水利枢纽大坝闸墩施工中混凝土温度裂缝的防控措施

引言：

在水利枢纽工程建设中，大坝闸墩作为承受水压力、调节水流的重要构件，其施工质量直接关联整体枢纽的安全运行状态。但大体积混凝土在硬化进程中，因水化热集中释放，往往容易引发内部温度裂缝，这一问题已成为限制结构耐久性与稳定性的关键因素。尤其在复杂的施工环境里，裂缝一旦产生，将对工程安全形成严重威胁。所以，探寻科学且高效的温控防裂措施，已然成为提高大坝闸墩施工质量与运行安全性的核心任务，迫切需要开展系统化研究与实践优化工作。

一、水利枢纽大坝闸墩混凝土温度裂缝的成因分析

水利枢纽大坝闸墩结构规模较大、混凝土用量多，在施工与硬化阶段容易产生温度裂缝，对工程安全与耐久性造成影响。深入探究裂缝形成原因，是开展有效防控工作的基础。

1. 水化热集中释放导致内外温差剧变

大坝闸墩所采用的大体积混凝土，在水化反应进行时会释放大量热量，使得内部温度快速升高，而表层受外界环境作用降温速度较快，内外温差逐渐扩大，很容易产生温度应力。当温差超出混凝土自身抗拉强度时，裂缝便会出现，这一现象在施工初期表现得最为明显。另外，随着浇筑厚度的增加，热量难以快速散发，进一步加剧温度梯度的不均衡，成为温度裂缝形成的重要原因。

2. 环境因素影响混凝土热应力释放

外部气温、湿度、风速等环境条件，对混凝土冷却过程有着直接作用。尤其是在高温或昼夜温差较大的施工季节，混凝土表面容易出现快速降温情况，导致热应力集中释放进而诱发裂缝。同时，若施工环境中未采取有效的保温与防风措施，表层混凝土很容易发生干缩及收缩不均，进而与内部结构形成温差错配，使应力集中部位产生裂缝。这类由环境因素引发的裂缝，在大坝闸墩中较为常见，且大多具有隐蔽性与延迟性，难以第一时间发现。

3. 施工与养护工艺控制不当诱发裂缝

施工过程中，若混凝土浇筑速度过快、分层厚度控制不合理、振捣不够均匀或养护措施落实不到位，都会造成结构局部受热不均或散热受阻，最终导致裂缝形成。比如，未设置合理的温度缝或施工缝，混凝土受约束收缩时无法释放应力，也会在约束区域出现开裂情况。此外，在早期养护阶段，若未保持混凝土表面湿润状态，容易导致表面温度快速下降，诱发冷缩裂缝。施工质量控制力度不足，往往与温度裂缝的突发直接相关，是工程实践中不可忽视的关键因素。

二、混凝土温控与裂缝防治的关键技术措施

大坝闸墩施工中，防治混凝土温度裂缝的核心在于精准把控温度变化。借助科学的设计、施工及养护技术手段，能够有效降低温差应力，保障结构安全性能。

1. 优化混凝土配合比设计控制水化热

防控混凝土温度裂缝，首要步骤是从材料设计环节着手。通过优化配合比，选用水化热较低的水泥类型，合理添加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料，可有效减缓水化热释放速度，降低温度升高幅度。同时，应控制水胶比例，提高混凝土致密性，增强其抗裂能力。骨料需选择级配合理、含水率稳定的种类，避免混凝土内部温度出现不均衡情况。必要时还可使用缓凝剂调节初凝时间，让混凝土内部温度缓慢上升，有利于温度应力的平缓释放。

2. 科学设置施工缝与温度缝释放应力

在大坝闸墩混凝土连续施工过程中，若未合理设置施工缝与温度缝，会使混凝土所受约束增大，热胀冷缩时难以释放应力。应根据结构尺寸、温度梯度及收缩特性，科学划分施工段落，在合理位置预设施工缝，控制混凝土单次浇筑体积，防止局部温度升高过快。温度缝应设置在结构温度变化集中的区域，如墩柱与底板连接处、厚度突变部位等，以便有效释放由热应力引发的变形。此外，还可采用后浇带技术，将结构分段进行浇筑，待前期混凝土温度趋于稳定后再封闭后浇带，从而降低整体结构的温差应力。

3. 全过程温度监控与保温养护结合

从混凝土浇筑到养护的整个流程中，实施温度监控与保温措施，是防治裂缝的核心环节。首先，在浇筑过程中需实时监测混凝土内部及表面温度变化，布置测温管与传感器，掌握温差发展趋势，及时调整施工工艺。其次，浇筑完成后要迅速开展保温覆盖工作，可使用保温棉被、草帘、泡沫板等材料，减缓表面降温速度，缩小内外温差。另外，洒水养护需持续 7 天以上，保证表面处于湿润状态，避免快速干缩。同时，应根据环境温度变化情况，灵活调整保温厚度与养护方式。

三、施工全过程温度裂缝防控策略与优化路径

大坝闸墩混凝土施工的整个流程，都需贯穿温度裂缝防控工作。加强各施工阶段的衔接配合与工艺管控，是保障结构稳定、实现质量优良的关键支撑。

1. 浇筑前制定温控专项方案

正式施工启动前，需结合工程自身特点与气候条件，编制科学的温控专项方案，明确材料选型、施工分段、测温布点、保温方式等关键技术参数。方案制定时应考量结构体积、施工季节、水泥类型等因素，确定合理的控制指标，例如最大升温速率、温差临界值、降温速率限定标准等。施工图设计阶段需预先设定测温孔及缝隙布置位置，为后期温控监测与应力释放提供便利。

2. 浇筑中控制温度梯度发展

混凝土浇筑阶段是温度应力快速累积的关键时期，需运用有效技术手段减缓温升速度与梯度差异。可采取分层分段浇筑方式，控制单次浇筑厚度，避免大体积混凝土集中产热。同时，混凝土入模温度应把控在合理区间（如不超过25^∘C ），必要时采用冷却骨料、冰水拌合或添加缓凝剂的方式实现降温。针对大体积混凝土，可配置冷却水管系统，通过内部强制降温缓解热量堆积问题。

3. 养护期强化裂缝预警机制

混凝土养护阶段是裂缝容易显现的高发时段，应将温度监测与裂缝预警机制纳入日常管理，提前对风险因素进行干预。养护期内需继续采取保温覆盖措施，夜间及寒冷天气更要加强防护，避免表面突然降温引发应力集中。可设置裂缝观测点与应变传感器，实时监测结构响应变化，对早期微裂缝及时开展干预修补。通过数据分析，若发现温差异常、收缩速度异常或位移趋势异常，需立即调整保温、洒水、缝隙控制等措施。

结语：

水利枢纽大坝闸墩作为核心承重结构，其混凝土温度裂缝防控工作意义重大。裂缝的产生多与水化热释放、温差应力积聚及施工控制不到位相关，必须从源头识别、过程管控、后期养护等环节实施系统治理。通过优化混凝土配合比、科学布置温度缝、开展全过程温控监测及强化养护管理，能够有效减少温度裂缝出现，提升工程质量与耐久性能。后续应进一步推广智能监测与施工信息化技术，实现温控防裂的精准化与标准化，为水利工程安全运行筑牢保障基础。

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