1.工程概況
云峰水電站位于吉林省集安市境內。是一座以發電為主，具有綜合效益的混合式開發電站。大壩為混凝土寬縫重力壩，由擋水壩段和溢流壩段兩部分組成。最大壩高113.75m，壩頂長828m，上游壩坡1:0.20，下游壩坡1:0.63，壩頂高程321.75m。大壩由55個壩段組成，編號自左向右排列。大壩所在地屬大陸性氣候，年內氣溫變化較大，冬季極端氣溫-42.0℃，夏季極端最高氣溫39.5℃，年平均氣溫6.3℃，壩面混凝土所處環境一年內日照頻次多，正負溫度交替頻繁。
2002年3月對擋水壩段下游壩面進行加固補強，施工方法是將擋水壩段壩面混凝土用無聲破碎劑開挖鑿除60cm后，再補澆60cm厚的鋼筋混凝土?；炷猎O計標號為C20F200，補強混凝土均為大面積薄層受基礎約束的混凝土，而且基礎老混凝土彈性模量均很高，基礎約束力大。混式采用滑模通倉連續澆筑，混凝土板長70～80米，寬12～18米，養護方法采用長流水邊施工邊養護，養護期28天。新老混凝土連接采用垂直壩面插入Ⅱ級Φ22鋼筋，間距3.0m*1.5m梅花型布置，錨固深度2.5m，外露40cm，鋼筋網用Ⅱ級Φ16鋼筋綁扎連接，縱橫間距25cm。鋼筋保護層厚度20cm。
2.裂縫原因分析
2.1裂縫調查
2002年7月19日對第一塊混凝土55#壩段開使澆筑，8天后底部先澆的混凝土開始裂縫，初步認定為溫度裂縫，并針對裂縫做了大量細致的工作，以施工工藝和原材料降溫等措施。而后，澆筑第二個壩段53#壩段時，裂縫仍然存在，經過同甲方和監理共同協商，在澆筑的第四個壩段54#壩段加進口防裂纖維，以及在第五個壩段10#壩段加國產防裂纖維，在這期間還做了許多溫控措施，如給拌和站料斗加防雨防曬棚，給粗骨料堆灑水降溫，拌合水采用水庫深部冷水（10℃左右），以降低混凝土的出機口溫度，結果裂縫仍然較多，效果并不顯著。
2002年先后對55#、56#、53#、54#、10#、12#、9#壩段混凝土澆筑后出現的裂縫進行了調查統計，結果見下表1
根據調查，裂縫密度以54#、53#壩段最大，依次為12#、9#、55#、56#、10#壩段，除水平裂縫外個別壩段還出現1～2條不規則的豎向裂縫，豎向裂縫長度為0.5～2m不等。所有裂縫寬度均在0.4mm以下。
2.2裂縫原因分析
2.2.1溫度
同監理和甲方進一步研究，認為裂縫是澆筑溫度導致的可能性較大，而后澆筑的12#壩段時，正是9月下旬，氣溫、混凝土的出機口溫度、入倉溫度都很理想，可裂縫仍然存在。另外，還有一種溫度裂縫是由于混凝土內外溫差引起的，例如混凝土遭受寒潮侵襲、夏天混凝土經陽光暴曬后突然下雨、氣溫晝夜溫差大，都會使混凝土內部與表層產生很大溫差，混凝土表層溫度下降，而內部溫度基本不降，這樣內部混凝土對表層混凝土起約束作用，同樣會導致溫度裂縫。
2.2.2粉煤灰
在9#壩段澆筑時，考慮到摻粉煤灰混凝土早期強度低的原因，所以分別做了4個不同配比試驗，為提高混凝土的早期強度，其中選用了兩個不摻粉煤灰的配比，幾天后已發現底部摻粉煤灰的混凝土有裂縫，不摻粉煤灰中上部也發現裂縫。實驗證明在本工程中摻與不摻粉煤灰的混凝土對裂縫影響區別不大，不是影響裂縫的主要因素，相反，混凝土中摻入一定量粉煤灰可起到降低水泥水化熱，節約水泥用量的作用。
2.2.3水泥
水泥熟料中少量的Mgo在混凝土硬化后期緩慢水化產生的微膨脹作用，可以起到補償混凝土后期降溫階段的體積收縮，而并不破壞混凝土結構，從而起到減少或避免混凝土裂縫的作用。本工程混凝土采用的是撫順水泥廠生產的中熱大壩525 #水泥，該水泥中的Mgo含量較高（國標規定的允許范圍內），從而起到了微膨脹的作用，對防止裂縫有較好的作用。
2.2.4滑模
滑模主體為桁架式鋼結構，規格為15 m *1.25 m *1.25m，自重3噸，再加上滑模上的施工人員和施工器具、滑模在爬升時的沖擊力，重量之大可想而知。因此滑模對混凝土有一個較大的側壓力，滑模在上升過程中與混凝土之間必將產生很大的摩擦力，難免對混凝土造成拉傷，混凝土受拉，而此時粉煤灰混凝土的早期強度增長緩慢，抗拉強度很低，混凝土在硬化過程中產生裂縫，這樣給混凝土防裂帶來不利影響。
2.2.5養護及保溫
2.2.5.1養護
充分養護是保證混凝土強度等性能正常發展和防止干縮裂縫的重要措施，混凝土澆筑完畢后，應及時灑水養護以保持混凝土表面經常濕潤，一般澆筑完畢后12～18h內即開始養護，養護期最不少于14天。2002年本工程混凝土采用鋼管鉆孔噴水長流水養護，養護期為28天。
2.2.5.2保溫
值得注意的是在養護的同時，混凝土表面沒有進行保溫覆蓋，由于大壩所在地屬大陸性氣候，年內氣溫、晝夜溫差變化較大（見表2），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?；炷翝仓螅谟不^程中，水泥水化產生大量的水化熱，由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚集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的溫差，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10Mpa左右的拉應力，而一般的混凝土抗拉強度遠遠小于此值。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，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。在混凝土施工當中溫差變化較大，或者混凝土受到寒潮襲擊等，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。云峰大壩補強混凝土施工時，倉面氣溫的平均溫差為17.4℃，最大溫差可達24℃。氣溫的變化將會使混凝土將產生的表面溫度應力，如果新澆筑壩面不采取保溫措施任其暴露于空氣當中，完全可能產生早期裂縫。筆者認為這是影響混凝土裂縫的主要原因。
2.2.5.3早期拆模
混凝土中摻粉煤灰影響早期強度，混凝土的早期強度增長緩慢，致使混凝土的早期抗拉強度偏小，又滑模的施工特點是變相的拆模過早，新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，混凝土脫模后還沒有完全硬化，使混凝土過早的暴露在空氣當中，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。
2.2.6壩體自身變形
云峰大壩體自身變形方向是水平方向移動向下游，因此容易在下游壩面形成表面張力使混凝土形成裂縫。2002年混凝土澆筑期最大變形量8.05mm(出現在36#壩段)，其中各施工壩段最大變形量如下表3。
結論：通過以上幾點原因分析，認為影響本工程混凝土裂縫主要有以下三點原因，一是氣溫溫差大，混凝土表面沒能及時保溫覆蓋；二是混凝土澆筑溫度沒能得到較好控制；三是滑模與混凝土之間有較大的摩擦力。
3.裂縫防治措施
通過對本工程影響混凝土裂縫主要因素的分析和認識，2003年混凝土澆筑開始，針對混凝土裂縫制定和實施了一系列的混凝土防裂措施。
3.1養護保溫
2003年在混凝土澆筑過程中，采取邊澆筑邊養護保溫的施工方法，混凝土表面繼續采用長流水養護，表面保溫采用Φ6.5鋼筋橫向固定于壩面兩側滑模軌道錨筋上，每3米高程一道，上掛塑料薄膜和3cm厚的保溫草簾，形成了塑料大棚形式。內層的塑料薄膜起保水作用，外層的保溫草簾起保溫防曬作用。從而防止了混凝土因干縮變形和溫度驟降、晝夜溫差大而使混凝土裂縫的不利影響。
當年澆筑的混凝土在越冬之前，用4～6cm厚新的保溫草簾再重新加以覆蓋，對于防止裂縫的進一步發展起到良好作用。
3.2滑模改造和施工工藝
3.2.1混凝土滑模改用不同直徑的輥輪：上部輥輪直徑大于下部輥輪直徑。以減少滑模與混凝土之間的摩擦力。
3.2.2混凝土澆筑時，在滑模面板側鋪貼塑料薄膜，采用上鋪下撕的方法，滑模在爬升的過程中形成滑模與塑料薄膜之間的直接摩擦，從而使滑模與混凝土之間的摩擦力大大降低。見滑模施工示意圖。
3.3混凝土澆筑溫度控制
3.3.1原材料
為降低原材料溫度，料倉加防曬棚，骨料堆安噴霧裝置。拌和水采用水庫深部冷水（10℃左右），以降低混凝土的出機口溫度。
3.3.2運輸
混凝土罐車穿保溫隔熱衣，混凝土下料溜桶采用塑料薄膜和塑料編織袋覆蓋，以防止混凝土在下料過程當中水份蒸發和陽光暴曬混凝土升溫。
3.3.3倉號
對氣溫進行24h觀測，在高溫期對混凝土澆筑倉號進行噴霧降溫，倉號搭設防曬棚，對將要澆筑的建基面噴水，以保持在潤濕狀態。
3.4混凝土澆筑
?。?）滑模提升速度嚴格按施工規范進行，不能過快或過慢。
（2） 進一步加強混凝土在倉面的二次拌和，嚴格控制骨料分離現象。
?。?）在滿足卸料和平倉的前提下，在設計范圍內盡可能減小混凝土坍落度，以提高混凝土的早期強度，防止混凝土坍塌形成拉裂縫。
（4）混凝土澆筑期間，施工人員現場交接班和用餐時間不停工，絕對保證混凝土澆筑的連續性。
?。?）混凝土振搗平倉嚴格按規范進行，不允許漏振和過振。
（6）罐車交接班時，在裝入混凝土之前必須將車內的刷罐水倒凈，以避免混凝土水灰比增大。
3.5雨季施工
下雨之前，在混凝土倉號以上3～5m處壩面上安裝一道“V”型截水槽,將雨水引至倉面以外。截水槽用木板加塑料薄膜制成，與壩面間的連接和密封用1：1水泥砂漿粘接聯接。倉面和已經出模的混凝土用掛在抹面臺車的塑料薄膜覆蓋8m～10m長。進入倉面的少量積水，人工用小勺舀除。
4.措施實施效果
由2002年與2003年混凝土裂縫調查統計對比表(表3)來看，混凝土裂縫大大減少，各壩段混凝土裂縫的平均條數由去年的23條減至13條,其中裂縫最少的一個壩段裂縫數僅有5條，且豎向裂縫也基本杜絕。實踐證明混凝土防裂措施行之有效，從而改善了混凝土的外觀質量，受到業主和監理的好評，取得了良好的社會效益。并為以后工程的混凝土施工積累了經驗。
5.結語
裂縫影響了混凝土的外觀，破壞了混凝土的整體性，所以防止裂縫是混凝土施工中非常重要的工作，混凝土裂縫的產生是多方面原因共同作用的結果，實際施工中應做具體的分析。同時，還要到實際中去了解現場情況，發現問題，及時認真仔細分析研究解決的措施和辦法，以保證工程質量。
參考文獻：
龔召熊·水工混凝土的溫控與防裂·中國水利出版社·1999
趙彥波·淺談混凝土的施工溫度與裂縫
其他有關參考文獻：
因此，就裂縫問題，專門走訪了曾經干過類似工程的技術人員以及與之有關人員
1. 11月17日，分局鄭高工、邊工。
2. 11月18日，原分局總工（曾經施工過云峰大壩溢流壩面）。
3. 11月19日，一分局裴總（曾是大黑汀項目部總工）。并參觀了豐滿大壩的上下游補強工程。
4. 11月20日，東勘院楊主任、李艷萍、王曉麗。
5. 11月21日，撫順水泥廠趙經理、揚處長、李總、仝處長、張主任。
討論達成以下幾點共識：
（1）老壩面對新混凝土的約束；
（2）新澆混凝土的收縮變形；
（3）添加粉煤灰后，加大混凝土收縮變形；
（4）外加劑質量影響；
（5）晝夜溫差大。
二、擬采用措施：
（1）加膨脹劑；
（2）減少或不加粉煤灰；
混凝土中摻入粉煤灰可降低早期強度，增加混凝土的收縮。由于表面沒有保溫的措施，水化熱散失速度快，能不同強度的直接受到氣溫的激烈變化影響，在混凝土抗拉強度未充分達到前，受溫度作用而發生早期裂縫，這種可能性是存在的。
9#壩段澆筑時得到初步的證實（不摻粉煤灰），裂縫減少，有一定效果，但仍有裂縫。其中原因分析為：混凝土在澆筑的過程當中，不是對已澆筑完的下部混凝土進行覆蓋保溫，而是將整個壩段通體澆筑完后（歷時10多天），才進行覆蓋保溫。當時氣溫較低，加之覆蓋保溫不及時，引起溫度應力，產生裂縫。
?。?）同一車混凝土在機口做含氣量試驗，到倉面再做一次，偏差是否增大，是否影響混凝土的早期強度；
混凝土中含氣量的大小將直接影響混凝土的強度，為檢驗外加劑的質量是否穩定，加強現場的混凝土含氣量測定，將含氣量控制在設計范圍內，以提高混凝土的質量。
?。?）澆筑后混凝土達到一定強度馬上進行覆蓋養生；
由于氣溫的變化混凝土將產生的表面溫度應力，如果新澆筑壩面不采取溫控措施任其暴曬，完全可能產生早期裂縫。加之混凝土中摻粉煤灰影響早期強度又變相的拆模過早，使混凝土過早的暴露在空氣當中，混凝土的早期強度增長緩慢。
為防止氣溫的變化和溫度驟降而引起的表面溫度應力，澆筑后混凝土馬上進行覆蓋養生，從而也避免了因晝夜溫差大而引起的表面溫度應力。
?。?）避免拆模過早
由于拆模時間早，混凝土脫模后還沒有完全硬化，加之又澆筑在斜面上，脫模后的混凝土仍是處在塑性狀態，受重力的影響，有向下運動的趨勢，混凝土受拉，而此時混凝土的早期強度增長緩慢，抗拉強度很低，混凝土在硬化過程中產生裂縫。
56#壩段雖采用支散模板澆筑，但由于拆模時間早，還是產生裂縫。
建議：為避免拆模過早，在某一壩面用散模板澆筑10米左右（試驗塊）高，待1～2天早期強度上來以后再拆模，拆模后立即用草袋覆蓋，然后灑水養護，養護水溫不能太低，一般在23℃以上，與混凝土內部溫度越接近越好，避免內處溫差過大對混凝土的防裂不利。但施工水平一定要高，否則混凝土澆注質量將很難保證，如出現麻面、狗洞等。
（6）進一步加強各項施工工藝；
各項施工工藝：
1、壩面撒水潤濕；
2、 滑模同步上升；
3、選用合理的施工配合比；
4、坍落度加強控制；
5、加強溫度控制，高溫季節應給運輸設備加以保溫；
6、檢查壩面漏水部位，及時處理；
7、 在滑模后拖8～10米的塑料薄模；（關門山工程）
8、 當年澆筑完的混凝土越冬之前用草簾加以覆蓋。
各種原因：
1、配合比
2、養護水
3、坍落度
4、雨天施工
5、澆筑溫度
6、建基面不平整
7、混凝土保護層厚度
8、 超挖厚度較大
9、壩面漏水
10、壩面有模縫
11、水泥收縮
12、整體滑上來，沒有分縫
13、摻用粉煤灰，減少收縮強度發展緩慢，早期抗拉強度低，是不利于抗裂的，摻粉煤灰對裂縫如何還需進一步研究
14、溫度驟降。
另外還懷疑是滑模在滑動時對混凝土的拉傷而形成的裂縫，故在56#壩段采用支散模板澆筑，但其結果還是不理想。
