芻議水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

曹海軍

摘 要：水利工程在社會發(fā)展中的作用越來越重要，水利工程質量的好壞直接影響著人們的生活水平。但是在各類水利工程施工中，砼裂縫現(xiàn)象時有發(fā)生，裂縫的產(chǎn)生導致水利工程危險系數(shù)增加，不僅影響到水利工程外觀，更是對工程持久性產(chǎn)生危害，各級水利工作者需要高度重視，才能有效解決裂縫問題，保證水利工程安全高效。文章主要通過對水利施工中砼裂縫出現(xiàn)的原因進行系統(tǒng)分析，同時，從多角度、多方面，提出相應解決措施和方法，以此提高水利工程質量，發(fā)揮水利工程功能作用。

關鍵詞：水利工程；混凝土；裂縫；施工

水利工程施工中，主要的建筑材料是水泥與鋼筋，但是在施工中，常常會出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象，如果水泥出現(xiàn)裂縫，則會在水流的沖刷下，導致混凝土內(nèi)部鋼筋材料產(chǎn)生嚴重腐蝕，這樣就大大降低了鋼筋砼結構承載力，嚴重威脅到水利工程的安全，其使用壽命得不到保證，何談水利工程百年大計，水利工程出現(xiàn)隱患，輕則危害人們財產(chǎn)安全，重則出現(xiàn)生死存亡。

1 水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 塑性收縮裂縫

在施工中，需要進行大面積混凝土施工，那么混凝土在施工過程和凝固時期，自身化學反應則會產(chǎn)生散熱和蒸發(fā)，這種化學反應就會造成混凝土收縮，不同的體積產(chǎn)生的收縮比例不同，就會出現(xiàn)裂縫。在混凝土收縮時期，如果不能得到有效控制，則會受到外界環(huán)境約束，自然收縮形成的收縮應力遠無超過混凝土極限，如果超出了混凝土應力抗拉強度，就會出現(xiàn)局部或者大部的混凝土裂縫。裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一，但是在水利工程建設中，其危害性則最大。裂縫理論上講，主要就是材料不連續(xù)現(xiàn)象，是物理性病害。通過大量實踐研究，我們發(fā)現(xiàn)裂縫主要在施工初初期就有顯現(xiàn)，有一些裂縫雖然當時看不出來，但通過幾年十幾年的變化，就會出現(xiàn)，如果說出現(xiàn)裂縫是老化原因，那么，時間差又不夠，所以說，這種情況多是施工時的隱患顯露。裂縫是對水利工程危害最大的病害之一，其存在直接影響到整體水利工程的安危，裂縫使混凝土抗拉性不斷降低，在長期自然侵蝕下，使有些雜物進入到裂縫內(nèi)，特別是水流的壓力與沖刷，直接影響到內(nèi)部結構變化，有害物質及水流不斷進入造成內(nèi)部鋼結構的銹蝕，二者相互辦作用，就會導致混凝土結構性的重大破壞。有一些水利工程具有水庫蓄水、發(fā)電和灌溉功能，如果混凝土裂縫在擋水部位，則會出現(xiàn)滲漏情況，在長期的滲漏過程，如果滲漏量達到相當程度，就會對水利工程蓄水能力、發(fā)電功率、灌溉效果產(chǎn)生影響；有一些混凝土是承重的重力壩，這個區(qū)域如果出現(xiàn)裂縫，也會引起巨大的危害，在裂縫到形成到一定高度和深度時，如果得不到有效控制與修復，就會貫穿整個壩體，這就直接造成了壩體壓力急劇增長，使壩體抗滑力削弱，嚴重影響水利工程整體結構，使整個壩滑能力無法抗震，壩體結構出現(xiàn)不穩(wěn)定，極大的危害到水利工程安全。

1.2 溫差裂縫

溫差裂縫也是混凝土裂縫原因之一，主要就是在混凝土內(nèi)部和外部不同的濕度差作用下產(chǎn)生的，這種濕度差一直都存在于混凝土中，由于水泥水化熱引起混凝土內(nèi)部和混凝土表面形成過大的差距，內(nèi)外溫差過大，特別是在溫度正負交錯中，使混凝土微孔結冰或過冷，形成水氣，使混凝土體積產(chǎn)生較大面積膨脹，出現(xiàn)凍脹壓力，有一些偏冷的水流動滲透，二者附加作用力超過混凝土抗拉強度，混凝土內(nèi)部外部會受到損壞。一般情況下，溫差導致的裂縫成因如下：一是混凝土在使用之初產(chǎn)生的大量水化熱，會造成內(nèi)外溫差，形成一定數(shù)理與面積的裂縫；二是混凝土在施工結束后，需要進行拆模處理，這樣在拆模后，突然的濕度變化就會使混凝土表面固有的溫度急速下滑，濕度差過大，在短期內(nèi)無法適應外部變化，極容易出現(xiàn)裂縫；三是混凝土溫度在內(nèi)部就已經(jīng)形成，當?shù)竭_極限時，在厚度與密度的壓制下，熱量無法快速散發(fā)，這樣就會產(chǎn)生溫差裂縫。這種裂縫主要會出現(xiàn)在大體積混凝土作業(yè)中，比如水利壩、分洪閘、攔河壩、存水庫等工程。

1.3 安定性裂縫

安定性裂縫是細微的裂縫，一般呈現(xiàn)狀態(tài)是龜裂，這種情況的成因主要就是水泥質量和施工不當造成的，在各類材料選擇中，如果使用到不符合工程標準的水泥，則會使施工后的效果較難把握，技術上無法解決，這種裂縫雖然短期內(nèi)不影響水利工程安全，但在長期的使用中，會發(fā)生鋼筋外界的腐蝕。

2 水工砼裂縫的防治措施

2.1 優(yōu)化混凝土的設計配合比

在進行施工前，需要進行有效的科學試驗，我們可以采集一定數(shù)量與比例的原材料，做好試拌試驗，使配比更加規(guī)范科學。在進行配比中，我們需要減少水泥用量，使用I級粉煤灰做材料，合理控制好水膠比范圍，粗骨料需要進行二級配比。適當使用粉煤灰能夠有效的改善混凝土和易性、降低溫度、減少收縮量、提高抗侵蝕能力。在水利工程建設中，要做好危險點控制，特別是在裂縫易發(fā)生部位的孔洞附近、轉角部位，多預埋斜筋，通過鋼筋拉力，全面提高混凝土承載力，細密的鋼筋能夠在一定程度上保護混凝土壓力，有效控制好裂縫不斷擴散與發(fā)展。在設計的時候，也能有效避免裂縫，這就需要在設計時利用中低強度的水泥后期強度，做好施工設計。工程結構設計時，還要強化對降低結構約束度的把握，混凝土內(nèi)部的鋼筋保護層厚度要保證在最小值范圍，使裂縫發(fā)生率降低。

2.2 加強混凝土養(yǎng)護措施

混凝土在施工時，需要進行科學施工，合理養(yǎng)護，特別是在施工后期的拆模環(huán)節(jié)，需要使用草簾或鋪草措施，并按時間段控制好澆水數(shù)量與頻次，這樣通過養(yǎng)護進行有效的保濕處置，使混凝土后期養(yǎng)護到位。第一次澆注混凝土要，通過科學合理的正確保養(yǎng)，強化混凝土強度，避免裂縫產(chǎn)生，初期澆水好壞，直接影響到混凝土后期是否穩(wěn)定，進一步提高承壓能力和強韌度。鋼筋銹蝕是一種化學上的氧化作用，只有通過一定厚度的混凝土圍固，才能形成足夠的密實度，這樣就能有效防止空氣的進入，只有控制好混凝土表面保護層厚度，才能有效預防氧化現(xiàn)象發(fā)生。一般情況，我們需要在混凝土外部噴涂聚合砂漿、瀝青、環(huán)氧樹脂等材料，這樣形成一種高密度的防腐層，有效保護氧化。

2.3 塑性收縮裂縫的預防措施

對材料需要合理使用，對那些干縮值小、強度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，要對水灰比例做好配比，同時可以通過高效減水劑進一步強化混凝土強度和密度，使水和水泥的分量減少到一定范圍。澆注混凝土前，要用水打濕基層和模板，最好在混凝土外部覆蓋薄膜，確保濕度達到施工要求，高溫和大風天氣進行施工時，做好防風和遮陽措施，使混凝土結構更加穩(wěn)定可靠。

2.4 避免混凝土基礎不均勻沉降

只有掌握好施工程序，才能有效解決結構重量問題，使混凝土結構有一定的改善與提高。我們不能簡單地理解為用減輕結構重量控制沉降問題，如果這樣做，只會使整個結構自身重量更加增多，破壞設計穩(wěn)定性，加重沉降率，要利用抵抗不均勻沉降的方式，做好保護措施。保證地基穩(wěn)定，特別是松軟土質施工前，要夯實和加固，施工所用的模板要具備強度和剛度，支撐力要均勻，施工完成后，做好拆模先后順序控制。

2.5 施工管理措施

在施工中不斷強化技術管理為主，施工前，要建立技術交底責任制，形成質量檢驗、責任監(jiān)督和管理落實三步走，確保施工質量與安全；依據(jù)技術規(guī)范進行檢查與測試，形成檢查制度，通過目標管理的措施，轉變管理方式，以系統(tǒng)觀點為指導進行全面綜合管理，全員全崗突出質量，確保工程順利。

3 結束語

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因很多，只有不斷強化控制，掌握好施工方法，才能有效避免出現(xiàn)裂縫問題，提高水利工程使用功能。

參考文獻

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