水工混凝土裂缝分析及控制技术综述

水工混凝土结构应用广泛,混凝土裂缝的出现会导致混凝土结构的强度、安全性和耐久性显著降低。针对混凝土裂缝问题,首先阐述了混凝土裂缝的种类,并分析了混凝土裂缝问题形成的原因,最后总结了混凝土裂缝的控制技术及混凝土裂缝自愈合的影响因素、规律和条件,提出利用混凝土自愈合的性能来防控混凝土裂缝的措施。     

混凝土裂缝成因及控制

1混凝土裂缝的分类①新拌混凝土中的裂缝:塑性沉降裂缝、自身收缩裂缝、塑性收缩裂缝、模板移动裂缝、热养护裂缝。②温度裂缝:由于混凝土中的水泥、活性掺和料等颗粒不断水化,产生水化热。特别是对于厚大体积混凝土,混凝土内部的水化热不断积聚,混凝土内部温度急剧增高,从而引起贯穿混凝土全断面的温度裂缝、或由于混凝土内部与外界温度相差过大,在混凝土表面会产生温度应力,导致混凝土开裂。③混凝土(硬化)收缩裂缝:在混凝土的硬化过程中,在不饱和的空气中失去内部吸附水,产生一定量的收缩,当构件受周围环境的约束时,会产生混凝     

混凝土表面裂缝的危害及处理措施

混凝土表面裂缝在一定条件下可发展成贯穿和深层裂缝,因此必须预防混凝土早期表面裂缝的发生。应从混凝土原材料、 浇筑过程、养护等方面入手,严格控制、避免混凝土早期表面裂缝的出现。     

基于能量理论的混凝土梁裂缝口张开位移分析

混凝土结构在未使用之前往往已经存在裂缝,在外荷载作用下,混凝土内部微裂缝会不断产生、扩展,成为混凝土破坏的根源,因此有必要计算混凝土已有裂缝口的张开位移。应用基于能量理论的裂缝扩展准则和虚拟裂缝模型,通过编程来模拟混凝土梁混合裂缝的扩展,对于混凝土梁裂缝口张开位移的计算是有效的;切口深度增大时,裂缝口张开位移增大;弹性模量增大时,裂缝口张开位移减小,混凝土的抗裂性能得到加强。     

张峰水库导流泄洪洞混凝土裂缝预防和控制措施

在水工隧洞混凝土施工过程中,混凝土表面出现裂缝是不可避免的,但是如何合理控制混凝土表面裂缝的宽度、深度、发生频率,直接关系到是否影响混凝土结构的功能。介绍了张峰水库导流泄洪洞混凝土裂缝的具体控制措施,保证了混凝土裂缝满足结构要求。     

水工混凝土产生裂缝成因与控制

水工混凝土在施工过程中,由于材料质量、人员素质、设备能力、施工方法、温度控制等多方面原因,混凝土表面容易出现蜂窝、麻面、挂帘、裂缝等各类质量缺陷,其中裂缝对混凝土的结构安全危害极大。混凝土表面裂缝不仅影响外观质量,而且容易诱导深层裂缝,甚至贯穿裂缝,最终导致严重的质量事故,因此研究混凝土裂缝产生的原因,做到及早预防与控制很有必要。     

混凝土施工裂缝与控制

混凝土施工易产生裂缝,其引起裂缝的原因是多方面的,有的是地基不均匀沉陷引起裂缝,有的是混凝土温度应力变化引起裂缝,混凝土早期养护不到位,支模不稳定,原材料的质量问题,混凝土的干缩变形,水灰比的选择等,都可能使混凝土施工出现裂缝。为保证混凝土施工质量要求,预防混凝土施工裂缝发生,通过分析混凝土施工裂缝的成因,提出应对混凝土施工裂缝的有效措施,对提高混凝土施工技术及其可能引起的混凝土施工效应,具有较为重要的价值。     

建筑施工中混凝土裂缝控制技术的应用

建筑工程的通病之一就是混凝土裂缝,混凝土的裂缝多种多样、形态各异,如建筑工程的混凝土楼板沿电管预埋部位的裂缝、楼板的斜裂缝、大体积混凝土的裂缝,剪力墙的裂缝等,其裂缝有表面浅层裂缝或为贯穿裂缝,其宽度从0.3～1mm不等。轻度裂缝只会对美观造成影响,发生渗漏水,当严重时对建筑结构的刚度、整体性、稳定性、耐久性、承载力造成影响,甚至会对建筑物的结构造成严重危害。因此,建筑工程混凝土存在裂缝时,要寻找其原因,在未发生之前如何进行有效预防,变得尤为重要。笔者根据自身多年的建筑行业施工经验,对建筑工程混凝土裂缝原因进行分析,并对其控制技术进行探讨。     

面板堆石坝混凝土面板裂缝现状、成因与防裂技术进展

混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构,其裂缝控制是影响大坝安全运行的关键。总结了我国部分面板堆石坝混凝土面板裂缝现状,从面板的混凝土设计、原材料及施工工艺等方面分析了裂缝产生的原因,总结了混凝土防裂技术进展。分别从裂缝走向、裂缝产生的部位、裂缝产生的面板分序和产生时间揭示了面板裂缝的特点和规律,总结了混凝土力学、抗冻设计指标、水胶比、用水量、原材料、坍落度、养护方式和垫层处理工艺等技术参数对其影响。分析了裂缝产生成因,包括:不均匀沉降和约束过大导致的结构性裂缝;收缩变形、水化温升和环境温差导致的温度裂缝,以及施工工艺不当造成混凝土质量波动和干缩裂缝等。从减少结构性裂缝、提升混凝土性能和强化保温保湿措施等方面总结了防裂技术进展。     

混凝土裂缝的预防与处理

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断地扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。     

糯扎渡水电站右岸泄洪洞混凝土模板施工方案研究

本文阐述和分析了糯扎渡水电站右岸泄洪洞有压段大直径圆形断面混凝土衬砌及无压段大尺寸城门洞形混凝土施工技术模板选型,对比分析出底板滑模、翻转模板、组合大钢模、钢模台车、移动钢管排架模板支撑等施工方案优点,总结了大流量、高流速、结构复杂的特大型水工隧洞混凝土模板施工方案,旨在供今后同类工程施工借鉴。     

4 700 mm隧道二衬自密实混凝土全圆 一次浇筑施工技术

以北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第十三标段4 700 mm隧道二衬施工为例,介绍在盾构成型隧道内采用自密实混凝土全圆一次浇筑隧道二衬的施工方法,论述自密实混凝土自身性能和现场浇筑工艺对隧道二衬表观质量的影响,并针对如何减少表观质量常见缺陷总结相应对策。     

混凝土板衬砌对渠道边坡稳定性的影响分析

分析了混凝土等级为C30、C25、C20、C15情况下的五种不同厚度的混凝土衬砌板边坡稳定的影响;混凝土板的厚度分别取为10cm、15cm、20cm、25cm和30cm。相同混凝土板厚下,边坡稳定安全系数随着混凝土等级的增大而增大;相同混凝土等级下,边坡稳定安全系数随着混凝土板厚的增大而增大;边坡稳定安全系数随着混凝土板厚和等级的增加,变化趋势逐渐变缓,从而得出混凝土板对渠道边坡稳定具有保护作用。     

水工隧洞衬砌混凝土质量检测与安全分级评价

由于目前国内还没有针对水工隧洞服役后衬砌质量评价的规范,因此依托引滦入津隧洞,通过现场检测,结合以往的检测报告,并借鉴对水工建筑物、公路隧道等结构混凝土质量的检测技术和评定方法,从混凝土强度、碳化深度、保护层厚度与钢筋锈蚀状态共四个方面,提出了针对隧洞衬砌混凝土质量的检测技术和分级评级方法,并在此四项指标评价分级的基础上,提出了隧洞衬砌混凝土质量综合评价体系。结合引滦入津隧洞衬砌质量的检测结果进行分析,得出引滦入津隧洞衬砌混凝土质量的安全等级为B级,表明隧洞的质量部分已出现一定的问题,应该尽快对重点洞段采取除险加固措施,确保隧洞的安全运行。该评价体系为今后相关工程的安全鉴定提供了参照和依据。     

中断面圆形隧洞混凝土衬砌快速施工方法

达开水电站冲砂隧洞全长395.3 m,采用快速施工技术对隧洞进行混凝土衬砌,仅40 d就完成整个洞身的混凝土衬砌工作,日衬砌混凝土9.9 m,创造了较快的中断面圆形隧洞混凝土衬砌记录。文章对施工中采取的一些新工艺、新方法进行了介绍,并对该方法的优缺点进行了评析。     

高地温隧洞温度场三维数值模拟分析

在高地温条件下,温度场是影响引水隧洞结构稳定的重要因素。为了研究不同工况下引水隧洞的温度场特性,以新疆布仑口—公格尔水电站高地温引水隧洞为依托,采用有限元仿真模拟的方法建立三维模型,对不同工况下高地温引水隧洞围岩及衬砌结构的稳态温度场特性进行了模拟计算,并取衬砌结构及围岩不同测点的温度场特性值进行对比分析。结果显示:受洞口及掌子面影响,围岩及衬砌温度随洞深增大可分为平缓段和骤升段两个阶段,且呈非线性变化。衬砌腰拱与顶拱内表面温差随洞深增大逐渐减小,且与工况有关,施工期最大值为1.26℃,运行期最大值为0.22℃。从模拟结果与实测结果的对比分析可知,实测与模拟所得围岩温度场分布特性相同。研究成果可为高地温引水隧洞热力耦合分析及其洞室稳定性提供了理论依据,同时也可为高地温区相关工程提供参考。     

深埋大直径无压引水隧洞基于流变的风险分析

以南水北调西线工程深埋大直径无压引水隧洞为例，考虑高地应力及锚杆、衬砌等支护的动态作用，推导出隧洞围岩、衬砌应力及位移的表达式．经计算表明，一般在运行5年后，隧洞衬砌及围岩稳定破坏基于流变的风险达到最大，并随围岩流变的稳定而趋于稳定，隧洞开挖后未及时衬砌的风险明显高于及时衬砌的情况．     

自密实混凝土在窄口水库泄洪洞加固中的应用

河南窄口水库泄洪洞原为圆形无压洞,除险加固设计将其改为有压洞,设计最大水头60 m。由于衬砌厚度小、钢筋密集、振捣困难等原因,以致生产性试验段浇筑速度、浇筑质量等很难满足设计要求。经分析比较,确定采用具有高流动性、不离析、不泌水、均匀、稳定、简单振捣便能密实成型的C40W8自密实混凝土,施工期间通过持续改进浇筑方案,较好解决了混凝土入仓难、振捣难、模板上浮等难题。从混凝土力学性能检测、安全监测及充水运行检查情况来看,自密实混凝土强度及抗渗性完全能满足设计要求,泄洪洞运行情况良好。     

基于三维激光扫描的地铁隧道快速监测方法研究

随着地铁建设的飞速发展，地铁监测项目众多、可供监测的天窗时间短、监测精度要求高，传统的地铁隧道测量方法已无法解决地铁监测工作中存在的测全难、测准难、测快难等问题。为此，研制了软硬件一体化的地铁移动三维激光扫描系统，从而实现了地铁结构形面毫米级高精度测量以及隧道逐环直径收敛监测、限界检测、椭圆度分析、错台分析、病害检测等功能，同时也实现了地铁结构形面从传统几何表形测量到安全状态精准判别的跨越。通过与传统全站仪断面测量及激光测距仪直接测量方法的测量结果进行对比发现：移动三维激光扫描测量成果可靠，具有突出的实时性、非接触性、数字化、自动化、高密度、高精度、高效率等优势，可有效地解决地铁轨道交通运行安全维护监测工作中存在的问题。     

塔山矿主平峒喷射混凝土支护施工

文中叙述了大同塔山煤矿主平峒采用隧洞掘进机(TBM)掘进后的喷射混凝土支护的设计，喷射混凝土的工艺流程及施工方法。