近代科学关于混凝土强度的细观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明,水工建筑物尤其是大型泵站工程由于其特殊的结构、环境和地质条件,结构物的裂缝是不可避免的,但是采用切实有效的综合防裂措施,其有害程度是可以控制的。本课题总结已建大型泵站南水北调淮阴第二抽水站防裂限裂经验教训,结合在建的和即将兴建的南水北调其它大型泵站,系统分析了大型泵站工程的适用的裂缝分析基本理论和基本方法、裂缝机理、成因,提出避免类似结构裂缝产生的工程措施以及裂缝处理方法;同时认为大型泵站宜采用较为先进的三维有限元动态仿真计算技术,能较精确地模拟混凝土结构温度场和应力场,准确反映施工全过程及外部环境条件的变化,较完整细致地反映了各时刻的温度和应力的变化情况,及时指导设计、施工。由此得出大型泵站容易产生裂缝的部位、类型,提出了从结构设计、原材料选用、施工方案、温度控制等方面采用综合防裂限裂措施。这对南水北调将要实施的其它几十座大型泵站具有很好的借鉴作用。本文研究的主要内容如下: (1) 介绍水工建筑物混凝土国内、外裂缝研究的现状,大型泵站工程防裂研究的重要意义:阐述裂缝的基本概念、泵站工程适用的裂缝分析基本理论和基本方法。 (2) 介绍裂缝检查和处理的各种方法,分析研究适合泵站工程的裂缝处理原则与方案、所选用的修补材料、修补工艺及裂缝处理效果的评价。最后对淮阴二站进水流道裂缝处理方案、效果进行分析,认为裂缝修补做到了密实,强度高,裂缝处理是成功的。 (3) 阐述了大型泵站防裂限裂预防措施,在设计方面,要注意合理结构形态及配筋设计;正确计算结构抗裂能力,提出合理温控指标;尤其加强易裂部位设计;在易裂部位采用纤维混凝土、补偿收缩混凝土技术,提高抗裂能力;对于超长结构要合理分缝分块,预留合适后浇带;充分利用混凝土后期强度,合理选用混凝土强度和等级,减少水泥用量,减少水化热,防止裂缝产生。在原材料方面,优选原材料;采用双掺技术,合理优化混凝土配合比。在温度控制方面,严格控制混凝土出机口温度和浇筑温度,采用冷却水管通水降温技术,降低混凝土内外、上下温差,减少温度应力;加强混凝土养护和表面处理,这