宜良县老青龙水库渠道衬砌工程渠长11.36km,设计流量为0.32m3/s,供水受益古城镇木龙、南冲社区，人口0.857万人，受益面积0.74万亩；该渠道衬砌工程为薄壁混凝土“U”槽衬砌，底园直径80cm，渠深110～120cm，渠顶单边宽20cm，渠顶盖厚15cm，薄壁侧板厚8cm，底园壁厚10cm。混凝土设计强度等级C20，单元分缝间距为25m。混凝土现场拌和模板为土胎砖模铺设隔离层。该工程施工期正值2018年3～5月的夏初高温期，为了控制混凝土表面裂缝主要采取以下措施：

1 裂缝产生的原因分析

混凝土中产生的裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，原材料不合格（如碱骨料反映），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水热化热，内部温度不段上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一中脆性材料，拉抗强度是抗压强度的1/10左右，水灰比不稳定，及运输和浇注过程中的离析现象，在同一块混凝土中其拉强度也是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力只要是由钢筋来承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力，但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2 防止混凝土开裂的主要措施

2.1 调整混凝土配合比

采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。a、掺入粉煤灰，降低混凝土的泌水和收缩值；b、选择收缩值较小的水泥；c、在满足混凝土强度的条件下尽量减少单位水泥用量；d、降低混凝土单位用水量；e、选择含泥量较小的南盘江机制中（粗）砂或山芯石粉。

混凝土的强度等级较高，水泥用量相对较大，越容易产生表面开裂。因此，利用掺入外加剂方法来减少混凝土收缩变形，可使表面抗裂性大大提高。该工程采用现场拌和混凝土、机械运输，掺和外加剂木钙、混凝土入仓坍落度始终控制在3～4cm，再添加超细活性掺合料粉煤灰等措施，达到降低水化热，减少水泥用量的目的。该工程所用的混凝土配合比见下表。

混凝土配合比表

2.2 控制温度

（1）骨料降温措施。砂、石料应集中堆放，用塑料布搭盖凉棚避免阳光直射，以减少骨料吸热量。采用此方法降温后，粗骨料内部温度约20℃，细骨料内部温度约为22℃，降温效果显著。

（2）加入缓解剂。加入木钙降低水化热，延长混凝土凝结时间，设专人精确称量，先将其溶于水中，降温成溶液，再加入混凝土中。

（3）于后半夜及清晨浇筑。白天温度一般不低于32℃，后半夜温度一般为22℃，气温相对较低，湿度较大，混凝土初凝时间相对比较长，早期失水量大，混凝土内部温度较低，比较容易控制混凝土入仓温度。通过以上温控措施，使混凝土入仓温度控制在26℃以下，有效控制了温度所产生的表面裂缝。

2.3 改善混凝土约束条件

合理地分区分块，避免基础过大起伏，合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

混凝土浇筑后，受地基反力和温度应力的共同作用，可能产生垂直于长度方向的贯通性裂缝。为有效地消减应力，必须严格在25m单元长度处设垂直于长度方向的隔断性分缝，增加各单元体的变形自由度，控制了不规则裂缝的产生。　

2.4 施工质量控制

在渠顶盖和薄壁侧板混凝土浇筑时，尽量缩短浇筑与开始养护时间，严格按照混凝土拌和→运输→振捣→养护的施工工序进行操作。混凝土拌和首先控制水灰比，加料顺序不颠倒，各种材料计量要准确，误差在规定范围内，拌和时间控制在2-3min，拌和均匀，拌和采用井水，以降低水泥水化热，如出现和易性不好的情况，不能随意加水。混凝土采用装载机运输，保持了混凝土的均一性，使其不分离，不漏浆，无严重泌水，无大的温度变化。振捣是混凝土浇筑过程中的关键工序，在振捣器产生的小振幅、高频率振动力作用下，混凝土料的内部摩擦力大大降低，使混凝土料获得了流动性。在重力作用下，骨料互相滑动而紧密排列，空隙为砂浆添满，空气以气泡形式上浮逸出，从而使混凝土密实，与钢筋紧密结合。盖梁采用插入式振捣棒梅花式振捣，薄壁悬臂板采用平板振捣器振捣，应连续振捣25-40s，待混凝土表面均匀出现浆液为止，然后向前推进，前后位置和排间相互搭接3-5cm，防止漏振，在施工中应控制钢筋间距及保护层。混凝土浇筑完成后，要及时用木泥抹进行抹面，在初凝前要用铁泥抹面三边，有效地控制因施工工序不严格而产生的表面裂缝。

为保证浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求，并防止产生表面裂缝，必须做好养护工作。该“U”薄壁浇筑采用的普通硅酸盐水泥，早期水化热较大，一般浇筑后24h左右，内部温度既达到最大值（约30℃）。为降低混凝土温度，除尽量降低水灰比外，还要进行表面全天候洒水养护14d，混凝土浇筑完毕4～6h后，用喷雾器进行表面洒水降温，12h后用草帘覆盖洒水养护，始终要保持混凝土表面湿润，有效控制混凝土表面裂缝的产生。

3 结语

在渠道混凝土衬砌施工过程中，采取有力措施，从多方面全方位控制了混凝土的施工质量，严格控制了混凝土水灰比，及时进行了养护，增加了防护措施，改进了施工工序，按规范要求进行了施工，有效地控制了渠顶盖及“U”薄壁板表面裂缝的产生，渠道渗漏甚微，满足设计过流要求，取得了较好的经济效益。