水利工程施工中混凝土裂縫控制技術(shù)研究

張恒文 北京通成達(dá)水務(wù)建設(shè)有限公司

裂縫是水利工程項(xiàng)目建設(shè)的主要質(zhì)量問題之一，看似小小的裂縫，若忽視對(duì)其的預(yù)防和處理，會(huì)帶來諸多危害。裂縫會(huì)直接影響水利工程的安全運(yùn)行和水工建筑的外觀，增加后續(xù)返工和維修的費(fèi)用，進(jìn)而影響施工企業(yè)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。因此，施工企業(yè)必須重視裂縫問題，及時(shí)采取預(yù)防和處理措施。

一、水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

對(duì)于水利工程來說，其施工過程中主要有兩方面原因會(huì)造成混凝土裂縫：一是混凝土自身理化性質(zhì)的改變而出現(xiàn)的裂縫；二是混凝土施工過程中受到外部因素影響所引發(fā)的混凝土裂縫。

（一）混凝土自身理化性質(zhì)的改變而出現(xiàn)的裂縫

混凝土自身理化性質(zhì)的改變所引發(fā)的裂縫主要包括沉降裂縫、收縮裂縫、溫度變化產(chǎn)生裂縫3 種類型。

（1）沉降裂縫。此種裂縫主要發(fā)生在混凝土初凝過程中，主要是由于混凝土配置時(shí)配比設(shè)計(jì)不夠合理造成的，例如混凝土中粗細(xì)集料配比不合理、水灰比配比不合理、混凝土攪拌過程中粗料較多而振搗不夠充分等，都會(huì)造成混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

（2）收縮裂縫。此種裂縫產(chǎn)生的原因在于混凝土凝固時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，此過程產(chǎn)生的力量會(huì)和混凝土本身的約束力相互作用而產(chǎn)生裂縫。水利工程中混凝土施工收縮的種類較多，主要由塑性收縮與縮水收縮兩種構(gòu)成。有些混凝土的裂縫存在于混凝土工程的表面，這主裂縫較為細(xì)小，具有交叉呈現(xiàn)龜裂狀特征，并且缺少任何規(guī)律性的特征。還有的混凝土裂縫較大，裂縫的強(qiáng)度較高，裂縫是由混凝土內(nèi)部壓實(shí)等問題影響。通過分析混凝土裂縫問題可以發(fā)現(xiàn)，由于混凝土制作過程中使用的材料強(qiáng)度不同因而導(dǎo)致混凝土對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不同。由于混凝土材料的強(qiáng)度等級(jí)不夠，水泥品種或者砂石規(guī)格的因素都可能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足。

（3）溫度變化產(chǎn)生裂縫。還有很多混凝土具有熱脹冷縮的特征，混凝土裂縫不僅產(chǎn)生于混凝土的內(nèi)部，因?yàn)橥獠凯h(huán)境的激烈變化，內(nèi)外溫差的突然增加，溫差會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部產(chǎn)生熱脹冷縮等問題的出現(xiàn)?；炷帘砻孢€會(huì)因?yàn)闇夭畛霈F(xiàn)拉應(yīng)力的情況，如果混凝土的表面超過了混凝土自身的強(qiáng)度，在一些混凝土建設(shè)工程中會(huì)出現(xiàn)表面高于載荷壓力的情況，這使得混凝土的外表面出現(xiàn)較大的裂縫。

（二）外部因素對(duì)混凝土產(chǎn)生的裂縫

（1）施工環(huán)境引發(fā)的裂縫。水利工程施工所處環(huán)境較復(fù)雜，受到各種因素的影響容易引發(fā)裂縫，其中最主要的就是溫度裂縫。溫度裂縫一般發(fā)生在混凝土工程的后期，特別是在體積較大的混凝土表面以及溫差較大的區(qū)域發(fā)生較多。此種裂縫主要是由于混凝土內(nèi)外存在較大溫差，內(nèi)外熱脹冷縮程度不同會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生相應(yīng)拉應(yīng)力而產(chǎn)生的。除此之外，水利工程所處區(qū)域地質(zhì)較為松散或者不均勻、壓實(shí)度較差等都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而引發(fā)沉降裂縫。

（2）施工工藝引發(fā)的裂縫。此種裂縫主要是由于施工中沒有按照標(biāo)準(zhǔn)工藝和流程而引發(fā)的混凝土裂縫。例如混凝土攪拌不均勻不充分、振搗不夠密實(shí)等都會(huì)引發(fā)離析問題，從而引發(fā)混凝土裂縫；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)的保護(hù)層厚度不夠，就容易造成鋼筋銹蝕，從而造成混凝土內(nèi)部發(fā)生膨脹應(yīng)力，進(jìn)而造成混凝土裂縫。

二、水利工程施工中混凝土裂縫控制技術(shù)

（一）沉降裂縫的防治措施

應(yīng)考慮將沉降縫設(shè)置在平面的轉(zhuǎn)折部位、高度和荷載差異較大處、過長(zhǎng)建筑物的適當(dāng)部位、建筑基礎(chǔ)類型不同交界處等；設(shè)計(jì)加強(qiáng)剛度和強(qiáng)度。

（二）收縮裂縫的防治措施

收縮裂縫可分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫兩種，在防治過程中應(yīng)注意二者的區(qū)別。干縮裂縫的防治需要選擇收縮量較小的水泥，并盡量減少水泥用量，但要確保所選水泥的強(qiáng)度能滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的需要，合理的控制混凝土的水灰比，重點(diǎn)防控水灰比控制不足的現(xiàn)象。在混凝土配置的過程中還要增加減少劑等達(dá)到降低水灰比的目標(biāo)，從而達(dá)到進(jìn)一步提高混凝土強(qiáng)度的目標(biāo)。

（三）溫差裂縫的防治措施

確保所選水泥具有較低的水化熱，并通過添加粉煤灰的方式將其含水量降低。在此基礎(chǔ)上，還需確保混凝土澆筑全程的連續(xù)性，強(qiáng)化混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)作業(yè)質(zhì)量，避免由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致內(nèi)外部溫差較大而出現(xiàn)裂縫。防控溫差裂縫是水利工程工程混凝土裂縫控制的主要任務(wù)，在保證原材料質(zhì)量的情況下應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)防止因?yàn)橥獠繙囟茸兓瘜?duì)混凝土工程施工造成的影響。在施工的過程中還要注意季節(jié)性措施，如果施工的季節(jié)為夏季，需要降低內(nèi)部水分蒸發(fā)引發(fā)的問題，進(jìn)而達(dá)到有效控制混凝土溫差的目標(biāo)。

（四）龜裂導(dǎo)致的安全性裂縫的防治措施

從源頭上進(jìn)行預(yù)防，對(duì)水利工程進(jìn)行加固處理，強(qiáng)化拆模過程中的保護(hù)措施。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的龜裂，要在確保支撐處理和平均受力的基礎(chǔ)上進(jìn)行修復(fù)。此外，對(duì)于容易發(fā)生的腐蝕性裂縫，要強(qiáng)化鋼筋防腐處理，施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)鋼筋外露的問題，在施工現(xiàn)場(chǎng)要強(qiáng)化對(duì)施工人員的技術(shù)指導(dǎo)，確保水利工程的混凝土施工質(zhì)量。

三、結(jié)束語

水利工程是最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)于人們的生產(chǎn)生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有非常重要的影響。水利工程施工過程中混凝土容易受到各種因素的影響而發(fā)生裂縫，造成其承載能力、耐久性、防水性的下降，所以需要對(duì)其進(jìn)行有效控制。