淺談水利工程中建筑物結(jié)構(gòu)縫及混凝土裂縫處理新方法

[摘要]水利工程與國計民生息息相關(guān)，其建筑質(zhì)量決定工程能否安全、有效地運行，是實現(xiàn)興利除弊工程的重要組成部分。為了防止混凝土水利工程建筑物出現(xiàn)滲漏，應(yīng)該在混凝土施工時即加強施工管理預(yù)防工作，避免和減少混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，本文則詳細的分析了水利工程建筑裂縫及滲漏產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施等。

[關(guān)鍵詞]水利工程；結(jié)構(gòu)縫；混凝土裂縫；處理方法

一、結(jié)構(gòu)縫的處理方法

1、問題的提出

在一些建筑工程中經(jīng)常采用泡沫塑料板替代瀝青砂板作嵌縫資料，水利工程中常用它作構(gòu)造縫內(nèi)襯，將塑性防滲資料固定在一定的范圍內(nèi)，限制其活動。但丟棄量較多，且與縫面粘結(jié)不緊。為此，經(jīng)過較長時間的市場調(diào)查，并依據(jù)多年的施工經(jīng)歷，提出新的處置措施，即在現(xiàn)場噴涂聚氨酯泡沫塑料作嵌縫防滲體。

2、處置計劃

2.1水工建筑物構(gòu)造縫處置(水下局部)。該類型縫在封縫之后，接著要對縫中停止化學(xué)灌漿，因而封縫資料應(yīng)具有抗壓才能。封縫處置由外向內(nèi)依次為砂漿維護層、止水橡膠帶、塑性防滲資料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。

聚氨酯泡沫塑料在縫中的厚度可依據(jù)縫寬來肯定。因其與混凝土的粘結(jié)力較大，縫寬10cm時，其厚度為8～10cm即可。該資料自身能防滲漏，所以其外層防滲資料可減小厚度，或者噴施一層柔性聚氨酯泡沫塑料替代塑性防滲資料，可使施工更快捷，本錢更低。

2.2輸水隧洞伸縮縫處置。本文只論無壓和低壓輸水隧洞，因其縫常有公開水滲出，在處置前必需采取導(dǎo)流封堵措施，使縫面處于枯燥狀態(tài)，以利施工。處置計劃。假如縫中不停止化學(xué)灌漿處置，則只需噴施3～4cm厚的柔性聚氨酯泡沫塑料(A)；若需化學(xué)灌漿，可先噴施一層3～4cm厚的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，再做一層較薄的柔性聚氨酯泡沫塑料，也可采用其他的塑性防滲資料(B)。

2.3渡槽伸縮縫處置。此類型縫主要靠止水橡膠帶止水，因此只需在縫內(nèi)側(cè)給止水橡膠加一維護層，以避免橡膠過早老化。施工時先在縫中噴施較薄一層柔性聚氨酯泡沫塑料，再設(shè)置止水橡膠帶，槽身內(nèi)側(cè)(過水面)用丙乳砂漿作止水橡膠維護層，處置計劃。

3、施工工藝

①首先除去失效的止水設(shè)備，清算構(gòu)造(伸縮)縫外表。使粘結(jié)面潔凈、無雜質(zhì)且堅持枯燥。②準(zhǔn)備噴涂設(shè)備，主要包括料罐、攪拌機、噴施主機、管道和噴槍，并按請求準(zhǔn)備好原資料和助劑。③將噴槍伸到噴施面上噴施，第一遍不能噴涂太厚，應(yīng)來回掃動．逐步到達設(shè)計厚度。聚氨酯泡沫塑料將在3～7S內(nèi)起泡并中止活動，在這段時間內(nèi)需采取措施不讓其流失而糜費。一條縫面最好一次噴施完，防止連續(xù)反復(fù)噴施。噴施半小時后即可初步固化，幾小時后可停止下道工序施工。

二、裂縫成因及處理方法

1、溫度變化引起的裂縫

裂縫的成因：由于混凝土在硬化過程中，水泥和水起化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升，如果熱量不能很快散失，內(nèi)部和外部溫差過大，就將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部受壓，外部受拉?；炷猎谟不跗冢挥泻艿偷目估瓘姸?，如果由內(nèi)外溫度差引起的拉應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強度時，混凝土就要產(chǎn)生裂縫。

防止這類裂縫產(chǎn)生的措施：盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥；減少水泥用量，將水泥用量2盡量控制在450kg/m以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；改善骨科級配，摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量，降低水化熱；改善混凝土的攪拌工藝，采用“二次風(fēng)冷”新工藝降低混凝土的澆筑溫度；在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水熱化，推遲熱峰出現(xiàn)的時間；合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束；在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通過冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)部溫差；加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻保護措施；加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養(yǎng)護，適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表現(xiàn)緩慢冷卻，在寒冷季節(jié)，混凝土兩面必須采取保溫措施，以防寒潮襲擊。

2、混凝土收縮引起的裂縫

裂縫的成因：混凝土在空氣中結(jié)硬時，體積要縮小，產(chǎn)生收變形，當(dāng)受到約束時，就可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；在筋率較高的構(gòu)件中，由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用強，混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，引構(gòu)件局部裂縫；新老混凝土界面容易產(chǎn)生收縮裂縫。

防止這類裂縫產(chǎn)生的措施：在裂縫產(chǎn)生的部位，用水泥砂漿，環(huán)氧樹脂對裂縫部位表面進行粘補、涂抹和嵌補等。這種方法一般適用于表面裂縫，合理設(shè)置收縮縫；改善水泥土性能，降低水灰比，減少水泥用量；配筋率宜過高，設(shè)置構(gòu)造鋼筋收縮裂縫健分布均勻，避免發(fā)生集的大裂縫；加強混凝土的時期養(yǎng)護，并適應(yīng)當(dāng)延長混凝保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。

3、混凝土塑性坍落引起的裂縫

裂縫的成因：混凝土塑性坍落發(fā)生在混凝土澆筑后的頭幾個時內(nèi)，這時混凝土還處于塑性狀態(tài)，如果混凝土出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在重力作用下混合料中的固體顆粒有向下沉移而水向浮動的傾向。這種移動當(dāng)受到鋼筋骨架或者模板約束時，上部就容易形成沿鋼筋長度方向的裂縫。

防止這類裂縫產(chǎn)生的措施：要仔細選擇集料的配級，做好混凝土的配合比設(shè)計特別是要控制水灰比，采用適量的減水劑；施工時混凝既不能漏振也不能過振，避免混凝土泌水現(xiàn)象的發(fā)生，防模板沉陷；如果發(fā)生這類裂縫，可在混凝土終凝以前重抹面壓光，使裂縫閉合。

三、混凝土裂縫的處理技術(shù)

1、混凝土裂縫注漿技術(shù)。自從壞氧樹脂類高分子材料被用于混凝上建筑物裂縫修補工程后，至今它已經(jīng)成為僅次于鋼材和水泥的第三種材料被廣泛應(yīng)用。以往傳統(tǒng)方法是靠人工控制將樹脂漿液注入裂縫內(nèi)。當(dāng)環(huán)氧漿液黏度大，裂縫寬度較小時，這種修補方法并不一定十分成功。由日本引入一種“壁可”注漿技術(shù)，則是通過橡膠管的彈性收縮壓力自動完成注漿，緩慢均勻地灌漿壓力可將縫隙中的空氣壓人混凝土毛細管中，并通過混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了氣阻現(xiàn)象，從而保證了灌漿質(zhì)量。在無人看管的情況下，注漿管靠內(nèi)部壓力可以持續(xù)很長時間自動注漿，需要人工操作的只是用泵將漿液壓入到注射管內(nèi)。

2、鋼板及碳纖維補強加固新技術(shù)。碳纖維補強加固技術(shù)是利用高強度或高彈性模量的連續(xù)碳纖維，單向排列成束，用壞氧樹脂浸漬形成碳纖維增強復(fù)合材料片材，將片材用專用環(huán)氧樹脂膠黏貼在結(jié)構(gòu)外表面受拉或有裂縫部位，固化后與原結(jié)構(gòu)形成一整體，碳纖維即可與原結(jié)構(gòu)共同受力。由于碳纖維分擔(dān)了部分荷載，就降低了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)得到補強加固。

四、結(jié)語

對于改進的水工建筑物結(jié)構(gòu)縫，采用現(xiàn)場噴涂聚氯酯泡沫塑料嵌縫防滲體，以替代止水銅片塑性防滲材料，經(jīng)濟效益明顯。裂縫是水利建筑物混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象；它的出現(xiàn)不僅會降低水利建筑物的抗?jié)B能力，影響水利建物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影響水利建筑物的承載能力。所以，必對混凝土裂縫進行調(diào)查研究，在工程中采取有效的預(yù)防措施來預(yù)防，以證水利工程建筑物的構(gòu)件的安全、穩(wěn)定。

參考文獻

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