采用混凝土拌和站集中拌制，混凝土原材料利用电脑准确计量；混凝土拌和时严格按现场试验室提供并经监理人批淮的混凝土施工配合比进行配料，并定期校核拌合系统称量设备的精度。混凝土拌和程序和拌和时间通过试验确定，且纯拌和时间应不少于规范的规定。
3.7 混凝土浇筑：混凝土采用人工平仓，浇筑时，按照先平仓、后振捣的顺序，严禁以振捣代替平仓或以平仓代替振捣；平仓后要立即振捣。仓内若有粗骨料堆积时，将堆积的骨料均匀散铺至砂浆较多处，加强振捣以免造成内部蜂窝。在浇筑仓面配备插入式振捣棒采用人工振捣，按照规定的振捣间距、振捣方向、振捣角度和振捣时间均匀有序地振捣，分层振捣密实。振捣间距为振捣器振动作用有效半径的1.5倍；作业时，按间距逐点进行振捣，并应插入下层混凝土约5～10cm；每点振捣时间以15～20s为宜，以混凝土粗骨料不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆为准，要防止漏振，避免欠振和过振。不得触动钢筋及预埋件。
3.8 溢流面处理：溢洪道工程对溢流面的平整度要求高；当混凝土浇筑成型后，应用专门的工作台车进行抹面，在混凝土初凝前及时压光处理，消除表面气泡，混凝土表面平整、光滑、无抹痕，加强抹面的质量控制，使混凝土表面平整度严格地控制在规范要求范围以内。
3.9 混凝土养护：采用土工布覆盖、洒水养护，养护时间不少于28d，避免产生温度裂缝。大风时，可在草帘上再覆盖一层塑料布，减少水分挥发。低温时，可在塑料布上再覆盖棉毡等保温材料。
3.10 止水、伸缩缝施工：止水带两侧的模板采用定型模板并加固牢固，避免模板变形导致错台和漏浆。止水片采用专门加工的钢筋托架按设计要求固定到位；钢筋或其它钢结构与止水不相互碰接。混凝土浇筑过程中，禁止混凝土下料直接冲击止水带（片），导致止水带（片）移位、变形。
结束语
裂缝是混凝土结构物中普遍存在的问题，混凝土裂缝产生的原因很多，也较复杂，往往是多种不利因素综合作用的结果，有施工不规范造成的，也有设计不当造成的，但施工不规范为主要因素；因此施工期控制混凝土裂缝的出现显得尤为重要。