混凝土拱壩裂縫分析論文范文第1篇
摘要：當前社會，隨著我國經濟突飛猛進的發展，人民生活水平也得到了質的提高，基礎設施的發展更是邁向高潮，特別是土木工程也受到了很大影響。在民用土木建筑工程中，占據著主導地位的仍然是混凝土結構， 而這些占據著主導地位的混凝土結構會由于種種原因發生裂縫。這些裂縫會嚴重破壞建筑結構。只要是裂縫就會破壞到建筑結構，因此，從自身的住宅安全角度考慮，人們越來越關注民用建筑混凝土結構的裂縫問題。本文就民用建筑混凝土結構裂縫成因及修補措施進行探討。
關鍵詞：混凝土結構； 裂縫危害； 民用建筑； 沉陷裂縫
1 混凝土結構裂縫形成的原因
1.1缺乏規范操作，操作規程不恰當主要是人員的基本素質一般，普遍對機器的操作缺乏科學的操作，使初期混硬土得不到良好護理，不正確的振搗方式。
1.2節省成本，偷工減料 混凝土的主要成分是水泥，有的建筑施工為了節省成本而用劣質水泥，而水泥中有害物質過量、=或者添加劑使用不恰當等等都會導致混凝土裂縫產生。而由于人員基本素質的缺乏，
1.3 材料自身的物理原因 模板剛度不夠，不合理的鋼筋骨架結構，天氣突然變冷等，都會導致混硬土裂縫產生。溫度的變化和不均勻的沉降，是因受力、變形的構件讓內應力超越材料強度 拉長、旋轉、壓縮、扭曲、剪切等狀態是常見的受力方式。
2常見混凝土結構裂縫的形式及危害
2.1 混凝土結構裂縫形式的分類
（1）按裂縫尺寸大小分。一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。微觀裂縫一般存在于混凝土結構內部，尺寸較小，不易被發現，裂縫寬度通常情況下不超過0.05mm，在混凝土內部不貫通，微觀裂縫是混凝土內部固有的一種裂縫。
（2）按裂縫形式分。一般可分為水平裂縫、垂直裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、不規則裂縫等幾大類。
。
2.2常見混凝土結構裂縫的危害
（1）影響結構承載力和使用安全性
盡管受彎區允許有寬度在一定范圍內的裂縫存在，但是裂縫對結構承載力的影響是不可忽視的，如果是在受重力墻的混凝土產生裂縫，那么對住宅的危害就非常大了。
（2）影響結構的防水性
大量裂縫的產生會水分的滲入變得更加嚴重，如果是在墻壁的外表面出現混凝土裂縫的話，大量的 水分會滲入到墻內，對墻體的損害不可估量。尤其是具有防水要求部位混凝土產生裂縫，除了影響結構安全性外，
3 修補民用建筑混凝土結構裂縫的措施與方法
3.1 修補表面法 一般常用的方法是表面修補法，主要是針對表面裂縫的，可以通過增加整體面層來掩飾裂縫或者壓抹環氧膠泥， 縫合表面，環氧漿液粘玻璃絲布，涂覆法等，從而是表面裂縫不存在，但是內部裂縫由此而產生。
3.1.1 增加整體面層：通常在混凝土表面增加整體面層，這一方法用于裂縫較多時，并且用于裂縫涉及面比較廣泛時。
3.1.2 覆蓋法：混凝土表面出現較多的裂縫時，為了把表面封閉起來達到一定的作用，可選擇用手工來噴涂或機械噴涂的方法，為了節約成本和保證裂縫的修補效果，往往會使用手工噴涂，但是如果裂縫較多的話， 往往建議采用機械噴涂。
3.2灌漿法
首先確定裂縫的位置，然后將水泥或化學漿液灌入混凝土縫內，使其擴散，固化。經過一段時間后，固化后的漿液具有較高的粘結強度，與混凝土能較好地粘結，從而增強了構件的整體性，使構件恢復使用功能，提高耐久性，達到堵漏防銹補強的目的
4、結語
在現代建筑施工過程中，混凝土裂縫問題一直嚴重影響著混凝土的施工質量，在混凝土生產以及施工過程中盡可能采取有效的技術措施控制裂縫，使結構盡量不出現裂縫，或盡量減少裂縫的數量和寬度，特別是避免出現有害裂縫，以確保工程質量，使建筑物具備良好的耐久性和結構穩定性。
參考文獻
[1]鐘軍.水泥混凝土結構早期裂縫防治技術的研究[M].吉林大學，2010年03期
[2]黃松獅.建筑混凝土結構裂縫的成因與防治[J].技術與市場，2011年07期
[3]陳斌.混凝土配合比優化及結構早期裂縫防治研究[M].浙江大學，2005年05期
[4]成康.鋼筋混凝土結構的裂縫防治[M].山西技術，2005年12期
[5]陳柏光.混硬土結構裂縫產生的原因及防治[J].技術與市場，2012年03期
[6]任清花.淺談混凝土裂縫防治技術[J].科技情報開發與經濟，2011年06期
混凝土拱壩裂縫分析論文范文第2篇
摘要：CHASHMA核電站三號機組和輔助廠房-11.45～6.05米層墻、板混凝土澆筑后，出現了不同程度的裂縫，本文通過對裂縫產生原因進行分析，提出了減少裂縫產生的措施。并根據工程實際情況，對已成熟的裂縫處理措施進行了描述。
關鍵詞：墻 樓板 混凝土裂縫 原因 控制
1 工程概況
CHASHMA核電站C3機組核輔助廠房（簡稱NX廠房）長87m，寬85.4m，地下15.3m，地上31m，為框架剪力墻結構，共9層。其中-11.45～6.05m層外墻厚800mm，內墻厚300～600mm，-6.05m板厚350mm，局部板厚400
mm、800mm；混凝土強度等級C30（90d），配合比設計坍落度16±3cm。墻板按施工段劃分分為NA、NB、NC三區。在施工過程中，發現該層墻體和板上出現不同長度和不同寬度的裂縫，墻體共13條，板共61條。
2 裂縫描述
對于發現的裂縫進行清理、灑水和為期4個月的定期觀測。經多次觀測后發現，樓板裂縫多分布在房間邊角處以及通道、框架梁多的房間內，多為45°分布，少數為直線形。裂縫寬度多為0.23～0.27mm，其他小于0.2mm；墻體裂縫寬度在0.20～0.28mm之間。樓板上61條裂縫中有21條為貫穿性裂縫，40條為非貫穿裂縫；墻體裂縫為非貫穿性裂縫。
3 裂縫產生原因分析
3.1 混凝土塑型收縮 混凝土材料方面，因受當地條件限制，混凝土攙和料未使用國內混凝土中通用的粉煤灰，而是使用了石粉。礦渣、煤矸石、火山灰等粉狀料摻入到混凝土中，一般會增大混凝土的干燥收縮值。因此本工程混凝土中石粉的使用，對控制混凝土裂縫的產生是不利的?；炷潦湛s主要取決于單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大；該工程使用的C30混凝土設計坍落度為16±3cm，坍落度較大，混凝土坍落度大會導致用水量加大，從而使混凝土收縮增大。
3.2 板施工板塊過大 板施工段劃分偏大，且不規則。NX廠房-6.05m板分為三個施工段，每個施工段均超過1600m3，混凝土達600m3，施工段偏大且局部板厚度不同，混凝土澆筑后由于溫度、收縮不均勻產生裂縫。
3.3 樓板模板支撐不穩 廠房樓板模板支撐采用TJ-100型塔架，主、次龍骨選用卡維達工程木，支撐材料剛度滿足要求，在施工荷載下，不會出現變形。在-6.05m樓板模板安裝過程中，發現存在主龍骨未擺放在頂撐中心、主龍骨與頂撐接觸不實或放在頂撐邊緣突起位置、頂撐彎曲變形的情況，在樓板混凝土澆筑時存在龍骨的瞬間相對位移、沉降，可能產生裂縫。
3.4 混凝土澆筑 施工作業人員絕大多數為巴方工人，與中方人員語言溝通困難，個別巴工不能完全按混凝土澆筑技術要求進行作業，主要體現在：局部混凝土漏振，造成混凝土不密實，混凝土沉降不均造成混凝土開裂。局部混凝土過振，使混凝土上下層分離，上層混凝土因水分蒸發和體積收縮造成開裂。個別位置混凝土抹面位置與澆筑位置距離太近，在抹面后又出現混凝土塌陷。部分位置未按施工方案要求進行二次振搗和二次抹面，不進行二次振搗，使混凝土產生的泌水不能擠出，水分蒸發產生沿鋼筋的縱向和垂直于鋼筋的橫向裂縫；未進行二次抹面，使混凝土早期出現的表層收縮裂縫未得到處理。
3.5 混凝土澆筑完成后過早加載 在樓板混凝土澆筑后，為方便下一施工段或下道工序施工，將大量鋼筋、模板、龍骨、鋼管等材料堆放在新澆筑的混凝土板上，造成荷載的增加和震動，使處在強度上升期的混凝土產生擾動，容易產生裂縫。
3.6 混凝土養護 NX廠房-11.45m～-6.05m墻板施工期間正值夏季，氣候炎熱干燥，養護水蒸發快。養護用的麻袋與墻體混凝土脫離、澆水頻率不足會導致在養護期間墻體混凝土表面干燥的情況。另外，-6.05m板混凝土澆筑后，即進行了板上墻體施工放線工作，將養護的麻袋片揭開，致使局部混凝土表面干燥，產生干縮裂縫。東側外墻產生裂縫比其他外墻多，經分析，東側外墻處于迎風面，在混凝土養護期過后，經長期風吹，混凝土內部水分蒸發較快，容易產生干縮裂縫。經過勘察現場，綜合分析裂縫產生的因素，認為-6.05m板大部分裂縫產生的最主要原因是泵送混凝土坍落度較大，用水量較多，塑性變形較大所致。由于板受周邊梁、柱及板下墻的約束，所以貫通裂縫多產生在房間的角部，呈45°，此類裂縫數構造裂縫，是由混凝土自身特性決定的，不影響結構的強度。
4 裂縫處理措施
裂縫的存在雖然不會對結構安全造成影響，確會影響廠房樓板和部分墻體有防水和輻射隔墻的作用，所以必須對裂縫進行處理。根據裂縫性質及所處房間、部位的不同，確定已產生裂縫的處理措施：
4.1 墻體裂縫處理措施 ①對于有防水要求的外墻外側豎向通長裂縫，在外墻防水卷材施工時，沿裂縫長度方向做一道防水卷材附加層，附加層寬度為300mm。②無防水要求的外墻，其外側的裂縫采用表面修補法：沿裂縫鑿成深10～20mm、寬20～40mm的V型凹槽，掃凈并灑水潤濕，先刷水泥凈漿一度，然后用1：2.5水泥砂漿將V型凹槽填實并壓光，用塑料薄膜覆蓋養護，使水泥砂漿和老混凝土能夠結合緊密。③對于位于輻射分區①代號為Ⅳ、Ⅴ、Ⅲ的房間、屏蔽墻以及樓梯間、通道墻體裂縫全部處理，處理措施為：沿裂縫鑿成深10～20mm、寬20～40mm的V型凹槽，清理干凈后用環氧類材料進行封閉。④對于位于輻射區分區代號為Ⅰ、Ⅱ及無輻射要求的內墻體裂縫：不再處理，待墻體裝修時用刮膩子的方法將其封閉。
4.2 樓板裂縫處理措施 ①對于樓板貫穿性裂縫，在樓板上表面沿裂縫鑿成深10～20mm、寬20～40mm的V型凹槽，清理干凈后用環氧類材料進行封閉，并在細石混凝土找平層施工時采取防裂措施，在樓板裂縫部位的細石混凝土找平層中加設φ6@300mm寬防裂鋼筋網片；板底裂縫，在裝修時用刮膩子的方法將其封閉。②對于非貫穿性樓板上表面裂縫，不進行處理，直接在樓板上施工細石混凝土找平層。板底裂縫，在裝修時用刮膩子的方法將其封閉。③對于酸堿配置槽、中和槽和去污房間，樓板貫穿裂縫在板底裂縫處采用粘結劑粘貼一層玻璃絲布進行封閉處理；若為非貫穿性裂縫，則在裝修時用刮膩子的方法將其封閉。
5 減少裂縫產生的措施
5.1 嚴格控制混凝土坍落度 在保證能夠泵送的情況下，盡量調整混凝土坍落度在允許范圍的下限，即控制在13～16cm范圍內，以減少用水量，降低水灰比，減少裂縫的產生。
5.2 混凝土澆筑振搗控制 增加有經驗的、專業技能高的中方工人數量，做好對巴方混凝土工的培訓、作業指導及施工交底、加強混凝土的振搗，做好混凝土的二次振搗，不能過振，也不能欠振；在樓板混凝土澆筑過程中，把握好一次收面和二次收面時間，二次收面一般在混凝土終凝前1～2小時進行；加強對巴工的指導，技術員、質檢員做到全程旁站檢查，發現問題及時提醒或制止，并做好相應記錄，將信息反饋給技術、質量部門，以便制定相應措施。
5.3 混凝土養護 對混凝土養護實行掛牌制度，混凝土養護信息牌內容包括：施工區域、施工部位、混凝土澆筑完成時間、養護期、養護措施、養護要求及養護責任人、主管工長姓名聯系方式等內容。成立養護班組，專門負責麻袋、塑料布懸掛和澆水工作。對麻袋片、塑料布與墻體間隙過大的問題，采用扎絲捆綁、木條固定的方法處理。樓板混凝土養護，控制澆水量，避免混凝土長期浸泡；對樓板上施工放線，規定在板混凝土澆筑5天后方可進行，放線完成后及時恢復麻袋片進行養護。
5.4 控制樓板底模的變形 優化樓板模板支撐方案，做好技術交底等施工前的準備工作。樓板的底部支撐、主次龍骨間距嚴格按照方案執行，并確保主龍骨處于頂撐的中部，防止受壓后模板出現變形。加大在施工過程中的檢查，發現問題及時指出改正，在模板底部支撐完成后由施工方質檢員、技術員進行驗收并形成記錄。
5.5 控制樓板底模的拆除 規范對同條件試塊的管理，樓板底模的拆除時間必須參考同條件試塊強度確定。對于樓板的底部支撐的拆除，建立審批制度，根據樓板的厚度與跨度等設定各級審批人員，履行審批手續后方可進行拆除施工。在不影響下一步工序的情況下，適當延長梁、板底模的拆模時間。
5.6 優化施工安排 將4個施工段調整為5個。調整墻體施工順序，先施工外墻，使內墻在相對封閉的環境下施工，避免內墻體混凝土因風吹影響急劇收縮產生裂縫。優化施工安排，避免在樓板混凝土澆筑后在板上增加較大荷載。
6 結束語
混凝土裂縫是由多種因素共同作用造成的，涉及到的施工環節較多，這就需要精心組織施工，認真對施工過程進行控制。對于出現的裂縫，應做好后期處理工作，并通過分析原因，確定相應的控制措施，將有害裂縫的產生控制到最低。
注解：①輻射分區
核輻射分區是依據房間內中子和強γ輻射計量的多少劃分的，Ⅴ區最多，Ⅰ區最少。
參考文獻：
[1]徐帆編.《建筑施工手冊——混凝土工程》第四版，2003.
[2]孫麗.隧道襯砌混凝土裂縫的成因與防治[J].價值工程，2010（21）.
[3]李守衛.混凝土結構裂縫的產生原因及實踐中控制措施的探討[J].價值工程，2011（08）.
混凝土拱壩裂縫分析論文范文第3篇
摘要：在中國的社會主義初級階段現代化建設中，水泥結構建筑材料已被日益普遍的運用到建筑和施工過程中。與一般施工中，使用水泥材料進行施工不同，混凝土施工廣泛應用于軌道交通施工中，因為軌道交通工程施工建筑大多在地下室完成，對混凝土施工的具體規定更加嚴謹，于是本篇就軌道交通施工建造過程中存在的水泥裂縫問題做出成因剖析和相應處理辦法介紹，期望通過自身多年實踐工作總結為全國軌道交通建筑施工服務。
關鍵字：地鐵施工;土建施工;混凝土裂縫;質量控制方式
地鐵施工中的混凝土施工屬于大體積施工，施工設計和施工范圍大。施工過程中容易產生相關裂縫?；炷亮芽p問題一旦發生，將導致整個建筑結構的美感喪失，并對相應建筑的耐久性產生很大影響。同時，也為相關安全問題埋下了巨大隱患。如果裂縫與建筑物的結構相連接，內部鋼筋將被腐蝕，這不僅浪費了建筑材料，而且增加了人力、物力和財力的投入。因此，混凝土施工中的裂縫問題受到了相關管理單位的高度重視?，F對該工程混凝土施工的預防措施進行了詳細分析。
一、在地鐵工程中產生混凝土裂紋的主要因素
在地鐵線路土建施工過程中，混凝土出現裂縫的主要原因主要包括以下五個方面，本文作者將就這五方面問題依次進行闡述分析。第一方面，和許多土建施工過程相同，內部環境溫度的改變也往往是在混凝土施工中引起混凝土發生裂紋的最主要因素。而軌道交通土建施工過程也一樣面臨著這一問題，因為混凝土內部的溫度也是直接導致混凝土熱脹冷縮的主要因素，這一因素直接引起混凝土發生裂紋。第二方面，因為地鐵工程建設通常都是在地底進行，所以如果出現了施工地點地形變行的狀況時，也會引起混凝土裂紋發生。而混凝土結構的熱力學改變也通常都是由地質變化而引起，這一結構也會導致混凝土構件發生裂紋。第三方面，在站場建設及地鐵隧道土建施工過程中，對于構成建筑材料的水泥具有品質檢驗中不合格等問題，進而影響砼澆筑，從而造成砼結構中產生裂紋。第四方面，當砼所承擔的結構荷載過重時，混凝土內部結構應受力不均，而導致裂縫出現。這一方面的主要原因在地鐵土建施工過程中，同樣較為常見。下面就以下方面問題進行詳細闡述。
（一）在軌道交通站場水泥土建澆筑過程中，環境溫度的變化常常會導致砼結構發生裂紋。氣溫的不平衡也會使得水泥內部和表面之間產生溫度差，而這些熱脹冷縮的現狀也就是導致水泥發生裂縫的原因所在。在地鐵車站水泥澆筑過程中，如果氣溫過高或受一些條件的影響，當混凝土溫度較高就會產生水泥膨脹現象，相反，當氣溫過低時，則水泥因為氣溫的下降而壓縮，由此導致了水泥裂縫發生。
（二）在地鐵混凝土結構建筑施工過程中，由于組成鋼筋混凝土構件的建筑料應質不合格或是出現了其他方面的問題，均可以造成鋼筋混凝土結構產生裂紋。選用品質精良的建筑材質是對建筑施工品質保障的關鍵，所以在從事地鐵項目過程中，材質的選用對建筑混凝土工程質量來講至關重要，選用滿足建筑施工需要的品質精良的砼建筑材質，是保證地鐵施工建設的重要保障。
（三）在地鐵隧道和地鐵車站施工過程中，由于混凝土澆筑過程中防護措施處理不當或施工工藝不合格，混凝土結構也會出現裂縫。因此，應在混凝土灌注樁工程的各個環節制定嚴格的防護措施。如果不采取相應的保護措施，混凝土澆筑不可避免地會出現裂縫，甚至可能出現更嚴重的問題。
（四）由于混凝土結構應為在施工建造過程中發生了載荷變化的但原因，也會在地鐵隧道和車站臺土建澆筑過程中產生混凝土結構的裂紋。需要積極保障混凝土內部結構維持穩定的壓力負荷。
二、處理混凝土裂縫的方法
（一）沉降裂縫的解決方式。在選取水泥澆筑的適當位置時，要盡量避免地質條件較不好的區域，以提高基層的強度，并且在施工之前對接觸面進行了水泥找平，以奠定一定的地基，從而減少了在水泥的澆筑施工過程中由于接觸面大小不均，所形成的車將問題的機率;在實際的澆筑施工之前要針對鐵路施工的實際狀況，具體的分析相應的水泥施工長度，找到鐵路施工建設混凝土施工長度的合適值，一定要嚴格的控制澆筑施工的長度;在相關的施工之前，施工人員要對后期可能出現的沉降值進行詳細、認真的評估、觀測，并及時調整相關的沉降差值。
（二）溫差開裂的解決方式。在地鐵施工建筑的前期對相應的施工要進行模擬實驗，對混凝土的高溫承受能力進行了良好的施工據建設設計，在實際的工地建設過程中，把握好合理的澆筑溫度控制是十分有必要的，如果可以選擇專門的高溫測試裝置如電子測溫儀進行測試，可以更好的降低由于溫度差產生的開裂問題，當然，相應的施工也要按照實際的狀況盡可能的選用水熱化量較少的混凝土?？茖W合理地調節混凝土進模時的溫度控制，適當調控其內部的溫度控制，并時時關注工地建筑區域周圍的溫度控制，在選擇環境溫度相差不大的時候做好混凝土的澆筑工作，以防止產生更大面積的開裂。所以要適當的保持施工建筑的溫濕度，減低有關砂漿的劑量，減低混凝土澆筑的水灰比，在保證混凝土澆筑的力度的時候，也應當變相的將建筑混凝土熱化量減至較低的程度，以確?；炷羶韧鉂仓┕そㄖ臏囟瓤刂凭S持在適宜的范圍。
（三）進行混凝土后期的維護工作。有關的管理部門也要加強對混凝土的保護管理工作的重視，有效地降低溫度、熱度，減少相關的溫差。所以，在砼混凝土施工項目建成后要時時地關注著砼混凝土施工項目的有關維護管理工作，保持水泥表層的濕潤，維護的時間必須最低不少于十五天，保證混凝土施工項目的產品質量。經過了合理的部署，以保證在砼澆筑施工中的持續性，砼施工過后表層的水泥漿如果有厚，就會導致相應的裂縫收縮，所以在相應的砼完成后就要更加仔細地對其表層加以處理。而如果是在冬季澆筑砼，就要格外重視對砼表層的保溫工作，在砼的表面涂抹了第一層涂膜、用二層草盒和第一層彩布做好了保溫工作，就可以保證砼養護的品質，從而降低了砼表層裂紋的發生。
（四）塑性收縮裂縫的處理方法。在砼澆筑施工過程中撒入適量的微膨脹劑，就可以補償砼在收縮過程中所損失的相應水份，從而降低了相關裂紋的形成。在砼的澆筑工作實施過程中，停留時間一定不能小于十五s，將混凝土進行分級澆筑，保證每一部位都澆筑完畢，確保地層混凝土澆筑的砼初凝前能夠緊密結合。在實際的澆筑施工過程中，要指派相應的人員加強對澆筑人員的監督，確保澆筑工程的順利完成。
（五）對其他裂縫問題的控制方法。建立健全相應的監督系統，加強監督力量，加大對現場工地建設的監督力度，規范地依據相應的規章制度開展工地建設。在實際的工地建筑過程中，要防止盲目的縮短施工時間、盲目的提高施工速度的行為。一定要穩扎穩打、循序漸進的進行相關的施工建設。
三、結語
綜上所述，在地鐵的土建施工過程中，對混凝土構件中發生裂紋的主要產生因素進行積極剖析，以防止和遏制混凝土裂紋產生，是一項任重而道遠的艱巨任務，有關工程技術人員要在施工建設的過程中不斷總結經驗、吸取教訓，努力提高業務水平，開創拓展新技術、新方法，提高施工質量，加強管理水平，以保證地鐵混凝土土建施工能滿足國家的要求，人民群眾對高質量地鐵線路的要求。
參考文獻
[1] 盧淼. 關于地鐵土建工程施工混凝土裂縫控制研究[J]. 居業，2020（5）：63-64. DOI：10.3969/j.issn.2095-4085.2020.05.036.
[2] 周海珊. 談地鐵土建施工混凝土裂縫控制方法[J]. 建材與裝飾，2019（35）：244-245. DOI：10.3969/j.issn.1673-0038.2019.35.184.
混凝土拱壩裂縫分析論文范文第4篇
【摘 要】混凝土結構裂縫是當今工程領域非常難以解決的一個問題，如果施工中混凝土常常出現裂縫就會影響到結構的整體性和耐久性。結合實際經驗，從建筑構件、溫度變化、體積收縮和施工操作等方面分析了施工期混凝土裂縫產生原因和影響因素，提出了施工期混凝土裂縫的控制技術，對在施工期如何進行混凝土裂縫控制的研究和實踐有一定的指導意義。
【關鍵詞】混凝土施工；溫度裂縫；裂縫控制；防治措施
1.混凝土施工中常見裂縫
1.1干縮裂縫
干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0．05～0．2mm之問，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
1.2塑性收縮裂縫
塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20~30cm，較長的裂縫可達2～3IT1，寬l～5mm。其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等等。
1.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐問距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30~45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。
1.4溫度裂縫
在大體積混凝土結構中，溫度應力變化及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因：首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體強度和耐久性；其次，在使用過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響?；炷潦┕ぶ挟a生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理、原材料不合格（如堿骨料反應）、模板變形、基礎不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在后期降溫過程中，由于表面溫度散失較快，受到內部混凝土或基礎的約束，使混凝土表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，即會出現溫縮開裂。即使混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往會導致干縮裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，由于原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆注過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉強度很低、易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中?；炷翝仓?，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，（當水泥用量在350～550kg/ms，每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量，從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25～26℃時，混凝土內便會產生大致在10MPa左右的拉應力）。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。
1.5施工操作不當引起的裂縫
具體來說，較為普遍存在的因素包括：（1）現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會導致裂縫的產生；（2）高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；（3）現場養護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫；（4）拆模過早或現場模板拆除不當引起拆模裂縫。
2.裂縫的控制措施
2.1設計方面
（1）在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關系。
所謂‘抗’就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施；而所謂‘放’就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。
（2）設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。
（3）積極采用補償收縮混凝土技術。
常見混凝土裂縫中，相當部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決此問題，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。實踐證明，效果很好。
2.2選材和配合比設計方面
（1）根據結構要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。
（2）選用級配優良的砂、石原材料，含泥量應符合規范要求。
（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。
2.3施工操作方面
2.3.1澆搗工作
澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。
2.3.2混凝土養護
混凝土裂縫防治工作中，新澆混凝土早期養護尤為重要，可保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。
2.3.3夏季應注意
混凝土的澆搗溫度，采用低溫入模、低溫養護，必要時經試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。
2.4體積收縮引起的裂縫防治
收縮裂縫分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫。干縮裂縫多發生于混凝土終凝前后，產生這種裂縫的原因主要是混凝土在硬化過程中，由于環境氣候條件的影響，混凝土表面的水分蒸發，水泥石中的凝膠體逐漸干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構件。塑性收縮裂縫多發生于新澆混凝土的板面、地面或具有較大面積的構件表面。裂縫的形狀不規則、長短不一、互不連貫。產生這類裂縫的原因主要是混凝土多為室外露天澆筑。
收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結構、構件具有相對穩定的濕度。具體措施有：
（1）適當選擇配合比，摻外加劑控制水灰比、在混凝土中攙加粉煤灰，利用后期強度以降低水泥用量和溫升，嚴格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉強度。
（2）加強混凝土的早期養護，混凝土澆筑之后，采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確?；炷羶韧鉁夭钚∮?5℃，并灑水濕潤養護。在氣溫高、濕度低、風速大的天氣及早覆蓋、噴水霧養護，并適當延長養護時間。
（3）加強混凝土表面的抹壓、但應注意避免過分抹壓。
（4）采用密封保水法，如在混凝土表面噴水養護或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發或采用其他方法減少空氣流動。延緩表面水分蒸發的辦法。
（5）構件長期露天堆放時，應繼續適當灑水或覆蓋養護以便有較長的保溫養護時間，特別是薄壁構件，應置于陰涼地方覆蓋堆放。
3.混凝土裂縫常見補救措施
隨著施工經驗的發展，現在混凝土裂縫修補的方法有很多如：表面處理法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等。其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。
3.1表面處理法
包括表面涂抹和表面補貼法。表面涂抹適用范圍是槳材難以灌人的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。
3.2灌漿嵌縫封堵法
此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。它的三種方法可以單獨使用，也可以同時使用。例如橋梁裂的修補可先注漿，在涂膜封閉；而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發為宜；為了防止鋼筋銹蝕，混凝土受到有害離子的腐蝕，則可以采用涂膜防水處理。
3.3結構加固法
因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。
4.建筑構件裂縫的控制
4.1梁的裂縫控制
梁易產生裂縫的部位有：梁受拉區裂縫，梁在支座附近的斜裂縫，梁受壓區裂縫。在確認裂縫在不降低承載力的情況下采取表面處理法、灌漿嵌縫封堵法等簡易的處理方法。如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應更慎重研討，分析比較，采用經濟高效的方法，達到加固的目的，可采用的方法有：（1）鋼箍加固法：（2）粘貼加固法；（3）梁的三面或四面加做圍套法；（4）梁的單面加大截面法。
4.2現澆混凝土板的裂縫控制
現澆混凝土板裂縫主要表現為龜裂，縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫等問題，其中有設計、原材料的原因，也有施工方面的原因。裂縫控制措施有：（1）提高原材料的質量。（2）嚴格控制混凝土拌制。（3）提高混凝土運輸、澆筑要求。（4）加強混凝土施工的過程控制。（5）加強對混凝土的養護及成品保護?；炷亮芽p的原因是多方面的也是極為復雜的，應從材料選擇、施工工藝、結構設計等多方面采取措施予以防范，一旦出現裂縫，要正確對待。結合實際情況采取合適的解決辦法及時進行修補，不要讓其繼續發展。
5.結論
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象?；炷亮芽p進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
混凝土拱壩裂縫分析論文范文第5篇
摘要：采用DELMIA軟件將施工仿真應用到碾壓混凝土拱壩，將施工過程可視化和數據化。采用這種仿真模擬技術對施工過程進行仿真，變更參數、修改方案比較容易，可優化施工機械配置、施工技術參數和施工方案。DELMIA的DPM模塊充分利用“數字樣機”的三維數據，實現在三維基礎上的3D方案規劃，并對項目施工過程、資源分配、節點管控等進行三維可視化模擬并驗證?？梢暬抡鎰摻ǚ椒▽崿F了仿真建模、模型處理、仿真過程和仿真結果的可視化。DELMIA的QUEST模塊用離散事件動態系統網絡模型來動態仿真，將系統工程中的排隊理論和實際邏輯約束相結合，得到與實際情況基本一致的仿真結果。研究了基于DELMIA的高碾壓混凝土拱壩施工過程仿真與優化的理論方法及其應用。通過DELMIA的DPM模塊研究實現了碾壓混凝土拱壩施工過程的動態可視化仿真;通過施工安全仿真，促進施工輔助設施的設計，保障了人員操作的安全;實現了施工計劃的三維關聯和查詢。利用DELMIA的QUEST模塊建立了混凝土施工交通運輸系統排隊網絡仿真模型，利用離散分析技術解決了混凝土運輸的排隊問題。
關鍵詞：碾壓混凝土拱壩;可視化;離散事件;動態仿真
可視化仿真（Visual Simulation）技術是計算機可視化技術和系統仿真技術相結合形成的一種新型仿真技術，其實質是采用圖形或圖像方式對仿真計算過程進行跟蹤、控制和結果處理，同時實現仿真軟件界面的可視化，具有迅速、高效、直觀、形象的特點?？梢暬抡婕夹g在土石壩、常態混凝土壩（重力壩和拱壩）以及碾壓重力壩等常規壩型的施工仿真方面應用較多[1-4]，但將其應用到三河口水利樞紐這樣的高碾壓混凝土拱壩施工仿真在國內水利工程尚屬首例。三河口水利樞紐項目采用的可視化仿真軟件是引進法國達索Dassault公司開發的DELMIA-DPM、DELMIA-QUEST。QUEST解決物料規劃問題，可有效地解決離散事件仿真，DPM解決工藝仿真問題，DPE解決工藝規劃問題，底層由數據庫Oracle支持。DELMIA涵蓋了諸多工業領域，但關于其在混凝土大壩工程上應用的文獻較少。
水利水電工程施工過程可視化仿真，是對水利水電工程各個工序的施工過程進行模型建立和仿真計算，實現仿真結果的動態化、可視化，直觀顯示施工的整個過程，通過調整參數進行方案優化，為合理決策提供支持的一種方法。高碾壓混凝土拱壩施工是一個復雜的多任務系統[5]，該系統的各個環節變數較多，例如混凝土運輸設備、混凝土運輸道路、混凝土拌和系統及設備狀況等都存在不確定因素。而混凝土運輸強度與大壩的施工進度、施工資源的配備密切相關，因此必須采用系統分析的方法進行全過程分析。鑒于此，筆者探索將可視化仿真技術應用于高碾壓混凝土拱壩，結合現場施工進行仿真研究，實現高碾壓混凝土拱壩的施工過程仿真。
1 工程概況
三河口水利樞紐為引漢濟渭工程的兩個水源之一。壩址位于佛坪縣與寧陜縣交界的子午河峽谷段，在椒溪河、蒲河、汶水河交匯口下游2km處。三河口水利樞紐由攔河大壩、泄洪建筑物、下游供水系統等組成。碾壓混凝土拱壩體型采用拋物線雙曲拱壩，拱壩壩頂高程為646.0m，壩底高程為501.0m，最大壩高145.0m，壩頂寬9.0m，壩底厚37.0m，壩頂上游弧長500.9m。泄洪建筑物由壩身泄洪表孔、泄洪底孔及下游消能防沖建筑物等組成。泄洪表孔及泄洪底孔均布置在拱壩壩身。采用“三表孔兩底孔”間隔布置的格局。表孔堰頂高程為628.0m，孔口尺寸15m×15m（寬×高）：底孔高程為550.0m，孔口尺寸4m×5m（寬×高）。壩下游布置長200m的鋼筋混凝土消力塘。供水系統由進水口、壓力管道、廠房、供水閥室、尾水系統、連接洞組成。大壩澆筑分塊見圖1。
2 基于DELMIA的可視化仿真建模
壩體模型分區與施工緊密相關，對建模過程中系統各種因素進行詳細分析，建立施工模型的邏輯輸入。
DPM為數字化制造流程，可以對碾壓混凝土大壩施工工藝流程中的一些基本狀況進行模擬，由此可以判斷是否發生碰撞及資源短缺等情況，為工藝方案的優化提供充分的理論依據。
結合拱壩的施工時段進行道路系統和運輸能力定量分析。QUEST軟件把車輛（裝貨/卸貨/岔道）需滯留的時間設置在各個實際車輛實體中，而將所有投入運行的車輛、線路及壩體碾壓視為符合實際運作邏輯的隨機事件的綜合。通過對施工模型參數的調整（如改變施工設備類型、設備數量及運輸路線等），再在QUEST軟件中進行仿真計算，得出不同工藝方案所仿真出來的不同施工進度結果，以及拱壩不同施工時段的混凝土運輸強度指標，從而評估計劃的可行性及施工方案的優劣。
通過QUEST的仿真，還能直觀地檢測到工序之間的相互關系，查看工序瓶頸（如道路擁堵、倉庫容積過小、車輛太多等），從而優化施工工藝，達到提高產能、節約成本的目的。
3 基于DELMIA的可視化仿真工程應用
3.1 實現施工計劃的三維關聯和查詢
碾壓混凝土大壩施工不僅包含復雜的機械設備及種類繁多的物資、人力資源，而且受自然條件和社會環境等各種因素的影響，碾壓混凝土壩施工系統的復雜性決定了施工組織設計與管理難度大。為實現碾壓混凝土壩施工機械化、程序化、標準化及專業化，需要編制合理的施工進度計劃，施工進度計劃不僅與施工組織設計的其他組成部分（施工方法、技術供應、導流度汛）相協調，而且與工藝水平和組織方式密切相關。在施工組織中，只有充分考慮各種因素、各個系統的相互聯系，才能制定行之有效的施工進度和合理的施工方案。
在碾壓混凝土壩施工組織設計中，傳統的方法是根據初擬的施工方案及設備計算出月澆筑強度及資源需要。這種粗略的處理方法缺乏系統分析論證，精度不高，任意時刻的量化問題得不到解決，在進行多方案比選時，每種方案需要不斷調整參數，耗時費力。
基于DELMIA對碾壓混凝土拱壩施工過程和各人倉方式的混凝土運輸強度進行仿真分析，可為大壩施工進度分析提供一個直觀簡便的可視化工具。CATIA模型在幾何信息層面上是3D的，本次研究把時間這個維度加入到CATIA模型中去，就能夠得到一個4D的模型，可直觀反映施工過程中復雜的時空邏輯關系，揭示施工系統仿真內部動態行為特征，可以預測任意時刻大壩的施工面貌、進度和工期情況。當模擬施工到達某一步驟時，這一步驟所有的人、材、機資源配置信息將與模型施工進度完全吻合。輸入任意時間節點，能直觀展示該節點的工程面貌，實現直觀查看施工計劃調整后的工程面貌。
利用QUEST的仿真數據，對各個工序進行仿真，根據工序計劃的澆筑順序，及實際的工程約束，推算各塊澆筑的最快可能澆筑日期，編程進行模擬，進行可視化進度展示與查詢。根據推算的結果，匯總每個月總的上壩混凝土量，計算計劃強度、生產運輸強度，繪制圖2所示的柱狀圖。
該仿真碾壓混凝土工期比計劃工期提前了半年，表孔常態混凝土工期比計劃工期提前了2個月。因為該仿真未考慮倉面空間、倉面作業時間及自然條件的影響等，所以碾壓混凝土及常態混凝土澆筑仿真計算結果比計劃工期有所提前。分析仿真結果認為，其與計劃工期基本相符，說明該軟件開發是成功的，所取施工參數和邊界條件符合三河口拱壩施工實際，能用于指導后續拱壩施工，并進行合理、準確的進度預測。
3.2 實現拱壩施工關鍵工藝三維仿真
碾壓混凝土大壩施工與機械設備配置、物料供應、施工工藝等因素有關?；炷寥雮}的運輸路徑、設備的選型比較繁瑣，工程建設現場承建單位及作業面眾多，施工過程中難免水平、垂直多個維度交叉作業。通過三維仿真展示作業面工作情況，利用三維仿真環境在施工組織階段定義和預演建設流程，可以直觀清楚地看到整個工藝過程的實施情況，提前發現問題并找到解決辦法，避免在施工過程中才發現問題，影響施工進度，從而大大提高工作效率，減少真實施工中的變更，合理安排施工資源，驗證設備布置和施工程序的合理性。
本次施工關鍵工藝仿真，分別對514m以下、514～550m、550～570m、570m以上等高程段不同的碾壓混凝土入倉路徑、入倉方式及表孔、底孔、進水口等常態混凝土進行了DELMIA施工仿真模擬，澆筑方案見圖3～圖6。通過這些仿真模擬，對施工方案進行了驗證，及時發現了有關場地規劃布置合理性、設備空間碰撞干涉、設備有效操作可達范圍等問題，并據此對方案進行了優化。
圖3～圖6展示了514m以下、514～550m、550～570m、570m以上高程碾壓混凝土的入倉方式、碾壓混凝土從料場到壩前平臺的運輸過程以及機具設備的配合施工，還展示了表孔常態混凝土梭式布料機入倉方式，底孔常態混凝土入倉方式，進水口常態混凝土人倉方式的施工。經過模擬，得出以下結論：514m高程以下自卸汽車入倉是可行的，道路設計滿足施工要求，倉面上各種設備的配合是合理的;514～550m、550～570m高程道路設計滿足施工要求，皮帶機布置位置合理，機具設備銜接流暢，皮帶機傾角合理;570m高程以上滿管溜槽位置布置合理，角度合適，滿足施工要求;進水口壩前牛腿常態混凝土拖泵MZQ1000門機布置合理;底孔壩前、后牛腿拖泵、M1500塔機布置合理。表孔常態混凝土梭式布料機入倉方式，布設兩臺梭式布料機進行澆筑時，在原布設位置下，表孔的4個角一部分以及進水口、電梯井澆筑不到，而在布設了臂長達到70m的塔機后，所有部位均可覆蓋到。從模擬場景來看，塔機似乎在5#橫縫位置再往左岸方向略移，澆筑范圍更合理。
4 結語
通過可視化仿真，可以提高碾壓混凝土壩施工組織的科學化、現代化及進度管理的信息化和精細化水平[5]，為該工程現場施工組織與控制提供技術支持;有助于提高設備利用率、優化施工方案、節約工程投資和保證項目的可實施性，滿足現代施工組織及管理發展的要求。施工過程仿真已經由一種輔助設計工具逐漸轉變為碾壓混凝土拱壩工程施工規劃、施工組織設計及施工管理中不可缺少的技術手段。計算機仿真技術在高碾壓混凝土拱壩施工中的應用前景廣闊，進一步豐富了高碾壓混凝土拱壩施工過程仿真系統軟件的實用功能，對提高碾壓混凝土拱壩施工組織和管理水平有著十分重要的意義。
參考文獻：
[1]WANG Qianwei，ZHONG Denghua，WU Binping，et al.Construction Simulation Approach of Roller-Compacted Con-crete Dam Based on Real-Time Monitoring[J].Journal ofZhejiang University-Science A（Applied Physics&ngineer-ing），2018，19（5）：367-383.
[2]杜榮祥，鐘登華，關濤，等.考慮倉面實時監控厚度影響的堆石壩倉面施工仿真[J].天津大學學報（自然科學與工程技術版），2018，51（4）：348-356.
[3]趙江浩，王乾偉，關濤，等.耦合Bootstrap法和貝葉斯理論的混凝土重力壩施工仿真參數更新[J].水力發電，2017，43（5）：70-72.
[4]鐘登華，張元坤，吳斌平，等.基于實時監控的碾壓混凝土壩倉面施工仿真可視化分析[J].河海大學學報（自然科學版），2016，44（5）：377-385.
[5]趙春菊，周宜紅.碾壓混凝土壩施工智能仿真原理與應用[M].北京：中國水利水電出版社，2012;6-7.
混凝土拱壩裂縫分析論文范文第6篇
【摘要】隨著我國經濟建設的加快，大體積混凝土的使用量也在日漸加大，但大體積混凝土裂縫的存在卻一直是困擾工程界的頑疾。本文從工程實踐角度對裂縫形成機理做以全面分析，以饗各位業內同仁。
【關鍵詞】大體積混凝土 裂縫 成因
一、材料原因：
大體積混凝土與其他任何材料一樣，也具有熱脹冷縮的性質，且其溫度膨脹系數較小，又是不良熱導體，因此溫度變形對大體積混凝土工程極為不利。
1.施工過程中，水泥水化熱的防治沒有引起足夠的重視，而大量工程實踐證明水泥水化熱是大體積混凝土裂縫防治的關鍵。大體積混凝土結構斷面高度較大，表面系數相對較小，其內部溫度不易散發，內部溫度聚集過高使結構內外溫差過大，產生很大的溫度應力將結構拉裂。
2.大體積混凝土設計中水泥漿用量過大或用水量過大，干縮效應過大，凝固后干縮開裂。
3.大體積混凝土配合比設計不當，在保證大體積混凝土具有良好工作性的前提下，應盡可能地降低單位用水量，采用低砂率、低坍落度、低水膠比、摻高效減水劑和高性能引氣劑、高粉煤灰摻量的混凝土配比設計，生產出較高極拉值的抗裂混凝土。
4、對于重要部位，針對混凝土材料抗裂性能的先天不足，應盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥，適宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或者粉煤灰水泥。
5.骨料顆粒級配控制不當，大體積混凝土中大粒徑的骨料使用量不足，骨料中的含泥量過大。
二、設計原因：
1.結構設計長度與斷面面積的比值過大，超過規范要求的變形縫的最大值，卻未合理設置變形縫；結構轉角過多，轉角處構造措施設置不當，這些容易形成應力集中的薄弱部位，當受到集中應力作用時極易產生裂縫。
2.結構設計中相關的抗裂構造措施未引起足夠的重視，角部及厚薄板變化位置未考慮增設網片和其他構造措施。
3.大體積混凝土配比設計時，未考慮延緩水化熱集中釋放的措施，造成水化熱早期集中釋放。
4.不能及時大膽的更新和改進設計思路，引入仿生學設計和立體空間設計的理念。采用密筋設計，改善免振混凝土的性能，在滿足結構強度要求的同時提高混凝土的抗裂性能，從而有效解決大體積混凝土的抗裂問題。針對大體積混凝土的表面裂縫，在表層或近表位置布設抗裂鋼筋網片或鋪設玻璃纖維網，增加構造配筋提高抗裂性能，配筋應采用小直徑、小間距，特別是在易裂部位設置加強鋼筋增強結構的抗裂能力。
三、施工原因：
1.施工與管理經驗落后，管理人員質量意識淡薄，質量保障體系不健全。施工現場管理混亂，混凝土施工的各個環節不能嚴格按照國家有關規范進行，野蠻施工，強打強拆，亂開孔亂剔鑿，人為因素干擾都是引起裂縫產生的原因。
2.施工過程中對作業人員的技術交底不到位，施工人員技術素養欠缺，對混凝土特性了解不 足，時常發生在澆搗現場使用加水來增加坍落度的現象。
3.混凝土澆筑時存在過振現象，粗細骨料分離，結構強度分布不均，呈現一定的層間離散性。
4.在澆筑大體積混凝土時，未考慮降低混凝土內部溫度的專項措施。在大體積混凝土澆筑過程中存在以下溫控問題：
（1）大體積混凝土的內部溫度與表面溫度、表面溫度與環境的溫差超過20℃。
（2）混凝土攪拌時，未對攪拌材料降溫，造成出機溫度過高。
（3）混凝土入模溫度過高?；炷凛斔蜁r間過長，運輸速度過慢，輸送過程中溫度輻射的影響較大。
5.混凝土硬化過程中和硬化后，由于水分的消失，混凝土較長時間暴露在干燥空氣中不加養護。
6.工期安排不合理，大體積混凝土澆筑后養護不到位，施工間歇不能保證，致使混凝土強度增長受到干擾，甚至造成混凝土強度不達標?；炷翝仓瓿珊?，強度沒有形成，過早進入施工放線，模板制作、構件或設備安裝等其他作業，致使結構局部遭受集中堆載和沖擊荷載的影響。
7.大體積混凝土未按“分段—分塊—分層”的原則進行澆注，施工縫間的搭接和處理不合理。
8.冬季施工的凍漲作用的影響未受到足夠重視，強度形成初期混凝土受凍脹作用開裂。
9.在混凝土初凝前，錯失了閉合混凝土早期表面干縮裂縫時機，未進行二次收面造成表面皴裂。
四、結構所處環境的影響：主要是溫度、濕度、振動波以及外力荷載作用的影響。
1.溫度原因：溫度影響的根本原因還是因為材料的熱漲冷縮性質。
（1）結構物在溫度變化的影響下，會產生熱脹冷縮變形，進而產生相應的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，便會出現裂縫。
（2）大體積混凝土在澆筑階段，環境溫度對澆筑溫度影響較大；特別是氣溫驟降，會大大增加內外部混凝土溫差，應采取溫度控制措施，防止因內外溫差過大而引起的溫度應力。
（3）未采取降低混凝土內外溫差的措施，水泥水化產生的熱量不能及時導出，水化熱作用使的內部混凝土的體積膨脹，溫差過大時產生很大拉應力，超過混凝土的抗拉強度，使得混凝土產生裂縫。
2.濕度原因：主要還是因為混凝土材料濕脹干縮性質引起的在干濕界面上應力分布不均勻所造成的。
干濕交替會引起大體積混凝土體積的交替變化，對大體積混凝土的抗裂是很不利的。干濕變形取決于周圍環境溫度的變化，干燥過程中，發生氣孔水和毛細水的蒸發；氣孔水的蒸發使毛細孔中形成負壓，產生收縮力，導致混凝土收縮開裂。當毛細孔中的水蒸發完后，如繼續干燥，則凝膠體顆粒的結晶水脫水蒸發，粒子間距離變小，使凝膠體緊縮，進而引起裂縫。
4.大體積混凝土硬化時發生體積收縮，而收縮受到與其接觸物及結構本身的約束，往往引起大體積混凝土受拉開裂，這種收縮與水灰比密切相關。
5.震動波的干擾：該類影響在群體性分期施工或有震害時比較常見，混凝土結構強度形成初期，受臨近建筑物的高頻施工機械震動的影響，震動波產生的拉力大于混凝土初期抗裂強度，形成裂縫；混凝土結構強度形成后期，該因素主要是在振動波的影響下造成微裂縫的發展以及疲勞強度的降低。
6.外力荷載施加：主要是結構臨近荷載的意外施加或非正常釋放，導致結構物遭受超過結構自身承受極限而產生裂縫。
五、結束語：
大體積混凝土的裂縫一旦形成，特別是貫穿裂縫出現，對結構危害十分嚴重，它不僅削弱構件的承載力，更會降低結構的耐久性，影響建筑物的正常使用?，F針對裂縫開裂的原因，深入研究裂縫產生的機理，從材料，設計，施工以及管理等多方面對裂縫進行簡單的分析和探究，希望在工程實踐過程中能對業內同仁有所幫助和借鑒。
參考文獻：
[1]楊云峰，呂曉鵑，姚天舉等.瀝青路面裂縫防治，中國科學通報，2008，（1）
[2]混凝土結構設計規范（ GB50010-2010） ，中國建筑工業出版社， 2010
[3]龔召熊：水工混凝土的溫控與防裂. 北京：中國水利水電出版社，1999
[4]覃維祖：混凝土的收縮、開裂及其評價與防治.混凝土，2001，（7）
[5]遲陪云：大體積混凝土開裂的起因及防裂措施.混凝土，2001，（12）
[6]康方中：淺談現澆商品混凝土樓板變形裂縫的成因和防治.混凝土，2003，（5）
[7]段 崢：現澆大體積混凝土裂縫的成因與防治.混凝土，2003，（5）