网络高等教育
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：浅析大体积混凝土裂缝
学习中心：
层 次： 专科起点本科
专 业： 土木工程
年 级：
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期：
内容摘要
本文详细阐述了大体积混凝土中裂缝发生的机理和主要裂缝形式，以及裂缝对
大体积混凝土结构的危害。针对混凝土不同裂缝产生的原因，制定了切实可行的裂缝预防和处理措施。并通过实际水利工程案例，针对大体积混凝土采取的裂缝预防措施和裂缝处理措施的阐述和分析，使读者可以对大体积混凝土裂缝从发生机理、裂缝的预防、裂缝的处理、检查评价等有个系统认识，可以对大体积混凝土同类裂缝的处理提供一定参考。
关键词：大体积混凝土；裂缝；化学灌浆；案例分析
目 录
内容摘要 ........................................................................................................................... I
引 言 .............................................................................................................................. 1
1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析 ................................................................ 2
1.1 水泥水化热 ..................................................................................................... 2
1.2 收缩裂缝 ......................................................................................................... 3
1.3 外界气温变化引起的裂缝 ............................................................................. 4
2 大体积混凝土裂缝的预防措施 ................................................................................ 5
2.1 注意原材料的选择 ......................................................................................... 5
2.2 采用合理的施工方法 ..................................................................................... 5
2.3 科学、合理的养护、保护措施 ..................................................................... 6
2.3.1混凝土养护 ............................................................................................. 6
2.3.2混凝土保护 ............................................................................................. 7
2.4 采用钢纤维混凝土 ......................................................................................... 7
3 大体积混凝土裂缝的处理方法 ................................................................................ 8
3.1 表面修补法 ..................................................................................................... 8
3.2 灌浆处理 ......................................................................................................... 8
3.3 锚固法 ............................................................................................................. 8
3.4 水泥基渗透结晶型防渗涂料的应用 ............................................................. 8
4 案例分析 .................................................................................................................. 10
4.1 案例一 ........................................................................................................... 10
4.1.1 工程概况 ............................................................................................ 10
4.1.2 预防措施 ............................................................................................ 10
4.1.3 取得效果 ............................................................................................ 13
4.2 案例二 ........................................................................................................... 14
4.2.1 工程概况 ............................................................................................ 14
4.2.2 处理方法 ............................................................................................ 14
4.2.3 取得效果 ............................................................................................ 16
5 结论 .......................................................................................................................... 18
参考文献 ........................................................................................................................ 19
引 言
随着施工技术的不断进步，大型混凝土施工设备的不断出现，大体积混凝土
在建筑行业应用越来越广泛，特别是在基础设施工程中，例如桥梁、码头、机场、水利工程中更是得到了广泛应用。例如正在兴建的锦屏一级水电枢纽工程，坝高305m，为世界第一高双曲拱坝，大坝混凝土总量达到500万立方米，单仓最大面
积约1800平方米，最大浇筑厚度为4.5m，可以说是大体积混凝土施工的一个代表。
大体积混凝土施工虽然在土建工程中得到了广泛应用，但是由于其施工过程
中的技术复杂性、施工工艺千变万化、结构布置多种多样，同时受到客观认识的局限性和材料使用上的限制，大体积混凝土的裂缝可以说在所有的工程中都或多或少的出现，无法完全避免，如何减少裂缝数量、降低裂缝发生风险一直是困扰大体积混凝土施工中的一个难点，也是影响混凝土质量和安全性的一个不可忽略的重要因素。
本文先从大体积混凝土裂缝的发生机理开始，先后阐述混凝土的裂缝的主要
形式和危害和防止裂缝的主要措施和处理方法，从作者亲身经历过的工程实际，为您全面呈现一个大体积混凝土裂缝的处理过程，为大体积混凝土裂缝的处理提供一定有价值的参考。
1 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析
所谓大体积混凝土，在工业与民用建筑混凝土结构工程中一般指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的混凝土。对于水工混凝土，一般结构尺寸较大，例如混凝土重力坝、拱坝的混凝土，单仓浇筑边长可以达到2000㎡，浇筑厚度一般为1.5m~3.0m，都属于大体积混凝土施工范畴。大体积混凝土在建筑物的结构中一般属于主要的结构受力构件，在结构中属于关键部位，有的大体积混凝土兼具有防渗、防冻、抗侵蚀、抗冲刷等作用，因此一旦结构产生裂缝，无论对结构的整体受力还是防渗效果、抗风化、耐久性等都将产生不利影响，最终影响到建筑物的使用功能。
由于混凝土的抗压强度远高于抗拉强度，一般在压应力作用下不致破坏的混凝土，当受到拉应力作用时，常因抗拉强度不是而产生裂缝。大体积混凝土的裂缝种类主要有由于温度变化产生的温度裂缝、混凝土水分散失引起的干缩裂缝、由荷载引起的结构性裂缝，另外混凝土的脆性和不均匀性，原材料不合格，模板等支撑系统变形，基础不均匀沉降等外界不利因素也是引起混凝土产生裂缝不可忽视的原因。
1.1 水泥水化热
水泥与水作用放出的热，称为水化热。影响水泥水化热的因素很多，包括水泥熟料矿物组成、水灰比、养护温度、水泥细度、混合材掺量与质量等，但主要是决定于熟料矿物的组成与含量。
混凝土凝固过程中由于水泥水化释放大量水化热使混凝土内部温度逐步上升，对尺寸小的结构由于散热较快温度不高不致引起严重后果，但对大体积混凝土最小尺寸也常在3~5米以上，而混凝土导热性能随热传导距离呈非线性衰减，大部分水化热将积蓄在浇筑块内，使块内温度达30~50℃，甚至更高。由于内外温差的存在随着时间的推移混凝土内温度逐渐下降而趋于稳定与多年平均气温接近。大体积混凝土的温度变化过程可分为如图所示的三个阶段，即温升期、冷却期或降温期和稳定期，
显然混凝土内的最高温度Tmax等于混凝土浇筑入仓温度Tp与水化热温升值Tr 之和。由Tp到Tmax是温升期，由Tmax到稳定温度Tf是降温期之后混凝土体内温度围绕稳定温度随外界气温略有起伏。混凝土浇筑完成后内部温度变化过程详见图1.1-1。
图1.1-1 混凝土内部温度变化曲线
大体积混凝土的温度变化必然引起温度变形，温度变形若受到约束势必产生温度应力，由于混凝土的抗压强度远高于抗拉强度在温度压应力作用下不致破坏的混凝土当受到温度拉应力作用时常因抗拉强度不足而产生裂缝。随着约束情况的不同大体积混凝土温度裂缝有如下两种：
（1）表面裂缝
混凝土浇筑后由于水化热温升体积膨胀如遇寒潮气温骤降表层降温收缩，内胀外缩在混凝土内部产生压应力表层产生拉应力，各点温度应力的大小取决于该点温度梯度的大小。在混凝土内处于内外温度平均值的点应力为零，高于平均值的点承受压应力低于平均值的点承受拉应力。当表层温度拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时将产生裂缝，这种裂缝多发生在块体侧壁，方向不定，数量较多。由于初浇的混凝土塑性大，弹模小限制了拉应力的增长故这种裂缝短而浅，称为表面裂缝，随着混凝土内部温度下降外部气温回升有重新闭合的可能。
（2）贯穿裂缝和深层裂缝
变形和约束是产生应力的两个必要条件。由温度变化引起温度变形是普遍存在的，有无温度应力出现的关键在于有无约束。人们不仅把基岩视为刚性基础，也把已凝固、弹模较大的下部老混凝土视为刚性基础，这种基础对新浇不久的混凝土产生温度变形所施加的约束作用称为基础约束。这种约束在混凝土升温膨胀时引起压应力，在降温收缩时引起拉应力，当此拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时，就会产生裂缝，称为基础约束裂缝。由于这种裂缝自基础面向上开展，严重时可能贯穿整个结构块故又称为贯穿裂缝，此种袭缝切割的深度可达3~5米以上，故又称为深层裂缝，裂缝的宽度可达1~3mm，且多垂直基面向上延伸，既可能平行纵缝贯穿也可能沿流向贯穿。 1.2 收缩裂缝
收缩裂缝是由混凝土浇筑完成后，由于内部水分散失导致湿度变化引起的。
混凝土是以水泥为主要胶结材料，有时为了降低成本减少水泥用量大量参加粉煤灰，同时以砂、石骨料加水拌合，经过浇注成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中，为保证其和易性，特别是在泵送混凝土、溜槽混凝土中往往选用较大的水灰比。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。
1.3 外界气温变化引起的裂缝
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑入仓温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温和采取的温控措施有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度一般也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度，温度变形若受到约束势必产生温度应力，由于混凝土的抗压强度远高于抗拉强度在温度压应力作用下极易引发混凝土的开裂。
2 大体积混凝土裂缝的预防措施
目前的土木建筑工程，以混凝土结构占主导地位，特别是在大型的水利工程中，浇筑混凝土总量可以达到几百万立方米。混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。因此必须采取有效的措施，将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。本章将就混凝土结构中常见裂缝裂缝的不同成因，可以分别采用的相关措施进行分析。
2.1 注意原材料的选择
大体积混凝土的水泥、粉煤灰等胶凝材料水化热是产生裂缝的一个重要原因，那么可以从降低胶凝材料的用量来减少水化热，降低混凝土的水化热总量，从而达到降低混凝土开裂风险的目的。可以采取的主要措施如下：
（1）减少每立方米混凝土的水泥用量是降低直水泥水化热的重要措施。一般可以根据结构物的不同受力条件求对结构物进行混凝土分区，对于不同分区采用不同强度等级的混凝土。一般高级配混凝土胶凝材料用量大，这样通过分区在满足设计要求的前提下尽可能选用低强度的混凝土，有效降低混凝土水化热。
（2）采用低流态或无坍落度干硬性贫混凝土。减少混凝土的坍落度，就可以相应减少胶凝材料用量。目前碾压混凝土在水工大坝的广泛应用，就是利用降低混凝土坍落度从而达到降低胶凝材料用量的目的。
（3）改善骨料级配，增大骨料粒径，尽量选用高级配混凝土。例如在结构块较大的部位尽量选用四级配混凝土，对局部钢筋密集区域选用一级、二级混凝土进行分区设计，对少筋混凝土坝可埋设大块石等，都是降低混凝土水化热的有效措施。
（4）大量掺粉煤灰，特别是在水工混凝土施工中，掺合料的用量可达水泥用量的25％～60％，大量减少水泥用量，从而降低水化热。
（5）采用高效外加减水剂不仅能节约水泥用量约20％，使28d龄期混凝土的发热量减少5％～30％，且能提高混凝土早期强度和极限拉伸值。常用的减水剂有木质素、糖蜜、MF复合剂、JG3等。
（6）根据水泥的品种和性能，尽量采用低发热量的水泥，减少水化热发热量。
2.2 采用合理的施工方法
采取合理的施工方法，降低混凝土入仓温度、加快混凝土散热，可以有效控
制混凝土最高温度内外不的温差，降低混凝土开裂风险。
（1）合理安排浇筑时间
在施工组织上应进行合理安排，如：春、秋季多浇，夏季早晚浇，正午不浇，重要部位安排在低温季节、低温时段浇筑，以降低混凝土入仓温度，避免出现温度裂缝。
（2）采用加冰或加冰水拌合
对一些重要的结构物混凝土，为了降低混凝土入仓温度可以采用加冰或加冰水拌合，降低混凝土入仓温度，这一措施在大体积混凝土施工中广泛应用。
（3）对骨料进行预冷
骨料预冷的方法有：水冷、风冷、真空气化冷却等，一般不对胶凝材料和细骨料进行遇冷。
（4）加速混凝土散热
主要可以采用薄层浇筑以增加散热面，并适当延长间歇时间；在高温季节，已采用预冷措施时，则可采用厚块浇筑，防止因气温过高而热量倒流，以保持预冷效果；在混凝土内预埋蛇形冷却水管，通循环冷水进行降温冷却；浇筑面设置喷雾机进行喷雾降温。
2.3 科学、合理的养护、保护措施
混凝土的养护与保护都是混凝土施工中十分重要的施工程序及主要防裂措施，养护重在保湿保护则重在保温，其目的均是为混凝土成熟发展创造一个良 好的外部环境，提高混凝土耐久性防止裂缝发生发展。
2.3.1混凝土养护
在混凝土浇筑完毕后的一段相当长的时间内应及时进行混凝土养护工作，使其连续保持适当的温度和足够的湿度，以防因水分蒸发而使水泥水化作用不能充分的进行，混凝土强度增长受阻甚至导致产生干缩裂缝。
多年来大体积混凝土养护基本沿用洒水和覆盖两类传统的养护法，其中洒水养护方法使用最为普遍，常采用人工喷洒和排管喷淋两种方法。人工喷洒多用于平面和斜面的养护，但由于喷洒难以连续进行时干时湿不能保证养护质量，不利于温控防裂。排管喷淋主要用于斜面和竖直面的养护。覆盖养护方法通常用于过流面、永久结构面和长间歇施工缝面等处的养护，覆盖材料多采用草袋、锯末和湿砂、麻袋片、土工布等。除上述两类基本养护方法外，有些工程还采用了蓄水养护、化学养护、喷雾养护和塑膜保湿养护等养护方式，各种养护方式各有其特
点及适用性。其中喷雾养护节水、且养护效果好并可对有特殊要求的部位提前进行养护，但管理要求严格。
混凝土养护时间一般是从混凝土浇筑完毕后12~18h开始，持续养护14~28d或更长。具体养护期的长短应根据水泥品种、混凝土性能、气候条件以及建物结构形式和部位等确定，养护期间要保持混凝土面湿润。
2.3.2混凝土保护
根据大体积混凝土施工实践和观测资料的分析，大体积混凝土裂缝除少数是基础贯穿性裂缝和深层裂缝以外，绝大部分属于表面裂缝。虽表面裂缝的深度和长度不大、宽度也较细微，但有可能进一步发展影响混凝土的耐久性。表面裂缝成因十分复杂，但温度湿度的变化是其主要成因。低温季节对大体积混凝土进行表面保护是混凝土防冻防裂的必要措施应予以高度重视。
（1）表面保护的分类
表面保护分短期保护、长期保护和冬季保护三类。短期保护也称初期表面保 护，其保护目的是防止混凝土早期由于日气温变幅较大，或寒潮袭击时突然降温而产生表面裂缝，重点是龄期较短的混凝土的保护。长期保护除防止表面裂缝以外，一方面是防止已经产生的表面裂缝向不利的方向转化，另一方面是防止结构温度超冷，而引发贯穿性裂缝，防护期长达数月以至数年。冬季保护的目的则主 要是防裂和防冻。
（2）表面保护所用材料
表面保护所用材料品种繁多，随地域气候及年代不同而有所区别。近年来随着我国化学工业的发展以往传统多采用的草帘、毛毡、麻袋等材料，逐步被泡沫塑料板、EPE片材等保温新材料所取代。
表面保护材料施工，一般水平面直接铺设，其他竖直面及异型部位一般采用木条固定，或者采用胶水粘结，无论采用何种方式固定，必须保证保护材料和混凝土紧密连接，起到保护作用。
2.4 采用钢纤维混凝土
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。由于钢纤维混凝土成本较高，本身和易性差，振捣困难，一般应用在结构重要的部位，例如止水附近、具有防渗要求的外露面等部位。
3 大体积混凝土裂缝的处理方法
裂缝是混凝土最常见的缺陷之一，严重的裂缝会破坏建筑物的整体性，构成 渗水通道、改变荷载图形，致使建筑物混凝土易受剥蚀，钢筋易遭锈蚀，降低建筑物耐久性，对影响建筑物安全的裂缝必须认真进行检查和补强处理。裂缝补强处理方法可分为表面修补法、灌浆或加布筋处理、必要时可采用锚固处理等。
3.1 表面修补法
表面处理处理的目的是进行缝口封闭防止渗漏和钢筋锈蚀，对位于有抗冲磨要求的过流面裂缝处理后可增加其表面抗冲磨能力，是一种常用的处理方法。该方法主要用于裂缝深度不大、宽度较小的表面裂缝。处理的方法包括沿缝口凿缝、嵌缝、缝口贴橡皮板和做防渗层（浇沥青防渗层），缝口涂涮、贴环氧玻璃丝布、高分子聚合物缝口浸渍等。近年在大型水利工程中也有使用GB板表面粘贴处理表面裂缝，特别是在水工混凝土面板坝中得到了广泛应用，但是该方法改变结构物外观，一般不宜在永久外露面使用。
3.2 灌浆处理
灌浆处理主要用于大体积混凝土内部的深层裂缝及贯穿裂缝，也是一种比较常见的裂缝处理方法。常用灌浆处理方法有水泥灌浆和化学灌浆两种。通过灌浆旨在恢复结构的整体性，实践证明只要选材得当、工艺合理除可达到填塞裂缝达到防渗目的外，还可恢复结构的整体性。灌浆补强的目的不同对浆材的要求也不同，以堵漏为目的常选用丙凝水玻璃水溶性聚氨酯等材料，这些材料抗渗性参极好有的具有失水干缩遇水膨胀等特性，能在静水中和动水中凝固有的能在极短的 时间内凝结。有的弹性好，能适应裂缝活动和变化以。恢复结构整体性为目的则 常选用粘结强度高的环氧甲凝类浆材
3.3 锚固法
常用于严重影响结构整体性和可能造成运行安全性的裂缝。锚固处理主要为采用预应力锚索加固措施。随着高强钢丝的出现预应力锚固技术已被广泛地应用于水工混凝土建筑物的加固与补强，并且由单根发展成束取得了良好的效果。
3.4 水泥基渗透结晶型防渗涂料的应用
水泥基渗透结晶型防水涂料是生产的含有特殊活性化学物质以渗透结晶为主的无机防水材料，其防水性能优越，是一种无毒无公害环保型防水材料。主要用于刚性混凝土工程防水，施工后防水性能稳定，效果良，同时兼具有细微裂缝修
补的作用。
水泥基渗透结晶与混凝土结合后，可向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不容于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密，防水。水泥基渗透结晶处理过的混凝土多年后遇水，材料中的活性物质还能重新激活，与混凝土中未完全水化的成分再产生结晶，封闭后期形成的裂缝，可以作为裂缝修补方式的一种辅助措施，主要用于裂缝数量多，裂缝细微的部位。
4 案例分析
4.1 案例一
4.1.1 工程概况
锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。本工程采用堤坝式开发，主要任务是发电。水库正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下库容77.65亿m3，调节库容49.1亿m3，属年调节水库。电站装机6台，单机容量600MW。
锦屏一级水电站混凝土双曲拱坝坝顶高程1885m，建基面高程1580m，最大坝高305m，正常蓄水位1880m，死水位1800m，拱冠梁顶厚16m，拱冠梁底厚63m，最大中心角93.12º，顶拱中心线弧长552.23m，厚高比0.207，弧高比1.811。设置25条横缝，将大坝分为26个坝段，横缝间距在20m～25m，平均坝段宽度为22.6m，施工不设纵缝。
我单位承担1~13坝段混凝土施工，首仓混凝土在2009年10月24日开盘浇筑，截止2013年10月底，主体混凝土已经浇筑至坝顶高程，累计混凝土总量约310万立方米。
4.1.2 预防措施
（1）选用低水化热或中水化热的水泥品种配置混凝土，并大量参加粉煤灰和高效减水剂，有效降低了混凝土的水化热。同时混凝土选用3~5cm较小的坍落度，和尽量选用四级配混凝土，减少水泥用量。并根据结构的受力部位不同分区设计不同强度等级混凝土。
（2） 使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗细骨料，控制砂石含泥量，掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂，缓凝剂，改善和易性，降低水化比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。尤其是砂石中的含泥量，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。
（3）对特殊部位的混凝土，例如止水部位、流道部位、基础约束区部位、长间歇期的以上首仓混凝土采用了钢纤维混凝土，导流底孔等孔洞回填部位参加了微膨胀剂或膨化水泥，使混凝土得到补偿收缩，防止裂缝发生。
（4）由于本工程混凝土浇筑总量大，历时长，无法避免高温天气浇筑混凝土，
为了降低混凝土入仓温度，采用了温控混凝土，混凝土入仓温度保证在7℃以下，浇筑温度不大于11℃。从而降低混凝土最高温度。同时采用浇筑过程中喷雾降温、覆盖保温被防止阳光直射、等减少温度回升。
（5）采取分层或分块浇筑大体积混凝土，在基础约束区范围内采用1.5m浇筑分层，其他部位一般采用3m分层。同时适当延长混凝土浇筑间歇期，利用层面散热。
（6）对混凝土进行通水冷却，控制混凝土温度回升。
① 温度控制要求
为了控制大坝混凝土温度，大坝混凝土分一期冷却、中期冷却、二期冷却三个阶段进行混凝土冷却降温，各控温阶段应严格控制各阶段混凝土的降温幅度，一期冷却的降温幅度不超过6℃，中期冷却的降温幅度不超过5℃，二期冷却的降温幅度不超过6℃，详见表4.1.2-1。
②水管材质
混凝土冷却水管采用HDPE塑料管和焊接钢管铺设，一般情况下采用HDPE塑料管。在固结灌浆盖重区内及其它特殊部位，浇筑层面上的冷却水管采用焊接钢管，浇筑坯层面上的冷却水管采用塑料管。
HDPE塑料管主管规格：内径32.60mm，壁厚3.70mm，外径40.00mm，支管规格为：内径28.00mm，壁厚2.00mm，外径32.00mm。HDPE塑料管导热系数应≥1.6K/（m.h.℃）。焊接钢管主管规格为：内径34.00mm，壁厚2.00mm，外径38.00mm，支管规格：内径20.40mm，壁厚2.30mm，外径25.00mm。
③水管布置
坝内埋设的蛇形水管的间距，基础约束区冷却水管1.0m（水平间距）1.5m（垂直间距）布置，孔口区冷却水管1.5m（水平间距）1.5m（垂直间距）布置，自由区蛇形冷却水管的间距为1.5m（水平间距）3.0m（垂直间距）。冷却水管支管采用蛇形布置，蛇形支管方向应大致垂直于水流方向布置。单根蛇形支管的长度不大于300m，当同仓面需要布置多条蛇形支管时，各蛇形支管长度应基本相同。
冷却水管距上、下游坝面的距离一般要求为0.8m，局部不应小于0.5m；冷却水管距横缝面的距离一般要求为0.8m（先浇块）和0.5m（后浇块）；冷却水管距廊道、孔口、电梯井等内壁面的距离不应小于0.5m。同一仓面需要布置蛇形支管数量在3根以内时，采用一组进出水主管和各支管相连，支管数量大于3根时，需设多组进出水主管和各支管相连，每根主管连接支管数量控制在3根以内，且各组进出水主管连接的支管数量尽量一致。
冷却蛇形管一般布置在各个浇筑层（或浇筑坯层）的底部，在浇筑坯层层高和设计水管垂直间距不一致时，可适当调整，原则上应大致均匀。冷却水管主管进出口应布置在坝体下游，管口外露长度不应小于20cm。冷却水管进出口应分散布置，进出口处水管水平间距和垂直间距一般不小于1.0m，浇筑层下游面不具备设置出口条件时，冷却水管主管进出口可上弯，在下游具备条件时引出下游面；多组上弯的主管进出口也应分散布置，间距一般也不小于1.0m。
冷却水管不充许穿过横缝、各种廊道及孔洞，也不允许和垫座内其它管路搭接、相交。冷却水管需要跨廊道及孔洞时，应采用预埋在跨廊道及孔洞底板下部的铁管进行绕接。冷却水管要按布置要求和设计图纸定位，有坐标控制要求的，需进行精确定位，经监理人验收合格，埋设记录提交监理人。仓内蛇形冷却水管在埋设前，水管的内外壁均应干净、无水垢。
(7) 在混凝土浇筑之后，做好混凝土的养护、防护工作，防止裂缝产生。 ① 混凝土浇筑过程中，仓内气温高于23℃时，混凝土振捣密实后，混凝土坯层面上应立即覆盖等效热交换系数β≤10kJ/m2.h.℃的保温材料进行隔热，直至上坯层混凝土开始铺料或安装冷却水管时才能逐渐揭开，并且要求上坯层混凝土覆盖时间控制在4h以内。
② 混凝土浇筑收仓后，仓内气温高于20℃时，约束区混凝土层面上应立即覆盖等效热交换系数β≤10kJ/m2.h.℃的保温材料进行隔热12h，但隔热时间最长不超过24h，揭开隔热材料后应进行湿养护。冬季长间歇的浇筑层，也应在采用覆盖等效热交换系数β≤10kJ/m2.h.℃的保温材料方法进行保温。
③ 新浇混凝土层面应采用湿养护方法，以保持表面持续湿润，或养护到新混凝土覆盖或保温覆盖为止。气温骤降期间应暂停层面湿养护，在混凝土层面上覆盖等效热交换系数β≤10kJ/（m2.h.℃）的保温材料进行保温，气温骤降结束后揭开隔热材料，继续进行层面湿养护。
④ 高温季节宜采用表面流水冷却措施。混凝土终凝后即开始表面流水，要求
流水清洁、均匀覆盖整个仓面。流水时间至混凝土最高温度出现3d，以后可换成洒水养护。
⑤ 低温季节混凝土拆模时间应适当推迟，气温骤降期间不允许拆模，根据气象预报未来2d内将发生气温骤降时也不允许拆模。
⑥ 横缝面拆模后，应在48h内覆盖等效热交换系数β≤10kJ/（m2.h.℃）的保温材料进行保温，保护材料应紧贴被保护面。横缝面保温至缝面另一侧浇筑块混凝土浇筑前才能全部拆除。
⑦ 上游面拆模后，在有防渗及其它保护要求的部位，应立即进行防渗或其它处理施工，对坝体上、下游面及孔洞长期暴露部位全年粘贴30mm～50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。以下为相关图片。
仓面冷却水管布置图 混凝土降温喷雾效果图
模板挂保温被混凝土保温 混凝土外露面黏贴苯板保温
4.1.3 取得效果
锦屏水电工程采用了一系列防止裂缝控制措施，由于措施得当，并精心组织施工，加强过程监控，施工过程中未发现对结构产生不利影响的深层裂缝。对于局部的表面裂缝数量明显少于类似工程，对上游坝面，流道等关键部位均未发现裂缝，应该说在裂缝的预防上取得了不错的成果。
4.2 案例二
4.2.1 工程概况
分水江水利枢纽工程位于分水江干流中游河段，坝址在浙江省桐庐县分水镇上游2.5Km的五里亭，距桐庐县城约37Km，距杭州市约105Km。
分水江水利枢纽属Ⅱ等大（2）型工程，工程任务是以防洪为主，结合发电，兼顾灌溉、供水和旅游等综合开发利用。水库总库容19260万m3，电站装机容量2×15MW，多年平均发电量6837万KW·h。枢纽采用河床式电站布置型式，主要建筑物包括拦河坝、泄洪闸、发电厂房及升压站等。
拦河坝采用混凝土重力坝，坝顶高程52.2m，拦河坝坝顶长度268.5m，坝顶宽度9.0m。溢流坝段长138.0m，最大坝高34.7m，坝基宽度33.0m；两岸非溢流坝段长76.0m，上游面铅直，下游坝坡1:0.7；电站厂房坝段长54.5m。混凝土浇筑17.19万m3，大部分为大体积混凝土施工。
泄洪闸布置在溢流坝段坝顶，共9孔，下游采用戽式消力池戽流消能，戽池长30.0m，池深3.5m，坎高1.5m。由于护坦平面尺寸较大，厚度较小，施工过程中发现了几处裂缝，我单位采用了灌浆的方式进行了处理。
4.2.2 处理方法
（1）混凝土裂缝描述
2005年2月10日，在3#护坦靠4#护坦处发现混凝土裂缝，继续向右岸岸延伸至伸缩缝除横缝部位中止。2月11日，4#护坦左侧靠横缝处又发现一条混凝土裂缝，长度约30cm，且与3#护坦的混凝土裂缝错开（见下照片所示），并及时施工了应力释放孔，2月13日后，该处混凝土裂缝未继续延伸。
裂缝发展走向：混凝土裂缝走向基本保持与沉陷缝垂直方向，深度在7cm～35cm之间。裂缝与护坦布置的面层钢筋一个方向平行。缝面状态：混凝土裂缝面宽度主裂缝0.5mm～1.0mm，派生裂缝﹤0.5mm。渗水情况：裂缝表面干燥，未发现渗水迹象。
4.2.2-1 裂缝分布现场照片
（2）混凝土钻孔检查
为了进一步掌握裂缝情况，对裂缝处进行了钻孔取芯样检查，孔深60cm。从检查结果看，孔壁左右侧可见长25cm裂缝。
4.2.2-2 裂缝处取芯和观察孔现场照片
（3）裂缝灌浆施工方法
1施工流程图
○
2灌浆管的制安 ○裂缝采用Φ48mm孔径钻孔，为保证孔内排气的通畅，灌浆管的埋设采用双管。一根埋设至孔底，孔口设置排气管。灌浆管采用Φ15铁管，单端加工丝扣连接不锈钢阀门。
3通风和排水 ○
裂缝灌浆管制安完成后，采用洁净空气从进浆管进风，打开排气管，吹尽孔内的积水；再从排气管进风，打开进浆管轮换吹洗。待积水吹尽后，检查灌浆区的密闭性。通风压力不宜过大，应先小后大，压力控制在0.2Mpa～0.3Mpa之间。
4化学灌浆施工 ○
通风完成后，宜尽早开始化学灌浆。
灌浆施工前，先进行浆液配制。此次灌浆采用PSI-501型高性能改性环氧灌浆材料进行裂缝化学灌浆施工，开灌配比为6:1（质量比）。
裂缝化学灌浆需遵循低压慢灌的原则。同一条裂缝，先灌互相串通的进浆孔，待互通孔灌浆结束后再对不互通的通畅孔进行单孔化学灌浆，最后对不畅通孔进行封孔灌浆。
5灌浆压力控制 ○
灌浆压力按进浆管管口压力0.2MPa～0.5Mpa控制，排气管管口回浆压力不宜大于0.3Mpa。因该部位裂缝无法安装抬动装置进行抬动观测，灌浆压力应先小后大，进浆宜缓慢，不应急促；灌浆压力从0.1MPa开始，采用分级升压方式，逐级升压至回浆管返浆为止。分级升压速度为0.1MPa/30min～60min。
6灌浆结束标准 ○
当排气管返纯浆起压后，封闭回浆管，在设计压力下，当浆液注入率小于0.004Kg/min后，则保持设计压力再屏浆4h可以结束灌浆。
灌浆结束后，应进行闭浆，闭浆时间为14d且直至浆液完全失去流动性。 7化学灌浆记录 ○
在施工过程中，必须如实、准确地做好各项原始记录。对施工中出现的事故、揭露的地质问题等特殊情况，均应详细记录并及时通知监理、设计等单位共同协商解决。
本次化学灌浆过程中采用人工记录的方式进行化学灌浆的全程记录。记录人员在规定表格中按每10min记录一次储浆桶标尺下降的刻度，并换算为相应的注入率，以反应孔内吸浆情况。
4.2.3 取得效果
为了判断裂缝灌浆处理效果，一般采以分析检查孔裂缝充填、芯样粘结、为主，结合钻孔、灌浆记录等综合评定。
裂缝化学灌浆检查孔按设计位置指示布置，其钻孔位置应选在串通性较好、灌浆不正常以及灌浆质量可能有问题的部位。
灌浆结束28d后方可进行钻孔检查，检查孔孔径一般不小于91mm，每条裂缝至少一个，检查孔取芯率不少于95%。
要求对检查孔进行芯样检查和钻孔全景图像检查。单孔合格标准为裂缝充填良好、芯样粘结良好。具备试验条件的钻孔芯样进行沿裂缝面的抗拉试验，芯样龄期为60d。本工程针对上述裂缝处理后，共钻取了2处芯样，详见下图。
4.2.3-1 灌浆后芯样一现场照片
4.2.3-2 灌浆后芯样二现场照片
从以上两处芯样可以看出，灌浆后裂缝两侧混凝土胶结较好，缝面胶凝材料结石充填密实，厚度约0.5mm，灌浆质量较好，达到了预期效果。
5 结论
大体积混凝土结构在工程中占有不可替代的地位，特别是在大型基础设施中更是得到了广泛的应用。大体积混凝土中的裂缝由于施工原因、结构设计原因、材料本身的特性导致混凝土裂缝无法避免，影响结构的安全和使用，有的裂缝甚至造成结构物破坏，无法安全运行、使用，或者需要降低标准使用，在带来质量、安全隐患的同时也造成经济上的损失。大体积混凝土裂缝的预防和控制是一项系统工程,只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，可以有效降低混凝土开裂风险，减少裂缝的发生，满足结构物使用的要求。
参考文献
[1] 《大坝基础灌浆》，李茂芳、孙钊，水利电力出版社，1987年6月第二版。
[2] 《混凝土结构裂缝防治技术》，张雄，化学工业出版社.2007年。
[3] 《中国水利发电工程》施工卷，中国电力出版社。
[4] 《水工设计手册》第三卷，结构计算，华东水利学院主编，水利电力出版社。
[5] 《建筑施工手册》，第四版，缩印本，中国建筑工业出版社。