混凝土裂縫控制理論下的水利工程施工技術(shù)

于杰 姜平

摘要：水利工程的修建是人類工程中最重要的舉措之一，例如三峽大壩的修建不僅調(diào)節(jié)了上下游水資源平衡，產(chǎn)生的電力也極大地方便了人們的生活。但是水利工程的修建并不容易，尤其是混凝土壩的建設(shè)施工。混凝土壩極易受到溫度影響，出現(xiàn)溫度裂縫，影響工程質(zhì)量。因此文章對(duì)溫度裂縫控制技術(shù)進(jìn)行了研究。經(jīng)驗(yàn)證明該方法的控制效果極好，為水利工程施工中裂縫問題的解決提供了重要的指導(dǎo)意義。但是本研究也存在一些不足之處，溫度取值受一些潛在因素的影響，取值可能存在一定誤差，對(duì)研究產(chǎn)生了一定的影響。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫控制理論;水利工程;施工技術(shù)

一、混凝土裂縫類型

（一）收縮裂縫

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行硬化過程中，會(huì)受外部環(huán)境的一定影響，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的自身內(nèi)部發(fā)生變形，這樣一來將會(huì)與混凝土結(jié)構(gòu)的外表面變形出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，混凝土結(jié)構(gòu)的表面拉力增加從而造成一些裂縫的出現(xiàn)。而混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫，一般都是在混凝土結(jié)構(gòu)的固化結(jié)束后兩周左右產(chǎn)生的。

（二）塑性收縮裂縫

對(duì)于混凝土自身的硬化周期來說，其時(shí)間受到配比的影響較大，并且在混凝土結(jié)構(gòu)的硬化過程中其自身的強(qiáng)度會(huì)變得非常低。而當(dāng)遇到施工環(huán)境較為干燥的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)的自身表面水份將會(huì)快速蒸發(fā)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面的變形加快，最終將會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。而這種塑性收縮裂縫的產(chǎn)生的主要原因是其分布不均勻且不連續(xù)的，而裂縫的兩端的一般都是細(xì)長的。

（三）沉陷裂縫

在水利工程建設(shè)施工過程中中，因?yàn)榛炷磷陨斫Y(jié)構(gòu)分布不均勻，從而導(dǎo)致在進(jìn)行施工中會(huì)因?yàn)楦鞣N因素造成嚴(yán)重的不均勻沉降問題。并且，施工過程中如果出現(xiàn)一些不正確的模板工程設(shè)計(jì)，也增加沉陷裂縫的發(fā)生幾率。而沉陷裂縫一般都是表現(xiàn)為穿透裂縫，并且其發(fā)生的寬度不夠均勻，從而會(huì)受到一定沉降差異的影響。

（四）溫度裂縫

在進(jìn)行水利工程的混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，因?yàn)楣こ套陨淼氖┕ち枯^大，因此導(dǎo)致混凝土施工的固結(jié)時(shí)間較長，而在混凝土的硬化期間，由于受到水化作用的影響，將會(huì)產(chǎn)生水化熱，而這種化學(xué)反應(yīng)將會(huì)對(duì)于水利工程的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。而如果我們的施工速度較快，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的水化熱不能夠快速的消散，這樣混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度將會(huì)比內(nèi)部溫度低。上下結(jié)構(gòu)的溫差將會(huì)變得很大，從而在結(jié)構(gòu)的表面上也形成裂縫。

二、混凝土壩裂縫產(chǎn)生的原因

（一）混凝土壩原料配置不合理或在攪拌過程中粗料厚度過大但振搗工作不充分、不均勻，造成沉降裂縫。

（二）混凝土在成壩變硬過程中，混凝土發(fā)生體積形變，而這股力量會(huì)與混凝土自身約束力相互抗衡造成收縮裂縫的產(chǎn)生。

（三）在混凝土成形變硬過程中，混凝土?xí)恢本S持塑性收縮狀態(tài)，這時(shí)混凝土中較小、較輕粒子會(huì)逐漸向上移動(dòng)，較大、較重粒子會(huì)逐漸向下移動(dòng)。這種移動(dòng)過程在受到外部鋼筋或鋼板結(jié)構(gòu)約束時(shí)，產(chǎn)生塑性裂縫。

（四）混凝土自身溫度與外部環(huán)境溫度很難達(dá)成一致，會(huì)有一定的誤差，造成混凝土內(nèi)部與外表熱脹冷縮程度不同，產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，在壩體表面產(chǎn)生裂縫。這種裂縫就是溫度裂縫。

（五）未按照嚴(yán)格施工標(biāo)準(zhǔn)施工而造成的裂縫。前三種是混凝土自身因素造成的裂縫，后兩種是由于外部客觀因素造成的裂縫。

三、混凝土裂縫控制的措施

（一）科學(xué)防治溫差裂縫

水泥水化熱原因使混凝土在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的水分流失情況，產(chǎn)生裂縫。對(duì)于這一情況，需要在采購環(huán)節(jié)對(duì)混凝土原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，優(yōu)選發(fā)熱量低的水泥材料。倘若施工季節(jié)為夏天，通過在攪拌過程中加入冰塊對(duì)混凝土進(jìn)行降溫處理。或者，借助水管進(jìn)行水循環(huán)降溫。該過程中，依據(jù)水利工程施工要求及具體工程情況，科學(xué)選擇攪拌技術(shù)，在澆筑過程中，使混凝土散熱面積增加，加快內(nèi)部水分散發(fā)速度。冬季施工過程中，更要注重外界溫度變化，嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，既要確保溫度適宜，又要時(shí)刻保持通風(fēng)。

（二）確保混凝土受力科學(xué)

水利工程施工過程中，需要依據(jù)實(shí)際工程情況，對(duì)施工過程及工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格管控。吊裝、運(yùn)輸混凝土構(gòu)件時(shí)，要全面落實(shí)各項(xiàng)保護(hù)工作，以免出現(xiàn)振動(dòng)、破壞情況，而吊點(diǎn)和支撐點(diǎn)的選擇也應(yīng)合理，以免出現(xiàn)誤差，從根本上規(guī)避混凝土裂縫問題。除此之外，還要嚴(yán)格管理混凝土澆筑過程，無論混凝土澆筑、振搗工作，還是壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)過程，都要確保流程準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求及強(qiáng)度。工程竣工之前，禁止人為踩踏或堆放雜物，最大程度保證混凝土構(gòu)件質(zhì)量及安全。水利施工中，混凝土裂縫的防治還應(yīng)兼顧進(jìn)度問題，任一工序的執(zhí)行都要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，避免出現(xiàn)因過度追求工期、進(jìn)度，出現(xiàn)快速拆?；蛘唣B(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)那闆r。

（三）優(yōu)選最佳原材料

在水利工程實(shí)踐中，科學(xué)選擇原材料，能夠有效防治混凝土裂縫，提高施工技術(shù)。該過程中，要對(duì)采購環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保水泥質(zhì)量、型號(hào)達(dá)標(biāo)，符合水利工程施工要求。砂石選購過程中，需要對(duì)雜質(zhì)含量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，確保水泥、砂石比例科學(xué)，達(dá)標(biāo)后才可以應(yīng)用到具體工程實(shí)踐中，為水利工程施工奠定良好基礎(chǔ)。水利工程建設(shè)初期，需要采用專業(yè)方法，對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行反復(fù)核查，了解其性能、用途，監(jiān)督它的應(yīng)用過程，使混凝土材料質(zhì)量得到明顯提高，保證水利工程能夠順利進(jìn)行。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的重要內(nèi)容，水利工程施工過程中涉及到原材料、工期、施工環(huán)境等諸多內(nèi)容，稍有不慎，便會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫問題，影響整體工程質(zhì)量。施工單位和一線施工人員要立足實(shí)際水利工程情況，深入研究混凝土裂縫類型及產(chǎn)生原因等，從多個(gè)方面加以防治，優(yōu)化水利工程施工過程，如期完成水利工程施工任務(wù)的同時(shí)，減少各類混凝土裂縫問題，將安全隱患降到最低，保障水利工程整體施工效益，提高我國整體水利工程建設(shè)水平。

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