水利工程施工中有效控制混凝土裂縫及接縫技術(shù)分析

□盧進(jìn)和

（福建省永川水利水電勘測設(shè)計院有限公司）

0 引言

現(xiàn)階段有關(guān)中國水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)措施研究相對較少，這就要求行之有效的方法對其進(jìn)行分析研究，如相關(guān)接縫技術(shù)，包括熱接縫技術(shù)分析、冷接縫技術(shù)分析等，本次研究對水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)措施進(jìn)行分析，有重要的理論意義。

1 項(xiàng)目介紹

工程概述：本工程主要為水庫加工施工項(xiàng)目，該水庫主要位于某村西南方向，其河流為溪棟河，該水庫大壩控制流域大體面積為0.35 km2，其主河道總體長度為0.75 km，通過分析后其河道比較值為75.41%。本次施工加固洪水位置具體為42.33 m，且?guī)烊葜饕獮?0.25萬m3，且洪水校核主要為40.21 m，庫容主要為32.12萬m3。通過項(xiàng)目分析后發(fā)現(xiàn)，其工程為V等工程。在其施工過程中主要以混凝土方式進(jìn)行，進(jìn)而對其裂縫產(chǎn)生等進(jìn)行問題分析與對策提出。

2 當(dāng)下水利工程施工當(dāng)中混凝土裂縫形成原因分析

2.1 本身質(zhì)量不合格導(dǎo)致裂縫形成

針對混凝土裂縫產(chǎn)生的危害影響，通過對相關(guān)資料技及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究后發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量問題是造成其裂縫產(chǎn)生的重要因素，所指的質(zhì)量主要是以混凝土及相關(guān)施工材料為主，具體如下：第一，缺乏嚴(yán)格的材料采購體系，無法對施工材料進(jìn)行有效采購，在實(shí)際采購過程中存在嚴(yán)重的對付性、流程化，且采購人員責(zé)任心不強(qiáng)，缺乏最為基本的質(zhì)量意識，導(dǎo)致因原材料采購造成的質(zhì)量問題出現(xiàn)。圖1為2016—2018年混凝土防水劑48 h吸水量原始數(shù)據(jù)（混凝土強(qiáng)度）。

圖1 2016—2018年混凝土防水劑48 h吸水量原始數(shù)據(jù)（混凝土強(qiáng)度）圖

第二，缺乏質(zhì)量檢測，在混凝土材料進(jìn)場前不能對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢測，檢測的目的在于對質(zhì)量問題的及時發(fā)現(xiàn)。另外，部分施工企業(yè)檢測方式與技術(shù)相對滯后，導(dǎo)致對質(zhì)量問題不能第一時間發(fā)現(xiàn)。

2.2 混凝土材料特殊性導(dǎo)致裂縫形成

首先，在進(jìn)行施工過程中發(fā)現(xiàn)體積較大的混凝土在其水化后，會產(chǎn)生較大的水化熱，且水化熱得不到及時散發(fā)。這樣就造成該混泥土組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部、外部溫度差異較大，會使混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重變形，導(dǎo)致其裂縫出現(xiàn)。其次，混凝土施工過程中需要對其進(jìn)行硬化，在其硬化過程中沒能對其進(jìn)行有效規(guī)范，導(dǎo)致其干縮形成的體積嚴(yán)重變形，逐漸形成裂縫出現(xiàn)。同時，水利工程主體結(jié)構(gòu)多為厚度較大混凝土極易造成塑性塌落，這樣也會導(dǎo)致裂縫情況出現(xiàn)。通過觀察后發(fā)現(xiàn)，混凝土極易受到熱脹冷縮影響產(chǎn)生體積膨脹，在經(jīng)過其日光暴曬也容易出現(xiàn)裂縫情況。最后，在對混凝土進(jìn)行加水?dāng)嚢柚校嘀兴膲A性物質(zhì)和其活性骨料當(dāng)中的活性氧化硅出現(xiàn)反應(yīng)，導(dǎo)致硅膠從四周介質(zhì)中大量吸水而導(dǎo)致膨脹，導(dǎo)致體積增大與裂縫出現(xiàn)。

3 有效控制混凝土裂縫出現(xiàn)的相關(guān)辦法

3.1 從質(zhì)量根源入手

質(zhì)量控制是規(guī)避與預(yù)防裂縫產(chǎn)生的重要基礎(chǔ)與手段之一，具體如下：第一，應(yīng)該加強(qiáng)對采購環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。采購人員應(yīng)該樹立質(zhì)量意識，通過對多家材料供應(yīng)商實(shí)地走訪及調(diào)查，選擇信譽(yù)好、口碑佳、質(zhì)量強(qiáng)的供應(yīng)商與其進(jìn)行合作，必須從源頭上控制質(zhì)量問題出現(xiàn)。第二，建立質(zhì)量檢測體系，將質(zhì)量檢測與工程施工進(jìn)行有效結(jié)合，不能單從施工角度出發(fā)，應(yīng)該通過先進(jìn)儀器與技術(shù)對混凝土質(zhì)量進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)問題堅決不予投入現(xiàn)場。針對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，與混凝土質(zhì)量密切相關(guān)；混凝土開裂一個主要原因是溫度應(yīng)力引起的，混凝土澆筑溫度最佳溫度為18°，所以在實(shí)際施工中一定要注意“施工現(xiàn)場溫度”掌控問題。在夏天施工中應(yīng)該避免高溫施工，高溫會導(dǎo)致水分大量蒸發(fā)，水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石的混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。同時，應(yīng)加強(qiáng)混凝土日常養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切，早期表面干燥或早期內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)然也要避免在極端天氣條件下施工，可以減少混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。在冬季施工過程中一定要注意保暖，混凝土結(jié)構(gòu)極易受溫度過低而出現(xiàn)凍結(jié)，在澆筑完成后需要對其進(jìn)行覆蓋，如：棉被、草墊等。

3.2 具體應(yīng)用步驟

首先，應(yīng)該對混凝土配合比進(jìn)行整體優(yōu)化與科學(xué)設(shè)計，在泵送流動度方面要給予充分保證，建議添入粉煤灰、減水劑。在攪拌過程中應(yīng)該以原材料為主，一定要最大限度減少其水泥用量，表1為混凝土常見配合比。

表1 混凝土常見配合比表

同時，建議在其攪拌過程中加入I 級粉煤灰，并按照國家相關(guān)要求對其水膠進(jìn)行控制，即規(guī)范使用。上述方法在于對混凝土和易性進(jìn)行加強(qiáng)，且降低升溫，使其收縮性減少，并起到一定抗腐蝕作用。其次，在原材料選擇方面具體如下：砂料細(xì)度模式建議控制在2.50以上，其含泥量應(yīng)控制為1%之內(nèi)，在水泥選擇方面建議采用低水熱化水泥，通過其嚴(yán)格控制可以有效降低其收縮情況出現(xiàn)。并添加參合劑，參合料指礦物摻合料，比如：粉煤灰、礦粉等；粉料，作用各不相同，如替代水泥、改善和易性；外加劑指減水劑、膨脹劑、早強(qiáng)劑等，摻量一般不超過粉料的5%，多是液體，起特殊的作用，如：減水劑可降低用水量等。

4 混凝土施工中接縫列舉分析

4.1 熱接縫方法應(yīng)用分析

熱接縫技術(shù)在當(dāng)下混凝土施工接縫中較為常見，該技術(shù)是通過利用混凝土自身所存在高溫溫度，即在一定狀態(tài)情況下很容易發(fā)生其物理溶解。一旦外部原因波及，如：高溫輻射等情況，就會觸發(fā)混凝土高溫臨界點(diǎn)，即出現(xiàn)高溫熔點(diǎn)情況。此時混凝土內(nèi)部組織會出現(xiàn)較為強(qiáng)烈變化，會呈現(xiàn)出大量液體形態(tài)，并通過對該形態(tài)利用進(jìn)行針對的路面鋪設(shè)修復(fù)。分析后發(fā)現(xiàn)，在該流程當(dāng)中，施工技術(shù)人員一定要選擇振動式壓路機(jī)，并將其震動頻率進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，對即將應(yīng)用的混凝土材料進(jìn)行快速、科學(xué)的混合攪拌，必須為均勻性，確保縱向?qū)用娴慕涌p合理，即所謂的“填補(bǔ)裂縫”，該方法對增強(qiáng)混凝強(qiáng)度十分有利。

4.2 冷接縫方法應(yīng)用分析

“冷接縫技術(shù)”是縱向接縫技術(shù)重要組成部分之一，首先，從材料選擇方面，“冷接縫技術(shù)”采用中要選擇較新混凝土材料，并在其原表面進(jìn)行重新凝結(jié)鋪面。并對其進(jìn)行全面輾壓，其后在對原混凝土表面進(jìn)行相對的平面搭接輾壓施工。另外，一定要注意的是混凝土周圍邊界要進(jìn)行完整填密。待對混凝土邊緣進(jìn)行切實(shí)后，將其少量的粘層均勻涂在相關(guān)邊緣處。讓該混凝土同已鋪表面保持穩(wěn)定不動，采用靜壓技術(shù)等待其混凝土自然冷卻后慢慢成型。

4.3 表面覆蓋方法應(yīng)用

在水利工程施工中在對相對細(xì)微裂縫進(jìn)行處理時，可以采用表面覆蓋技術(shù)，即在表面對其進(jìn)行涂膜，使其耐力性與防水性得以加強(qiáng)，這也是最為奏效的一種裂縫修復(fù)方法，在具體施工中需要通過鋼絲刷對其表面進(jìn)行打磨，其后認(rèn)真清洗，然后用樹脂填充到表面裂縫氣孔處，最后用修補(bǔ)材料進(jìn)行全面覆蓋。

5 結(jié)論

通過對水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)措施分析研究：造成水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的具體因素包括質(zhì)量問題造成裂縫出現(xiàn)；自身問題造成裂縫出現(xiàn)、水利工程施工中控制混凝土裂縫的具體措施是加強(qiáng)質(zhì)量控制，相關(guān)接縫技術(shù)包括熱接縫技術(shù)分析、冷接縫技術(shù)分析等，多方面、多角度對水利工程施工中控制混凝土裂縫的技術(shù)措施進(jìn)行闡明，為下一步工作開展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。