淺談關(guān)于水利建筑工程施工裂縫成因及預(yù)防措施分析

黃士錦 閆玲

摘要：水利建筑工程裂縫出現(xiàn)的原因大多數(shù)在于鋼筋混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，一旦有害貫穿性裂縫出現(xiàn)在水利建筑物上，這時如果不采取相應(yīng)的處理措施，對裂縫加以控制，后果將是很嚴(yán)重的。本文通過分析水利建筑工程施工裂縫的成因及其影響因素，進而提出了相應(yīng)的解決措施，以期在后續(xù)類似工程中提供理論指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞：水利建筑 施工裂縫 預(yù)防措施

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前言

水利工程的安全與正常使用會受到建筑物質(zhì)量的影響，當(dāng)水利建筑物工程出現(xiàn)一些貫穿性裂縫的時候，工程里的鋼筋會發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，混凝土建筑物的使用壽命和性能也會受到嚴(yán)重影響，混凝土抗疲勞等特性的降低，會進一步危機建筑物的安全正常使用。對于建筑物的裂縫必須詳細(xì)進行分析，針對產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)的解決措施，促使整個危害縮減至最小化，確保建筑物的正常使用和安全。水利建筑工程裂縫的出現(xiàn)，原因多種多樣，接下來，筆者將就其形成原因進行一一剖析，找出相應(yīng)的解決措施。

一、水利建筑工程施工裂縫的成因

1鋼筋銹蝕產(chǎn)生的施工裂縫

在水利工程建筑物中，由于鋼筋混凝土本身的質(zhì)量問題或保護層厚度不足，致使混凝土保護層二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，影響了鋼筋周圍混凝土的堿度，從而導(dǎo)致鋼筋表面氧化膜遭到破壞，鋼筋中的鐵離子與混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，并使鋼筋周圍混凝土產(chǎn)生了一定的膨脹應(yīng)力，造成保護層開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，同時伴有銹跡滲入到混凝土表面。一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，鋼筋有效斷面面積將會不斷減小，進而降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，使鋼筋銹蝕程度加劇，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到破壞，進而誘發(fā)裂縫及滲漏的產(chǎn)生。

2工程施工時工藝不當(dāng)引發(fā)

在水利工程施工過程中，施工工藝不當(dāng)，施工質(zhì)量不合格，極容易造成建筑物出現(xiàn)有害裂縫及滲漏。如在施工前，若沒有及時將管件表面銹蝕清除干凈，會使管道與混凝土粘結(jié)不嚴(yán)密，產(chǎn)生縫隙，出現(xiàn)滲漏水；在澆搗混凝土前，若未能及時清除止水帶周圍的積灰、木屑等雜物，或水帶兩翼的混凝土包裹不當(dāng)，振搗不嚴(yán)密，固定止水帶的方法不當(dāng)，都會引起各種裂縫的產(chǎn)生，成為滲水通道；在澆筑混凝土?xí)r，由于預(yù)先會將管道埋入池（井）壁或底板內(nèi)，當(dāng)管徑較大時，管道底部的混凝土施工較為困難，不易振搗嚴(yán)實，易形成縫隙，成為滲水通道，引起管道滲漏水。

3溫度變化引發(fā)的混凝土裂縫

由于混凝土在連續(xù)澆筑和硬化的過程中，容易發(fā)生水泥化反應(yīng)，放出大量的水化熱，受熱阻力的作用，聚集在混凝土內(nèi)部的熱量不易散發(fā)出來，而表面的熱量易于散發(fā)，這樣使得混凝土內(nèi)外溫差過大，形成不均勻的溫度變形，產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)形成的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，便會產(chǎn)生溫度裂縫，進而容易導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫及滲漏。另外，在混凝土拆模前后，由于混凝土表面溫度降低較快，易出現(xiàn)溫度陡降情況，也易使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象。

二、水利工程建筑裂縫的預(yù)防措施

1混凝土原材料的優(yōu)化選取

在進行水利工程混凝土施工前，要嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)要求選擇合適的水利工程混凝土及其相應(yīng)的水泥品種和強度等級，以水化速度慢、后期強度高、凝結(jié)時間長的水泥品種為好，盡量降低水泥用量，其強度設(shè)計也以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求為宜。同時要注重骨料強度和含泥量等指標(biāo)，并對砂、石中的泥含量進行嚴(yán)格控制，細(xì)骨料最好選用Ⅱ區(qū)中砂，石子含泥量不超過百分之一，砂含量不超過百分之二，以提高混凝土的抗壓強度。在添加摻合料或外加劑時，需按規(guī)范要求操作，摻合料以抗裂性好、需水量小的摻合料為最好，如粉煤灰；使用膨脹劑時，應(yīng)考慮造成不同膨脹效果的不同品種及摻料，并通過不斷試驗，使其配合比達(dá)到最佳。

2施工現(xiàn)場加強管控

1）在進行混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行，合理確定施工工序，實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的分層澆筑。在混凝土的分層澆筑中，要注意通水冷卻。通過薄壁鋼管設(shè)置冷卻水管，并在使用冷卻水管前應(yīng)做好試水試驗，以免管道出現(xiàn)漏水、阻塞。同時，還需根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測情況，對冷卻水管進水流量及溫度進行嚴(yán)格的控制。對已經(jīng)澆筑完成的混凝土，在終凝前需進行二次振動，這樣既可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力和內(nèi)部拉力，又可使混凝土內(nèi)部氣孔大大減少，增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性。二次振動完成后，板面要找平，并排除多余的水分，以免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2）在進行混凝土振搗時，要努力遵循“同時澆搗、分層推進、一次到位、循序漸進”的施工原則，薄層澆搗應(yīng)注意均勻上升，應(yīng)注意重點把握混凝土流淌的最近和最遠(yuǎn)點等邊緣部位的振搗，以免出現(xiàn)漏振。同時，還應(yīng)對振搗的時間及插入深度進行有效控制。高頻振搗棒盡可能垂直插入，插入點應(yīng)交錯、均勻，這樣可消除層間的接縫；掌握混凝土合適的拆模時間。新澆筑的混凝土應(yīng)盡早拆模，這樣可避免混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。同時在拆除模板后要及時在表面覆蓋輕型保溫材料，以防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。

3）當(dāng)混凝土澆筑過程中，內(nèi)外溫差過大時，就容易產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫。溫度裂縫在水利工程混凝土施工裂縫中所占比例較大。溫度裂縫可以采取以下有效措施：盡量選用水化熱較低的水泥，并減少水泥的用量，控制在450kg/m3以內(nèi)；控制工程的水灰比在 0.6 以內(nèi)；通過摻加粉煤灰和減水劑，來進一步改善水泥的骨料級配，減少水化熱；改善混凝土的攪拌工藝，減少溫度裂縫發(fā)生的概率；使用一定的外加劑混凝土，提升混凝土的減水、增塑、緩凝的性能。

三、混凝土裂縫的修補方法

在實際的工程施工中，采取有效的修補方法對混凝土裂縫進行修補處理，既可以避免混凝土裂縫繼續(xù)開裂，又可增強混凝土的抗?jié)B性、耐久性。對混凝土裂縫的處理措施主要有三種方法：

1表面處理方法、灌漿處理方法及結(jié)構(gòu)加固法。表面處理方法是指對產(chǎn)生的混凝土裂縫進行沿縫口鑿槽嵌縫、縫口貼橡皮板、縫口涂刷、高分子聚合物縫口浸漬，裂縫的縫口進行封閉，以防止?jié)B漏和鋼筋銹蝕等情況出現(xiàn)。主要在混凝土裂縫表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，或在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布，以避免混凝土發(fā)生開裂，導(dǎo)致裂縫及滲漏的出現(xiàn)；

2灌漿處理方法是指通過水泥灌漿、低壓注漿法修補、嵌縫封堵、化學(xué)灌漿等方法，對裂縫進行深層次的修補，恢復(fù)混凝土的整體性能和原有的應(yīng)力狀態(tài)，主要對有防滲要求的混凝土裂縫進行修補，通過壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入到混凝土裂縫中待膠結(jié)材料硬化后，再與混凝土形成一個整體，進而達(dá)到封堵加固的目的；

3結(jié)構(gòu)加固法主要是指通過增大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部采用外包型鋼、預(yù)應(yīng)力法加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固等方法，對已經(jīng)影響到混凝土結(jié)構(gòu)性能的裂縫，進行全面的結(jié)構(gòu)加固和裂縫修補，當(dāng)裂縫使混凝土結(jié)構(gòu)的性能受到很大影響時，可采取結(jié)構(gòu)加固法的修補方法對混凝土結(jié)構(gòu)進行修補處理，防止裂縫擴大，避免滲漏發(fā)生。如粘貼鋼板加固、加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼等。

結(jié)語

水利工程的安全與正常使用會受到建筑物質(zhì)量的影響，當(dāng)水利建筑物工程出現(xiàn)一些貫穿性裂縫的時候，工程里的鋼筋會發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，混凝土建筑物的使用壽命和性能也會受到嚴(yán)重影響，混凝土抗疲勞等特性的降低，會進一步危機建筑物的安全正常使用，對于建筑物裂縫的產(chǎn)生要及時有效的進行處理。

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黃士錦男1966年1月，棗莊市勝利渠管理處，高級工程師，277317。

閆玲女1969年12月，棗莊市勝利渠管理處，助理工程師，277317。