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摘要：大型地下厂房岩壁吊车梁的防裂技术一直是困扰地下洞室的施工难题，岩壁吊车梁混凝土成为了施工过程中的重点及难点。为了贯彻执行业主提出的"无裂缝"岩壁吊车梁混凝土的质量目标,业主、监理及施工单位总结了以往岩壁吊车梁混凝土浇筑的成功经验并多次征求专家组意见,采取多种控制措施,从而创造了岩壁吊车梁成型混凝土表面"无裂缝"目标的佳绩。
关 键 词:地下厂房 岩壁吊车梁 混凝土裂缝防治
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
裂缝产生的原因
混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下：1．水泥水化热影响
水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关，混凝土越厚，水泥用量越大，内部温度越高。
2．内外约束条件的影响
混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降，则产生较大的拉应力。另外，混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心区产生压应力，在表面产生拉应力。若拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生裂缝。
3．外界气温变化的影响
混凝土在施工阶段，常受外界气温的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度，浇筑温度和散热温度三者的叠加。当气温下降，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差和温度应力，使混凝土产生裂缝。
4．混凝土的收缩变形
混凝土中的80%水分要蒸发，约20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩，随着混凝土的陆续干燥而使20% 的吸附水逸出，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。在设计上，混凝土表层布设抗裂钢筋网片，可有效地防止混凝土收缩时产生干裂。
5．混凝土的沉陷裂缝
支架、支撑变形下沉会引发结构裂缝，过早拆除模板支架易使未达到强度的混凝土结构发生裂缝和破损。
混凝土裂缝防治
针对裂缝产生的原因，项目部采取措施首先对支架、脚手架地基用碎石整平压实并用混凝土硬化，防治支架沉陷导致梁体混凝土裂缝。其次对岩壁吊车梁混凝土非沉陷裂缝中的关键因素温度采取控制措施。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。
岩壁吊车梁混凝土浇筑
岩壁吊车梁典型断面尺寸高度为2.80m，梁顶宽1.95m，施工时不再分层。为防止混凝土收缩裂缝的产生，上游侧分块长度拟控制在12m为主、厂房右端设一13.5m长块；下游侧分块长度拟控制在12m为主、厂房右端设13.7m、9.6m、14.2m三个不等长块，上、下游共划分为26个浇筑块施工。混凝土拌合采用90站，混凝土运输采用9m3混凝土罐车，岩壁吊车梁混凝土浇筑采用吊罐入仓，吊顶牛腿浇筑采用地泵入仓。混凝土浇筑层厚度不超过30cm，混凝土入仓后，采用φ50、φ30振捣器振捣，局部辅以人工振捣，入仓内的混凝土及时平仓。仓内若有粗骨料分离堆叠时，二次分布，均匀地分布于砂浆较多处，不得用水泥砂浆直接覆盖，以免造成内部蜂窝。振捣器平仓时将振捣器斜插入混凝土料堆下部，使混凝土向操作者位置移动，然后一次一次地插向料堆上部，直至把混凝土摊平到规定的厚度为止。
2、温度控制措施
根据设计要求，岩壁吊车梁混凝土浇筑入仓温度控制在18℃以下，且低于环境温度3℃以下，混凝土内外温差不大于20℃。 为保证混凝土浇筑质量并满足各种设计标准，从拌制、运输、浇筑等各个环节进行控制，对主要关键因素采取以下控制措施：
a）控制混凝土出机口的温度，通过水冷机组降低水温（至5℃）；经计算11月份需要加冷水，实际浇筑时间为12月和1月份采用常温水即可。
b）采用搅拌车运输，采取隔热措施，搅拌车罐包裹隔热；
c）如遇到高温天气，可考虑避开10：00～18：00一天中最热的时段；
d）尽量缩短运输时间，使混凝土快速入仓，并及时振捣密实；
3、温度监控措施
岩壁梁每个仓位两个1/3断面处安装温度计。共埋设温度计156套，截止2013年2月28日已观测数据中，下游侧温差最大为第12仓测点，最大温差值为31摄氏度。
实践证明混凝土浇筑时间控制在8小时左右，浇筑完72小时内混凝土内部温度上升最快，最高达55℃，浇筑时间如果在5～6小时浇筑完72小时内混凝土内部最高温度达60℃。所以在浇筑过程中适当放缓混凝土浇筑时间，可以使混凝土在浇筑完72小时内的内部温度有效降低。
4、养护措施
根据监测单位对混凝土内部温度的监测信息，指导混凝土养护时间。岩壁吊车梁梁体侧模拆除后，侧面噴洒养护液、顶面淋水养护，梁身包裹塑料薄膜、保温毯（棉被）进行全封闭保湿、保温养护，保持混凝土表面湿润状态，降低混凝土浇筑后的内外温差。控制混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值小于20℃。侧模的拆除在混凝土强度达到75%后拆除。
结束语
岩壁吊车梁混凝土浇筑受到业主、监理、施工单位的高度重视。根据以往的经验在浇筑前，考虑到了混凝土浇筑的各个环节，认真分析了混凝土裂缝可能发生的原因，针对每一种可能发生的原因都做了详细周密计划和防治措施。岩吊车梁是水电站地下发电厂房的主要结构之一，其混凝土施工质量的好坏直接影响后期桥机的安全运行。混凝土的浇筑、温控、温度监控、养护措施在岩壁吊车梁混凝土施工的成功应用，不仅保证了岩壁吊车梁混凝土浇筑质量和外观质量，而且对混凝土裂缝进行了有效控制防止了危害性贯穿性裂缝的发生。为类似岩壁吊车梁混凝土施工提供有利参考价值。
参考文献：
张雄《混凝土结构裂缝防治技术》.化学工业出版社.2007年.
俞宾辉《建筑混凝土工程施工手册》.山东科技出版社.2004
关 键 词:地下厂房 岩壁吊车梁 混凝土裂缝防治
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
裂缝产生的原因
混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下：1．水泥水化热影响
水泥在水化过程中产生了大量的热量，因而使混凝土内部的温度升高，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关，混凝土越厚，水泥用量越大，内部温度越高。
2．内外约束条件的影响
混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降，则产生较大的拉应力。另外，混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心区产生压应力，在表面产生拉应力。若拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土将会产生裂缝。
3．外界气温变化的影响
混凝土在施工阶段，常受外界气温的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度，浇筑温度和散热温度三者的叠加。当气温下降，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差和温度应力，使混凝土产生裂缝。
4．混凝土的收缩变形
混凝土中的80%水分要蒸发，约20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩，随着混凝土的陆续干燥而使20% 的吸附水逸出，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。在设计上，混凝土表层布设抗裂钢筋网片，可有效地防止混凝土收缩时产生干裂。
5．混凝土的沉陷裂缝
支架、支撑变形下沉会引发结构裂缝，过早拆除模板支架易使未达到强度的混凝土结构发生裂缝和破损。
混凝土裂缝防治
针对裂缝产生的原因，项目部采取措施首先对支架、脚手架地基用碎石整平压实并用混凝土硬化，防治支架沉陷导致梁体混凝土裂缝。其次对岩壁吊车梁混凝土非沉陷裂缝中的关键因素温度采取控制措施。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。
岩壁吊车梁混凝土浇筑
岩壁吊车梁典型断面尺寸高度为2.80m，梁顶宽1.95m，施工时不再分层。为防止混凝土收缩裂缝的产生，上游侧分块长度拟控制在12m为主、厂房右端设一13.5m长块；下游侧分块长度拟控制在12m为主、厂房右端设13.7m、9.6m、14.2m三个不等长块，上、下游共划分为26个浇筑块施工。混凝土拌合采用90站，混凝土运输采用9m3混凝土罐车，岩壁吊车梁混凝土浇筑采用吊罐入仓，吊顶牛腿浇筑采用地泵入仓。混凝土浇筑层厚度不超过30cm，混凝土入仓后，采用φ50、φ30振捣器振捣，局部辅以人工振捣，入仓内的混凝土及时平仓。仓内若有粗骨料分离堆叠时，二次分布，均匀地分布于砂浆较多处，不得用水泥砂浆直接覆盖，以免造成内部蜂窝。振捣器平仓时将振捣器斜插入混凝土料堆下部，使混凝土向操作者位置移动，然后一次一次地插向料堆上部，直至把混凝土摊平到规定的厚度为止。
2、温度控制措施
根据设计要求，岩壁吊车梁混凝土浇筑入仓温度控制在18℃以下，且低于环境温度3℃以下，混凝土内外温差不大于20℃。 为保证混凝土浇筑质量并满足各种设计标准，从拌制、运输、浇筑等各个环节进行控制，对主要关键因素采取以下控制措施：
a）控制混凝土出机口的温度，通过水冷机组降低水温（至5℃）；经计算11月份需要加冷水，实际浇筑时间为12月和1月份采用常温水即可。
b）采用搅拌车运输，采取隔热措施，搅拌车罐包裹隔热；
c）如遇到高温天气，可考虑避开10：00～18：00一天中最热的时段；
d）尽量缩短运输时间，使混凝土快速入仓，并及时振捣密实；
3、温度监控措施
岩壁梁每个仓位两个1/3断面处安装温度计。共埋设温度计156套，截止2013年2月28日已观测数据中，下游侧温差最大为第12仓测点，最大温差值为31摄氏度。
实践证明混凝土浇筑时间控制在8小时左右，浇筑完72小时内混凝土内部温度上升最快，最高达55℃，浇筑时间如果在5～6小时浇筑完72小时内混凝土内部最高温度达60℃。所以在浇筑过程中适当放缓混凝土浇筑时间，可以使混凝土在浇筑完72小时内的内部温度有效降低。
4、养护措施
根据监测单位对混凝土内部温度的监测信息，指导混凝土养护时间。岩壁吊车梁梁体侧模拆除后，侧面噴洒养护液、顶面淋水养护，梁身包裹塑料薄膜、保温毯（棉被）进行全封闭保湿、保温养护，保持混凝土表面湿润状态，降低混凝土浇筑后的内外温差。控制混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值小于20℃。侧模的拆除在混凝土强度达到75%后拆除。
结束语
岩壁吊车梁混凝土浇筑受到业主、监理、施工单位的高度重视。根据以往的经验在浇筑前，考虑到了混凝土浇筑的各个环节，认真分析了混凝土裂缝可能发生的原因，针对每一种可能发生的原因都做了详细周密计划和防治措施。岩吊车梁是水电站地下发电厂房的主要结构之一，其混凝土施工质量的好坏直接影响后期桥机的安全运行。混凝土的浇筑、温控、温度监控、养护措施在岩壁吊车梁混凝土施工的成功应用，不仅保证了岩壁吊车梁混凝土浇筑质量和外观质量，而且对混凝土裂缝进行了有效控制防止了危害性贯穿性裂缝的发生。为类似岩壁吊车梁混凝土施工提供有利参考价值。
参考文献：
张雄《混凝土结构裂缝防治技术》.化学工业出版社.2007年.
俞宾辉《建筑混凝土工程施工手册》.山东科技出版社.2004