水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

季海斌 李 浩

青海省水利水電科學(xué)研究院有限公司 青海西寧 810000

水利工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中常出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致工程質(zhì)量下降，甚至造成塌陷等事故。需要格外重視混凝土裂縫，進(jìn)行深入的分析和探討?；炷磷冃螘?huì)產(chǎn)生微小空隙，加上所處環(huán)境的影響，會(huì)在一定程度上加劇鋼筋的銹蝕，降低鋼筋的承載能力和耐久性[1]。

1 水利施工中混凝土裂縫的種類及其產(chǎn)生原因

1.1 溫度裂縫

施工過(guò)程中，混凝土中的水泥發(fā)生水化熱產(chǎn)生熱量，致使產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，對(duì)混凝土凝結(jié)效果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。而混凝土為抗壓材料，承受的拉應(yīng)力很小，當(dāng)溫度拉應(yīng)力過(guò)大超過(guò)其抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，就會(huì)發(fā)生溫度裂縫現(xiàn)象。大體積混凝土施工過(guò)程或者溫度變化較大時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)混凝土溫度裂縫；在正常溫度下，水利工程在施工過(guò)程中產(chǎn)生的表面應(yīng)力與內(nèi)部壓力相差小，不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2 沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生原因是地基軟硬不均、模板剛度不足等，會(huì)使地基受力不均勻，發(fā)生不均勻沉降。出現(xiàn)混凝土沉陷裂縫表明結(jié)構(gòu)的承載力發(fā)生重大變化，使工程產(chǎn)生危險(xiǎn)性，要及時(shí)進(jìn)行防治措施[2]。因此，在進(jìn)行施工前，需要對(duì)地下土進(jìn)行合理的分析與處理，水利工程施工中如果無(wú)法對(duì)地基進(jìn)行較好地處理，出現(xiàn)承載力不夠現(xiàn)象，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)工程的安全。

1.3 其他裂縫

混凝土裂縫還包括干縮裂縫、施工裂縫、基礎(chǔ)貫穿裂縫、網(wǎng)狀裂縫等。

2 水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)以及控制措施

2.1 與溫度有關(guān)的防治技術(shù)以及控制措施

在水利工程施工過(guò)程中，可以采取各種方式與措施控制溫度，減小混凝土內(nèi)外溫差，使溫度拉應(yīng)力遠(yuǎn)小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，控制溫度裂縫的產(chǎn)生和變化。調(diào)節(jié)混凝土內(nèi)部由水化反應(yīng)引起的變化，降低水化熱，可以選取低熱量的水泥材料并降低混凝土中水泥的應(yīng)用量，或添加外加劑延緩反應(yīng)的時(shí)間?？刂茲仓r(shí)間和澆筑溫度，防止混凝土與外部環(huán)境接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致混凝土材料溫度過(guò)高。針對(duì)這種情況，可以采取的防治措施有控制混凝土的入倉(cāng)溫度、延長(zhǎng)澆筑過(guò)程中各個(gè)澆筑層的時(shí)間間隔、增加散熱面積提高散熱率。不同季節(jié)需要采取的具體措施不同。

2.2 優(yōu)選最佳材料以及控制配合比質(zhì)量

水利工程具有特殊性，在施工過(guò)程中需要選擇性能好的材料，各項(xiàng)材料指標(biāo)性能要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，如硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高、具有良好抗?jié)B能力、干縮性小、抗寒；石料選擇條件為分化顆粒少且比較堅(jiān)硬。

混凝土各材料性能有比較重要的作用，適量地添加引氣劑和減水劑可以提高混凝土脆性與防滲水性能，大幅提高強(qiáng)度。減縫防裂劑可以改變混凝土的一些物理性質(zhì)，減水防裂劑可以減少混凝土的泌水，改變水泥漿的稠度，有效預(yù)防水利工程施工混凝土沉縮變形。

這些添加劑的功能作用不同，添加劑的使用時(shí)間和規(guī)模不同會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。要具體情況具體分析，不可盲目使用，在購(gòu)買使用外加劑的時(shí)候也要注意優(yōu)先選用大公司、大企業(yè)的品牌，確保生產(chǎn)公司具備合格的證書(shū)與資質(zhì)，在使用過(guò)程中技術(shù)人員與施工人員要進(jìn)行技術(shù)交底，熟悉各類添加劑的作用、使用時(shí)間及添加量。

在進(jìn)行水利工程施工時(shí)，不同工程項(xiàng)目的規(guī)模、地質(zhì)、地形、深度等因素不同，必須提前開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)操作，不斷調(diào)整混凝土的配合比情況，使施工效果達(dá)到最佳。如果工程所在的地理位置不適合進(jìn)行水利施工，可以改變地基結(jié)構(gòu)，如采用復(fù)合土釘墻技術(shù)可以改善基坑結(jié)構(gòu)，使其更加穩(wěn)定、耐久[3]。

2.3 做好養(yǎng)護(hù)防護(hù)措施

水利工程在施工過(guò)程中，施工工藝和施工環(huán)節(jié)不同也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，這種情況下可以采用二次振搗法，以此降低混凝土發(fā)生塑性裂縫的概率。施工人員需要注重早期混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作，盡可能地減少收縮。混凝土成型后，可以采取表面覆蓋薄膜等措施達(dá)到保溫效果，減少溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.4 裂縫的修補(bǔ)

裂縫產(chǎn)生后，要根據(jù)具體情況進(jìn)行修補(bǔ)。較嚴(yán)重的裂縫，如涉及主體結(jié)構(gòu)安全的裂縫，要經(jīng)過(guò)專業(yè)的討論后進(jìn)行處理，情況較輕的裂縫也要及時(shí)處理，避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，最后確定補(bǔ)修的方式和采取的措施?？梢圆捎玫牧芽p防治方法包括：填充法，這種情況適合修補(bǔ)寬度較寬的裂縫，主要材料是聚合物砂漿和聚合物水泥砂漿；聚合物浸入法；鋼筋加固法，這種情況適用于修補(bǔ)體積較大的裂縫。

2.5 加強(qiáng)施工方案的設(shè)計(jì)和施工管理

施工方案是工程中的重要步驟，應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行水利工程的施工，在前期設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)其相對(duì)應(yīng)施工規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范，確定可出現(xiàn)裂縫寬度值。根據(jù)其設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，并適當(dāng)?shù)呐渲娩摻顏?lái)抵抗其抗裂性。

在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，每一道工序都應(yīng)有相應(yīng)的負(fù)責(zé)人，做到以身作則、認(rèn)真對(duì)待。同時(shí)確定適合的現(xiàn)場(chǎng)管理制度，施工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)變化較大，要時(shí)刻注意加強(qiáng)信息的收集及反饋，根據(jù)數(shù)據(jù)的處理來(lái)進(jìn)行分析和討論，提高施工人員的責(zé)任意識(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行水利工程施工時(shí)，應(yīng)多層次、多維度、多方面的綜合考慮分析，從源頭上控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。從材料的選用、材料的配合比、溫度控制、施工工藝及施工技術(shù)的應(yīng)用、后期的養(yǎng)護(hù)等等多個(gè)方面入手，減小裂縫產(chǎn)生的影響，提高水利工程的施工質(zhì)量，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)保障。