水利施工中混凝土裂縫防治技術(shù)

楊光

摘 要：在進(jìn)行水利施工的過程中，由于一些不可避免的問題，往往容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，而這種問題會對施工建筑的質(zhì)量都產(chǎn)生巨大的影響。為了避免這種情況的發(fā)生，在施工的過程當(dāng)中，一定要做好混凝土裂縫的防治技術(shù)，針對可能出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的措施。為此必須逐漸完善混凝土的防治技術(shù)，采取有效的措施進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：水利施工；混凝土；裂縫；防治技術(shù)

引言

伴隨著我國水利工程的飛速發(fā)展，在進(jìn)行水里施工建設(shè)的過程中也面臨著越來越重大的挑戰(zhàn)，施工中的各種問題逐漸暴露出來，各種因?yàn)槭┕そㄖ霈F(xiàn)裂縫導(dǎo)致建筑物變形損壞甚至坍塌的報道層出不窮。在這種環(huán)境下，如何正確的采取相應(yīng)的措施對其進(jìn)行處理，就成了目前安全性需要首先考慮的問題。由于混凝土在施工過程中受環(huán)境或施工技術(shù)影響嚴(yán)重往往容易因?yàn)橐恍┬┬〉恼`差產(chǎn)生孔隙或裂縫導(dǎo)致引發(fā)建筑物大的問題出現(xiàn)。因此必須清楚如何預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，本文將就混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施進(jìn)行簡要分析。

一、水利施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因

1.外力引起的裂縫

在水利施工的過程中，外力引起的裂縫最為常見。通常由于在施工的過程中各種力的作用產(chǎn)生，往往容易因?yàn)榱Φ氖┘硬痪鶆?，或是某一點(diǎn)壓力不符合要求，就會使得外荷載的直接應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。一般來說這種裂縫由于成因的不同導(dǎo)致樣式也比較多樣，切裂縫分布也并不均勻，而是局部的位于某一位置。這種裂縫的產(chǎn)生按照形成原因可大致分為兩類：由于外荷載的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫叫做應(yīng)力裂縫。而由于結(jié)構(gòu)次應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)生的裂縫即為次應(yīng)力裂縫。

2.混凝土收縮引起的裂縫

在水利工程過程中，除了由于外力的因素導(dǎo)致的裂縫之外，還有因?yàn)榛炷帘旧懋a(chǎn)生的裂縫。由于混凝土施工后凝固的過程中產(chǎn)生的收縮現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。這種裂縫一般分布于混凝土的表面，呈龜裂狀分布。而由于不同種類的混凝土其成分不同，形成的裂縫也各不相同。通常混凝土本身的材質(zhì)，采用的水泥的種類和砂石的規(guī)格，包括外界環(huán)境都有可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。

3.溫度變化引起的裂縫

對于任何物質(zhì)都存在著熱脹冷縮的規(guī)律，混凝土自然也不例外。在施工時使用的混凝土往往在一開始是處于高溫液態(tài)形態(tài)的。通常在施工過程中會使混凝土逐漸冷卻至固態(tài)，但如果由于外部環(huán)境溫度發(fā)生劇變時，就容易由于內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生熱脹冷縮的效應(yīng)，一旦內(nèi)外熱脹冷縮的程度超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，便會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

二、水利施工中混凝土裂縫的類型

上文提到由于形成原因的不同往往導(dǎo)致產(chǎn)生的裂縫也有所差異。通常根據(jù)裂縫的產(chǎn)生原因可大致分為以下幾類：

1.干縮裂縫

這種裂縫一般出現(xiàn)在施工完成后的一周左右，在這一時期，混凝土處于由液態(tài)向固態(tài)液化的過程中。而在這一過程中，混凝土往往容易受到外部條件的干擾。由于其表面裸露于地表上，由于日曬等原因?qū)е卤砻娌糠值乃终舭l(fā)較快，而位于下方的部分則因?yàn)樘幱趦?nèi)部不易受到外部的干擾因此水分蒸發(fā)較慢。因此就會導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外收縮程度不同而產(chǎn)生變形導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)干縮裂縫。

2.塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫的產(chǎn)生原因也是由于表面水分的蒸發(fā)問題，但與干縮裂縫的不同之處在于，塑性收縮裂縫并不是由于內(nèi)外水分蒸發(fā)速率的差異產(chǎn)生的。其與內(nèi)部的水分無關(guān)，而是由于外部水分蒸發(fā)過快導(dǎo)致的。通常來講混凝土的硬化過程是較為緩慢的，所需的世界也較長，而如果由于外界溫度較高、濕度較低或風(fēng)力較大導(dǎo)致混凝土表面的水分蒸發(fā)過快，則會形成塑性收縮裂縫。這種裂縫和干縮裂縫相似，分布不均，長短也往往參差不齊。

3.沉陷裂縫

沉陷裂縫則與塑性收縮裂縫相反，是由于混凝土施工的內(nèi)部產(chǎn)生的變化導(dǎo)致的問題。通常是由于水利施工的地基土質(zhì)問題或是在施工的過程中出現(xiàn)問題導(dǎo)致地基不牢導(dǎo)致的。例如在凍土地帶進(jìn)行的水利工程，當(dāng)在施工的過程中，地下的土質(zhì)由于凍結(jié)處于教硬的狀態(tài)。但如果在施工完成后，由于溫度升高導(dǎo)致凍土融化，則會導(dǎo)致發(fā)生下沉，從而導(dǎo)致了沉陷裂縫的產(chǎn)生。

4.溫度裂縫

溫度裂縫顧名思義，即由于溫度導(dǎo)致產(chǎn)生的裂縫。前文提到過，由于熱脹冷縮不均勻超出了混凝土的拉伸限度導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。除了外部條件的因素外，還有一種情況是由于混凝土內(nèi)部出現(xiàn)大量水化熱聚集的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，從而導(dǎo)致內(nèi)外溫差形成了不同的熱脹冷縮導(dǎo)致了溫度裂縫的產(chǎn)生。

三、水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

1.施工前的技術(shù)準(zhǔn)備

在進(jìn)行水利施工之前，要先做好技術(shù)上的準(zhǔn)備，針對可能出現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。制定好完善的施工方案，如在前期的設(shè)計(jì)中避免出現(xiàn)暴雨天氣或持續(xù)高溫天氣造成的外界溫度因素、或是針對具體的施工環(huán)境選擇需要使用的混凝土種類等，提前準(zhǔn)備好施工需要的設(shè)備及材料。同時也要加強(qiáng)對施工人員的技術(shù)水平教育、使其有充分的能力應(yīng)對施工中可能遇到的問題，對水利施工有較為專業(yè)的理解。而在設(shè)計(jì)的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)計(jì)劃中有某一點(diǎn)不合要求，則必須要向相關(guān)負(fù)責(zé)人反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)的修改。

2.施工前的選材

由于施工需求的不同，對于混凝土的選擇也有一定的區(qū)別。因此在施工材料的選擇上一定要注意，所選擇的水泥和砂石的質(zhì)量一定要符合標(biāo)準(zhǔn)，所選的水泥強(qiáng)度不要過高，而選擇砂石時則要嚴(yán)格檢查砂石的質(zhì)量是否合格。在進(jìn)行混凝土的配置時，要嚴(yán)格的按照要求進(jìn)行配置，針對具體的環(huán)境通過實(shí)驗(yàn)來確定合理的配制比例。

3.冷卻管降溫

前面提到過，在施工的過程中往往由于溫度的原因?qū)е铝芽p的產(chǎn)生，而針對內(nèi)部溫度過高的情況，可以在施工時事先在內(nèi)部鋪設(shè)冷卻管和溫度檢測系統(tǒng)。尤其在施工面積較大的工程中，采用這種方式能夠有效的防止溫度裂縫的產(chǎn)生。在混凝土澆灌完畢后，通過預(yù)先鋪設(shè)好的冷卻管通入冷凝水對內(nèi)部進(jìn)行冷卻降溫。根據(jù)具體的溫度情況也可以對冷凝水的溫度和流速進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，如果溫度正常也可以不必進(jìn)行冷凝水的循環(huán)。但在鋪設(shè)冷卻管的過程中需要注意，冷卻管的存在不能對施工本身造成影響，冷凝管的出口也要選擇合理的位置，避免冷卻水對施工或周圍環(huán)境造成影響。而在混凝土灌注冷卻完畢后，則要對冷凝管進(jìn)行注漿處理，防止由于冷凝管造成混凝土內(nèi)部中空導(dǎo)致對建筑整體強(qiáng)度和質(zhì)量造成影響。

4.施工監(jiān)測

在水利施工過程中，必須要安排人員對工程狀況進(jìn)行定期的監(jiān)測。由于裂縫產(chǎn)生時間位置的不確定性，必須要及時的發(fā)現(xiàn)問題才能進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)救措施。因此工作人員要及時的將混凝土的情況反饋給相關(guān)負(fù)責(zé)人員。一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停止施工，而不能貿(mào)然采取補(bǔ)救措施，否則可能因處理不當(dāng)反而導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。因此在發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生后，要先組織相關(guān)人員對裂縫產(chǎn)生的部位及原因進(jìn)行調(diào)查分析，之后再組織專家進(jìn)行討論得出最佳的解決方案后才能針對具體情況進(jìn)行補(bǔ)救。另外在施工的過程中，還要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的監(jiān)測，在施工時要做好混凝土的改善工作，加強(qiáng)混凝土的抗裂能力，才能盡量避免裂縫產(chǎn)生，也能有效的節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本。

結(jié)束語

正所謂千里之堤潰于蟻穴，在水利施工過程中的裂縫問題不可謂不嚴(yán)重，而在實(shí)際的施工過程中，也往往不得不面對這一問題。要想保證工程的質(zhì)量，就必須要針對混凝土裂縫采取相應(yīng)的措施。水利施工中的裂縫問題不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，更是關(guān)系到人民和國家的安全水平。只有充分的了解其成因和原理，才能采取合理的裂縫防治措施，進(jìn)一步完善我國的水利施工體系，保障人民的利益，使國家的水利施工技術(shù)得以發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：上海宏波工程咨詢管理有限公司）