關(guān)于水利工程施工中混凝土裂縫問(wèn)題的探討

趙 攀

（甘肅省臨洮縣水利施工隊(duì)，甘肅 定西 730500）

關(guān)于水利工程施工中混凝土裂縫問(wèn)題的探討

趙 攀

（甘肅省臨洮縣水利施工隊(duì)，甘肅 定西 730500）

近年來(lái),我國(guó)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速發(fā)展,在水工建筑物的建造和使用過(guò)程中,有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的報(bào)道層出不窮。本文對(duì)水利工程中混凝土工程中常見(jiàn)的一些裂縫問(wèn)題進(jìn)行了探討分析，并針對(duì)具體情況提出了一些預(yù)防措施。

水利施工；混凝土裂縫；防治技術(shù)

在水利工程的施工過(guò)程中，由于混凝土的裂縫會(huì)導(dǎo)致建筑物在其所發(fā)揮的使用功能、相應(yīng)的承載能力、建筑物的觀感以及使用年限等方面產(chǎn)生一定程度的影響，因此，施工前，技術(shù)人員要對(duì)施工情況進(jìn)行全面的分析論證，把各種可能在施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題羅列出來(lái)，研究補(bǔ)救對(duì)策和措施，從工程建設(shè)一開(kāi)始就具備防患意識(shí)，靠實(shí)責(zé)任；而施工人員必須在根源上做好混凝土施工期間的預(yù)防工作，提高認(rèn)識(shí)，科學(xué)認(rèn)真施工，不存僥幸心理，以避免裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。而為了將混凝土的裂縫產(chǎn)生控制在允許的范圍之內(nèi)，甚至對(duì)于特別重要的構(gòu)件要杜絕產(chǎn)生裂縫，就必須研究其裂縫產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn)和機(jī)理，并把握混凝土內(nèi)的溫度和應(yīng)力的分布情況，從而才能夠在設(shè)計(jì)和施工中采取行之有效的防裂對(duì)策。本文針對(duì)水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)進(jìn)行了淺要的分析。

一、水利施工中混凝土裂縫的成因

混凝土在水利施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫有很多原因，經(jīng)過(guò)科學(xué)分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，主要原因歸納為以下幾點(diǎn)。

第一，溫度影響：混凝土施工硬化期間，水泥會(huì)放出大量水熱以及化熱，造成內(nèi)部溫度上升，在表面引起拉應(yīng)力，后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

第二，濕度影響：大部分混凝土內(nèi)部濕度變化很小或者說(shuō)變化較慢，但表面濕度相對(duì)來(lái)說(shuō)變化較大，有時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈變化。由于養(yǎng)護(hù)不得當(dāng)、造成表面濕度不均勻，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。

第三，混凝土自身性能影響：混凝土是一種拉抗強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)的 1/10 左右的脆性材料，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形也只有（0.6～1.0）×104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限拉伸變形也只有（1.2～2.0）×104。但由于原材料各部分比例搭配不均勻，在施工中難免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，導(dǎo)致同塊混凝土的不同部位強(qiáng)度的不均勻，個(gè)別部分抗拉能力較低，裂縫便因此而出現(xiàn)。

第四，施工影響：在現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土的過(guò)程中，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；其次，因?yàn)榛炷凉こ踢M(jìn)行的抹面次數(shù)不能滿足要求，更容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；再次，在養(yǎng)護(hù)方面，由于現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，會(huì)造成混凝土早期脫水，從而引起收縮裂縫。

二、水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

（一） 施工技術(shù)準(zhǔn)備。在水利工程施工組織設(shè)計(jì)中應(yīng)妥善處理構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系，避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中。并積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。在常見(jiàn)的混凝土裂縫中，大部分是由于混凝土收縮引起的。這對(duì)這一問(wèn)題，可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮。另外，施工技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)對(duì)構(gòu)造鋼筋的知識(shí)學(xué)習(xí)的重視，科學(xué)研究施工方案，對(duì)照施工方案反復(fù)的進(jìn)行集體討論，尋找可能出現(xiàn)的問(wèn)題和解決問(wèn)題的對(duì)策，若發(fā)現(xiàn)施工圖中有不妥之處，及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)人員進(jìn)行變更處理，決不能各把一關(guān)，脫離銜接，造成溝通不暢而出現(xiàn)施工問(wèn)題，最后相互扯皮推諉，延誤工期，影響質(zhì)量。

（二） 施工選材及其配合比設(shè)計(jì)。在水利工程建設(shè)中，材料的選擇非常重要，根據(jù)不同的地域環(huán)境選擇不同的施工材料是不需要做的。因此，根據(jù)水利工程結(jié)構(gòu)要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)，盡量避免采用強(qiáng)度高的水泥。另外，注意選用質(zhì)量合格的石、砂等原材料，按照規(guī)范要求合理進(jìn)行摻合料以及外加劑的添加。另外，還需要掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的正確運(yùn)用方法。采用膨脹劑時(shí)，注意考慮造成不同膨脹效果的不同品種及摻料。并通過(guò)試驗(yàn)使配置達(dá)到最佳。在水利施工過(guò)程中，要及時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)不同情況對(duì)混凝土的坍落度設(shè)計(jì)應(yīng)合理設(shè)計(jì)，及時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原材料的情況進(jìn)行調(diào)整，保證現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)工作能有效進(jìn)行。

（三）溫控防裂措施。為了防止裂縫，可以水利施工現(xiàn)場(chǎng)采取一下措施：改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土摻混合料，加引氣劑或塑化劑等，減少混凝土中的水泥用量;攪拌混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻，降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土尤其是大體積混凝土?xí)r應(yīng)盡量減少澆筑厚度，最好控制在500mm 以內(nèi)，以便于表面散熱；第二層澆筑應(yīng)在第一段混凝土初凝前澆筑完畢前；根據(jù)混凝土澆注面積，在混凝土上中下部設(shè)置一定數(shù)量測(cè)溫管，定時(shí)測(cè)定內(nèi)外溫度，前4天每2h測(cè)一次，5～7天每4h測(cè)一次，8～15天每天一次，并及時(shí)記錄，確?；炷羶?nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，做到及時(shí)觀察，出現(xiàn)溫度超偏，可通過(guò)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方式來(lái)降低溫差；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度，加強(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù)措施，現(xiàn)場(chǎng)通常采取措施為混凝土澆注后先覆蓋一層塑料薄膜，用麻袋裝鋸末，厚度80～100mm 進(jìn)行中層覆蓋，最后覆蓋1～2層100mm 厚巖棉被；另外，夏季施工中對(duì)于長(zhǎng)期暴露在外面的混凝土塊進(jìn)行撒水養(yǎng)護(hù)工作，避免因?yàn)榛炷羶?nèi)部水分蒸發(fā)過(guò)快在成裂縫的產(chǎn)生。施工中，應(yīng)盡量避免澆灌混凝土在大風(fēng)大雨中進(jìn)行。

（四） 施工監(jiān)測(cè)。在水利施工過(guò)程中，加強(qiáng)的對(duì)混凝土溫度以及收縮變形程度的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，相關(guān)人員做好詳細(xì)記錄，并進(jìn)行科學(xué)分析，在分析的基礎(chǔ)上及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行反饋，以便工程能順利進(jìn)行。此外，盡量做好混凝土性能的改善工作，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)提高抗裂能力，施工過(guò)程中保證混凝土的優(yōu)良質(zhì)量對(duì)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用，特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)這種情況后要再做更改，努力恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性不是那么容易，因此，施工過(guò)程中預(yù)防貫穿性裂縫的產(chǎn)生成為主要工作。發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)，不要盲目的進(jìn)行修補(bǔ)工作，應(yīng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果及獲取的數(shù)據(jù)針對(duì)各影響條件及水利工程本身存在的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，然后再確定修補(bǔ)的細(xì)節(jié)及應(yīng)采取的措施。

（五）冷卻管降溫措施。為了避免水利施工中混凝土尤其是大體積混凝土在其硬化過(guò)程中的內(nèi)部溫度過(guò)大，可以在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)先鋪設(shè)冷卻管路，在混凝土澆注完成之后即可進(jìn)行通水循環(huán)冷卻，管內(nèi)的水流量通?？刂圃?.5m3/h 左右（進(jìn)水溫度低于 10℃時(shí)），若進(jìn)水溫度偏高，則水流量也應(yīng)加快。冷卻管的出水應(yīng)排放到不影響施工的部位，當(dāng)大體積混凝土整體初凝之后則可視情況利用該出水進(jìn)行蓄水保溫養(yǎng)護(hù)。當(dāng)然在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)完成之后，為了不使中空的冷卻管對(duì)混凝土的強(qiáng)度及其他產(chǎn)生影響，因此對(duì)其進(jìn)行注漿和壓漿的工作，通常采用真空壓漿。

總之，就目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀而言，對(duì)于水利施工中混凝土裂縫的形成原因及計(jì)算方法存在不同的理論，不過(guò)就具體的預(yù)防和改善措施意見(jiàn)來(lái)說(shuō)具有一定的統(tǒng)一，通過(guò)大量實(shí)踐證明，上述措施所取得的效果也比較理想，在具體施工過(guò)程中，作為施工人員應(yīng)多角度、多觀察并進(jìn)行比較，出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合相應(yīng)的預(yù)防處理措施，以避免混凝土的裂縫所造成的不良影響。

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[4]李濤濤.淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2010.

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1007-6344（2016）02-0180-01