市政工程抗?jié)B混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施、治理方法分析

宋衛(wèi)國 蕪湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 蕪湖 241000

隨著人口快速增加和城市飛速發(fā)展，全國各地供水壓力日趨緊張，最近幾年，特別是“十一五”期間及“十二五”初期，全國各地城市為了緩解供水帶來的壓力，由地方政府和水務(wù)企業(yè)牽頭，正在加快一些規(guī)模較大的市政供水工程建設(shè)，這些工程涉及人民群眾生活，工程一旦開工建設(shè)，工程工期特別緊張，有時(shí)不合理的工期可能會對工程質(zhì)量、施工安全、工程投資帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)。

因?yàn)楣ぷ鞯年P(guān)系，筆者近幾年參與了一些市政自來水廠和污水處理廠工程的建設(shè)監(jiān)管工作，無論是市政凈水處理廠、增壓站、還是市政污水處理廠均有一個(gè)共同點(diǎn)即以盛水構(gòu)筑物為主，凈水廠主要由平流沉淀池、清水池、砂濾池、配水井、吸水井組成;增壓站主要包括清水池及和吸水井;污水處理廠主要包括反應(yīng)池、沉淀池、沉砂池等水工構(gòu)筑物，由此可見，市政工程凈水廠及污水廠對裂縫防治有相同之處。自來水廠和污水處理廠施工過程中主要施工質(zhì)量通病主要是水池滲水，水池滲水不僅會影響到水池主體壽命，還嚴(yán)重影響到水廠正常的生產(chǎn)功能，有時(shí)還會影響到自來水廠水質(zhì)。這些問題如果不能及時(shí)解決和處理，就會對城市供水產(chǎn)生影響，供水問題歷來是民生大問題，供水一旦出現(xiàn)問題就會影響到社會穩(wěn)定，故一直為政府和民眾關(guān)注的焦點(diǎn)。鑒于上述原因，從開工之初、建設(shè)之中、以及到投產(chǎn)使用，水工構(gòu)筑物裂縫預(yù)防就是施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位需要認(rèn)真對待頭等大事。在此筆者將以親身的現(xiàn)場經(jīng)歷，并結(jié)合相應(yīng)的理論對市政工程的水工構(gòu)筑物池體混凝土裂縫進(jìn)行原因和預(yù)防措施分析，以供同行們參考。因市政水工構(gòu)筑物多以薄壁混凝土為主，故本文不再對大體積混凝土裂縫分析，主要以薄壁混凝土裂縫分析為主。

1 池壁混凝土裂縫分類

在水工構(gòu)筑物混凝土施工過程中，根據(jù)裂縫的形狀可以為:豎向裂縫、橫向裂縫、及斜向裂縫;有時(shí)也可分為:規(guī)則裂縫和不規(guī)則裂縫;根據(jù)裂縫形成的原因，為了便于我們在施工現(xiàn)場對裂縫的控制，我們有時(shí)也分為材料缺陷裂縫和施工工藝裂縫，這種分類方法，有利于現(xiàn)場管理責(zé)任到人、到部門、到工序，當(dāng)然最權(quán)威、最傳統(tǒng)的分類是:表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。

市政水工構(gòu)筑物的特點(diǎn)是池體長度較長，一般在100 米以上，寬度一般在50 米左右，高度一般在5—6 米，沉清池一般高度在8 米左右，因此水池一般出現(xiàn)裂縫的主要部位往往是池壁。根據(jù)不同的需要，往往采取不同的裂縫分類方法，按照傳統(tǒng)的裂縫分類方法，表面裂縫、深層裂縫往往不會導(dǎo)致水池滲水，但貫穿性裂縫會導(dǎo)致水池滲水，其滲水嚴(yán)重性取決于裂縫寬度及水位壓力。表面裂縫、深層裂縫如果不及時(shí)處理和預(yù)防，往往會加深成為貫穿性裂縫。

2 池壁混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析

水工構(gòu)物混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，筆者結(jié)合施工現(xiàn)場案例情況總結(jié)得出水工構(gòu)筑物產(chǎn)生裂縫的主要原因如下:

(1)原材料不符合要求。主要表現(xiàn):組成混凝土的原材料如粗骨料、細(xì)骨料含泥量超標(biāo)。(2)設(shè)計(jì)本身不完善、存在設(shè)計(jì)缺陷。主要表現(xiàn):混凝土標(biāo)號過低、沒有合理設(shè)置變形縫、鋼筋間距設(shè)計(jì)偏大、混凝土抗?jié)B等級偏低。(3)施工工藝不完善、存在施工缺陷。主要表現(xiàn):混凝土澆注方法不當(dāng)、振搗不密實(shí)、鋼筋間距不均勻或保護(hù)層不符合設(shè)計(jì)要求、施工縫及后澆帶、加強(qiáng)帶處理不當(dāng)或不完善、施工縫位置不當(dāng)，模板拆除時(shí)間不當(dāng)、切斷對拉螺桿方法不當(dāng)或時(shí)間過早、修補(bǔ)對拉螺桿方法不當(dāng)或是砂漿沒有按要求加防水劑、模板拼接縫隙過大漏漿嚴(yán)重。上述原因是我們在施工過程中應(yīng)注意、預(yù)防的主要因素。(4)施工條件及環(huán)境不利?；炷潦┕み^程出現(xiàn)極端天氣，如氣溫過高或過低，或在施工過程中天氣突變，氣溫突然變熱或變冷。(5)混凝土養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不當(dāng)。在混凝土完成澆注后，養(yǎng)護(hù)的方法和時(shí)間過早或者過晚都有可能促進(jìn)混凝土裂縫的形成。(6)混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)。主要表現(xiàn):水泥用量不當(dāng)、未根據(jù)抗?jié)B要求增加膨脹劑、摻合料及外加劑。(7)構(gòu)筑物中預(yù)留、預(yù)埋的套管、埋件、安裝模板的對拉螺桿制作方法不當(dāng)，或是安裝方法不當(dāng)。(8)地基處理不符合要求也是造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因之一。

3 預(yù)防市政水工構(gòu)筑物混凝土裂縫措施

在筆者近幾年參與監(jiān)督的工程中，上述八種原因造成的水工構(gòu)筑物滲水情況均有不同程度的發(fā)生，為提示正在從事市政工程建設(shè)者或?qū)⒁獜氖率姓こ探ㄔO(shè)者在今后工作中有效的對上述裂縫及早的預(yù)控、及時(shí)處理筆者將從材料、施工、設(shè)計(jì)等方面闡述裂縫的預(yù)防及控制措施。

(1)嚴(yán)把材料第一道質(zhì)量關(guān)項(xiàng)目部在施工之前對材料廠家能力、信譽(yù)及服務(wù)、質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查，確?；炷恋脑牧先绱止橇?、細(xì)骨料含泥量符合要求，材料進(jìn)場后會同監(jiān)理單位及建設(shè)單位取樣員進(jìn)行含泥量檢測。

(2)從設(shè)計(jì)上消除混凝土裂縫隱患

盡管大多數(shù)設(shè)計(jì)單位技術(shù)力量強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員責(zé)任心強(qiáng)，但由于設(shè)計(jì)任務(wù)重，往往還是在設(shè)計(jì)上先天存在不足，這就要求施工單位在施工之前，認(rèn)真深入消化施工圖紙、核對施工參數(shù)并組織圖匯審和答疑，從設(shè)計(jì)源頭消除裂縫隱患。

(3)強(qiáng)化施工管理、嚴(yán)格工序驗(yàn)收

施工工序質(zhì)量不符合規(guī)范要求是現(xiàn)場混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，為此，施工單位應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化施工過程管理，嚴(yán)格每道工序驗(yàn)收，主要預(yù)防措施如下:

①編制專項(xiàng)防水混凝土施工方案。技術(shù)人員在混凝土施工前需編制專項(xiàng)施工方案，方案主要明確施工縫位置、施工縫處理方法、混凝土分層分段情況，同時(shí)對施工人員進(jìn)行必要交底。②編制模板專項(xiàng)施工方案。方案的重點(diǎn)要明確對拉螺桿材料、規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，同時(shí)對拉螺桿的止水設(shè)計(jì)要詳細(xì)、安裝方法要具體并可操作性。③在混凝土施工過程中同時(shí)要安排鋼筋工保證鋼筋間距和鋼筋保護(hù)層正確無誤。④在混凝土施工過程中同時(shí)要安排模板工保證模板縫隙不漏漿，支撐不變形，拆模時(shí)間也要嚴(yán)格控制。⑤后澆帶及加強(qiáng)帶處理必須按規(guī)范要求處理。⑥混凝土施工、鋼筋安裝、模板安裝之前必須對工人進(jìn)行提前有針對性的方案交底。

(4)施工條件及環(huán)境不利時(shí)，項(xiàng)目部需安排專人對天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行觀注，盡量選擇合適、有利的天氣施工，可以有效的減少混凝土裂縫產(chǎn)生。

(5)混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)直接關(guān)系到混凝土質(zhì)量好壞，項(xiàng)目部要求安排專人對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，由于水池混凝土多采用外加劑，按照規(guī)范其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜小于14 天。

(6)地基處理不符合要求也是造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因之一

根據(jù)筆者近年來調(diào)查和學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，前人在分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因時(shí)，多是從混凝土內(nèi)在原因出發(fā)去討論的，其實(shí)在市政工程建設(shè)過程中，除了混凝土施工內(nèi)在原因外，還有地基原因也可能導(dǎo)致混凝土池壁裂縫，地基不均勻沉降，盡管不會對水工構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生隱患，但往往由于該原因產(chǎn)生大量的可見的裂縫，因此，我們在進(jìn)行地基處理時(shí)采取一定的技術(shù)手段對地基進(jìn)行檢測，以確保地基可靠并消除該原因產(chǎn)生的裂縫。

4 市政水工構(gòu)筑物混凝土裂縫治理方法

盡管有很多專家、學(xué)者對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了大量分析、并對混凝土裂縫的預(yù)防措施進(jìn)行很多的研究，但由于混凝土裂縫仍是一個(gè)世界性的難題，控制混凝土裂縫是一個(gè)系統(tǒng)工程，所以在實(shí)際施工過程中，往往由于多方面的原因還是或多或少的產(chǎn)生各種裂縫，如表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫。為了有效及時(shí)處理已經(jīng)形成的裂縫，減少裂縫對工程的影響，本人認(rèn)為應(yīng)針對不同性質(zhì)的裂縫采取不同的方法進(jìn)行修補(bǔ)和處理。

(1)直接表面修補(bǔ)法，通常直接采用防水涂膜或其它防水材料直接覆蓋混凝土表面進(jìn)行修補(bǔ)。(2)對于明顯規(guī)則的裂縫，通常采用開V形槽，然后采用水泥及砂漿，有時(shí)摻加防水劑進(jìn)行修補(bǔ)，該方法主要施工簡單，但要注意進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(3)壓力注漿法修補(bǔ)，主要原理采用專用設(shè)備將專用化學(xué)的漿液注入裂縫并填充裂縫，通過這種方法有時(shí)需要反復(fù)注漿。

市政工程建設(shè)過程中，由于原因復(fù)雜性容易產(chǎn)生混凝土裂縫，但是如果提前做好預(yù)防，從原材料、設(shè)計(jì)、施工上控制，可以大減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，希望各施工企業(yè)在施工過程中必須采取積極的態(tài)度進(jìn)行事前預(yù)防、事中控制、事后修繕，以降低和減少裂縫對工程的影響。

［1］《建筑物的裂縫控制》作者:王鐵夢編著，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1987.

［2］《建筑工程抗裂堵漏》作者:張廷榮等編著，河南科學(xué)技術(shù)出版社，2001.