水利施工中存在砼裂縫的原因與解決對(duì)策

宋立英　馬艷麗　齊秀娟

摘 要：水利工程施工中，砼裂縫的產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，主要包括養(yǎng)護(hù)不到位所導(dǎo)致的收縮裂縫、溫度改變或溫差所導(dǎo)致的溫差裂縫、地基不均勻性沉降所導(dǎo)致的沉陷裂縫、荷載所導(dǎo)致的應(yīng)力裂縫等。為了降低水利施工中砼裂縫的發(fā)生率，提高水利工程的施工質(zhì)量和安全性，施工人員需要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)砼裂縫的發(fā)生原因進(jìn)行具體分析，并采取相應(yīng)的措施對(duì)砼裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。

關(guān)鍵詞：水利施工；砼裂縫；研究分析

1 水利施工中砼裂縫的類型

根據(jù)砼裂縫的產(chǎn)生原因，可分為不均勻地基沉陷裂縫、超載裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫、銹蝕鋼筋裂縫、安定性裂縫、溫差裂縫、塑性收縮裂縫等；根據(jù)裂縫開度，可以分為增長(zhǎng)縫、活縫和死縫等；根據(jù)裂縫的不同深度，可以分為貫穿裂縫、深層裂縫和表層裂縫。

2 水利施工中砼裂縫產(chǎn)生原因分析

2.1 化學(xué)反應(yīng)類裂縫。

砼材料拌和后，會(huì)出現(xiàn)一定的堿性離子，這部分離子會(huì)和一些活性骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將周圍環(huán)境中的水分吸收，導(dǎo)致體積膨脹，最終發(fā)生砼裂縫或砼酥松開裂。

2.2 安定性裂縫

安定性裂縫主要表現(xiàn)為龜裂，其主要發(fā)生原因在于砼材料不符合質(zhì)量要求。同時(shí)，受到外界腐蝕作用的影響，鋼筋也會(huì)發(fā)生砼裂縫現(xiàn)象。

2.3 沉陷裂縫

導(dǎo)致水利工程發(fā)生沉陷裂縫的主要原因在于施工場(chǎng)地地基結(jié)構(gòu)土質(zhì)較為松軟或不均勻，以及回填土浸水或是填充不實(shí)所導(dǎo)致的不均勻性地面沉降。此外，模板底部松動(dòng)、支撐間隙過(guò)大或剛度不足等原因也是產(chǎn)生沉陷裂縫的重要原因；尤其是在冬季，模板在凍土上制成，凍土解凍后地基會(huì)出現(xiàn)不均勻性沉降，進(jìn)而產(chǎn)生砼裂縫。裂縫的寬度通常不會(huì)受到溫度改變的影響。地基形變恢復(fù)穩(wěn)定后，砼裂縫也會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定。

2.4 溫差裂縫

溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因在于砼外部和內(nèi)部之間的溫度差異，而造成砼內(nèi)外部溫差的原因主要在于水泥水化熱所導(dǎo)致的砼表面和砼內(nèi)部的溫度差異。在正負(fù)溫度交替的過(guò)程中，砼微孔內(nèi)存在的水分會(huì)逐漸結(jié)冰，導(dǎo)致體積擴(kuò)大，誘發(fā)凍脹壓力，且冷水遷移會(huì)導(dǎo)致滲透壓力，若兩者的附加作用力大于砼自身的拉伸強(qiáng)度，就會(huì)損壞產(chǎn)生溫差裂縫。具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致砼產(chǎn)生溫差裂縫的原因主要有，砼內(nèi)部的溫度達(dá)到極限，而熱量無(wú)法快速散發(fā)，從而導(dǎo)致砼出現(xiàn)溫差裂縫；砼拆模前后，表面砼的溫度會(huì)快速降低，從而導(dǎo)致砼出現(xiàn)溫差裂縫；在水工砼的施工過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一定量的水化熱，進(jìn)而產(chǎn)生內(nèi)外部溫差，從而導(dǎo)致砼出現(xiàn)溫差裂縫。水利施工中體積較大的砼所產(chǎn)生的裂縫主要是溫差裂縫，包括攔河壩、分洪閘、水工大壩等大體積的水利工程。

3 水利施工中砼裂縫的修補(bǔ)方法

3.1 沉陷裂縫的防治方法

為了提高地基的穩(wěn)定性，對(duì)于以松軟土質(zhì)為主的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，需要在施工前將其加固或夯實(shí)。同時(shí)要提高模板的剛度和強(qiáng)度，使其達(dá)到施工要求，并逐步提高地基的支撐力，保證砼受力均勻。在澆筑砼時(shí)，要避免用水浸泡砼，將拆除模板的時(shí)間控制在一定的范圍內(nèi)，并嚴(yán)格按照規(guī)定順序拆模。在凍土場(chǎng)地搭建模板時(shí)，需要采取相關(guān)的預(yù)防措施。

3.2 塑性收縮裂縫的防治方法

一方面，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)氖┕げ牧希ǔ？梢赃x擇強(qiáng)度較好、干縮值較小的普通硅酸鹽或硅酸鹽水泥。嚴(yán)格控制水灰比，通過(guò)高效減水劑的使用來(lái)提高砼的強(qiáng)度，降低水泥和水的分量。在砼澆筑前，需要均勻澆水濕透模板和基層。同時(shí)，在砼表面及時(shí)覆蓋一層薄膜，以提高砼的濕度，也可以將養(yǎng)護(hù)劑等噴灑在砼表面，以加強(qiáng)砼的日常養(yǎng)護(hù)。對(duì)于風(fēng)沙較大或是溫度較高的施工場(chǎng)所，一般要在施工場(chǎng)地設(shè)置遮陽(yáng)或防風(fēng)設(shè)備，以保護(hù)砼結(jié)構(gòu)。

3.3 砼設(shè)計(jì)配合比的優(yōu)化

原材料使用前應(yīng)盡可能試拌，從而降低水泥的使用量，配合使用I級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。使用二級(jí)粗骨料，并適當(dāng)加入粉煤灰，可以提高砼抗侵蝕性，減少同體積的變化，降低溫升，改善砼的和易性。在砼裂縫發(fā)生率較高的轉(zhuǎn)角處和孔洞周圍設(shè)置一些斜筋，可以鋼筋替代砼承載拉應(yīng)力的作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效控制。為了進(jìn)一步降低裂縫的發(fā)生率，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可使用中低強(qiáng)度的水泥，以提高砼后期強(qiáng)度的利用率。在設(shè)計(jì)工程結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意結(jié)構(gòu)約束力的降低。保護(hù)層厚度越大，裂縫的發(fā)生率就會(huì)越高，因此要盡可能縮小砼中鋼筋保護(hù)層的厚度。

3.4 防止砼基礎(chǔ)發(fā)生不均勻現(xiàn)象

通過(guò)改善砼的結(jié)構(gòu)，對(duì)施工順序進(jìn)行合理安排，以降低砼結(jié)構(gòu)的整體重量，有效防止砼基礎(chǔ)不均勻現(xiàn)象的發(fā)生。若僅僅通過(guò)降低砼結(jié)構(gòu)重量來(lái)避免砼基礎(chǔ)不均勻沉降的發(fā)生，則會(huì)加大整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量，降低其穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在水利工程施工過(guò)程中，砼裂縫的存在會(huì)導(dǎo)致砼內(nèi)部鋼筋材料的腐蝕，縮短鋼筋砼結(jié)構(gòu)的使用壽命，降低其耐久力和承載力，嚴(yán)重時(shí)威脅建筑者和使用者的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全。因此，在水利施工過(guò)程中，全面分析砼裂縫的產(chǎn)生原因，根據(jù)產(chǎn)生原因的不同在施工過(guò)程中采取針對(duì)性的修補(bǔ)措施，對(duì)于提高水利施工工程的安全性和使用壽命具有十分重要的意義。

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