混凝土裂縫控制理論下的水利工程施工技術(shù)

張然杰

連云港市金河水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 江蘇連云港 222000

1 混凝土裂縫類型

1.1 收縮裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化后，可能受到外部環(huán)境的影響使得混凝土自身結(jié)構(gòu)變形，進(jìn)而造成混凝土外部結(jié)構(gòu)不一致。同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)表面拉力的不斷提升，造成十分突出的裂縫問題。如果混凝土裂縫為收縮裂縫，裂縫通常產(chǎn)生于混凝土結(jié)構(gòu)固化完成后約15 d。

1.2 塑性收縮裂縫

以混凝土結(jié)構(gòu)的硬化周期為例，其配比會(huì)嚴(yán)重影響其硬化周期，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度相對(duì)較低。如果混凝土結(jié)構(gòu)所處的施工環(huán)境十分干燥，可能會(huì)因結(jié)構(gòu)表面水分的過度蒸發(fā)造成結(jié)構(gòu)變形，進(jìn)而造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。對(duì)造成塑性收縮裂縫的原因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其最主要原因在于結(jié)構(gòu)分布不均勻且不連續(xù)。

1.3 沉陷裂縫

混凝土自身的結(jié)構(gòu)分布均勻性相對(duì)較差，水利工程施工過程中常發(fā)生各類不均勻沉降問題。此外，實(shí)際施工階段的許多不合理的模板工程設(shè)計(jì)，可能在一定程度上提高沉降裂縫的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。沉陷裂縫的形式通常呈現(xiàn)為穿透裂縫，表現(xiàn)出寬度不均勻的質(zhì)地時(shí)，可能會(huì)受到不同程度的沉降差異影響。

1.4 溫度裂縫

水利工程的工程量相對(duì)較大，增加了混凝土施工的固結(jié)時(shí)間?；炷翆?shí)際硬化階段可能會(huì)被水化作用影響，產(chǎn)生過水化熱，限制水利工程的整體結(jié)構(gòu)。若施工速度較快，使混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度嚴(yán)重低于內(nèi)部溫度，造成較為突出的上下結(jié)構(gòu)溫差[1]。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

2.1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

（1）未能針對(duì)混凝土壩原料進(jìn)行科學(xué)配置，在實(shí)際攪拌時(shí)原料的粗料厚度過于突出。振搗工作開展不均勻或不充分，可能會(huì)增加沉降裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）在成壩變硬時(shí)，混凝土的結(jié)構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出一定的體積形變，同時(shí)，與混凝度結(jié)構(gòu)自身的約束力抗衡，進(jìn)而造成收縮裂縫問題。

（3）如果混凝土發(fā)生成形，可能會(huì)始終保持在收縮狀態(tài)，使混凝土中質(zhì)地較輕的粒子向上移動(dòng)，質(zhì)地較重的粒子會(huì)在重力作用下向下移動(dòng)，進(jìn)而因外部鋼筋或鋼板結(jié)構(gòu)的約束導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性裂縫。

（4）混凝土結(jié)構(gòu)自身和外部環(huán)境之間的溫度難以維持一致，對(duì)混凝土內(nèi)部及外表之間的熱脹冷縮水平造成影響，形成拉應(yīng)力，使壩體表面存在溫度裂縫。

（5）沒有按照施工標(biāo)準(zhǔn)予以施工所導(dǎo)致的裂縫。

2.2 混凝土裂縫的控制措施

為合理控制混凝土裂縫，除了做好施工準(zhǔn)備工作外，在施工后需要做好養(yǎng)護(hù)工作，減少施工縫隙對(duì)工程應(yīng)用產(chǎn)生的影響。此外，混凝土裂縫控制期間，還應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行合理控制，保證混凝土內(nèi)外溫差小于25 ℃，保溫操作期間可以加兩層草袋控溫。干縮裂縫控制期間，應(yīng)加強(qiáng)振搗處理，及時(shí)將混凝土內(nèi)泌水清理干凈，對(duì)內(nèi)摻加適量粉煤灰，控制干縮裂縫產(chǎn)生。

2.2.1 合理控制溫差裂縫

水泥水化熱可能導(dǎo)致混凝土在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生水分流失，造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。針對(duì)此類情況，要求在實(shí)施采購(gòu)時(shí)，充分把控混凝土的原材料質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥材料的優(yōu)化選擇。如果在夏季進(jìn)行施工，可以在攪拌過程中適當(dāng)加入一定量的冰塊，實(shí)現(xiàn)混凝土的降溫處理。在澆筑過程中不斷提升混凝土的散熱面積，促進(jìn)混凝土內(nèi)部水分的散發(fā)。如果在冬季進(jìn)行水利工程施工，則需充分關(guān)注外界環(huán)境的變化情況，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境予以靈活控制，在保障溫度適宜的基礎(chǔ)之上，積極做好各項(xiàng)通風(fēng)措施。

2.2.2 提升混凝土受力的合理性

進(jìn)行水利工程施工時(shí)，要與工程實(shí)際進(jìn)行充分結(jié)合，建立對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的有效把控。實(shí)施混凝土構(gòu)件吊裝和運(yùn)輸，需要深入落實(shí)各項(xiàng)保護(hù)工作，以降低構(gòu)件振動(dòng)及損傷的風(fēng)險(xiǎn)，此外，需要對(duì)混凝土澆筑過程予以嚴(yán)格管理，充分確保混凝土澆筑及振搗操作流程的精確性，讓其更好適應(yīng)設(shè)計(jì)的要求。在結(jié)束工程施工前，盡量避免發(fā)生人為踩踏或雜物過度堆放的問題，充分確?；炷翗?gòu)件的質(zhì)量和安全性。

2.2.3 認(rèn)真挑選原材料

要求采取科學(xué)合理的手段進(jìn)行原材料選擇，充分降低混凝土裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，讓施工技術(shù)得到切實(shí)保障。要求積極把控各項(xiàng)采購(gòu)操作環(huán)節(jié)，充分保障水泥的整體質(zhì)量和型號(hào)，更好適應(yīng)水利工程施工的實(shí)際要求。在進(jìn)行砂石選購(gòu)環(huán)節(jié)，需要細(xì)致檢測(cè)雜質(zhì)含量，精準(zhǔn)判斷水泥和砂石的比例，確保材料比例達(dá)標(biāo)后，才可以將其應(yīng)用于工程實(shí)踐中，在水利工程建設(shè)初期，需要積極采取各類專業(yè)化手段，明確原材料的實(shí)際性能和用途，以充分保障混凝土材料的整體質(zhì)量，高效開展水利工程。

3 混凝土裂縫處理法

3.1 壓力注漿法

壓力注漿法包含機(jī)械動(dòng)力法與低壓注漿法。其中，機(jī)械動(dòng)力法借助壓送設(shè)備在混凝土裂縫中補(bǔ)縫漿液，完成閉塞任務(wù)，這種操作方法十分傳統(tǒng)，可以達(dá)到較好的修補(bǔ)效果。低壓注漿法借助彈性補(bǔ)縫器填筑縫隙，填筑期間主要使用注縫膠，不需要使用其他動(dòng)力，可以達(dá)到最佳修補(bǔ)效果。

3.2 涂抹封閉法

涂抹封閉法即在混凝土表層涂上防水涂膜，這種方法多用來修補(bǔ)寬度低于0.20 mm 的細(xì)微裂縫。

3.3 開槽填補(bǔ)法

開槽填補(bǔ)法使用混凝土裂縫開鑿成槽法，使用聚合物水泥砂漿封閉，具體多應(yīng)用在結(jié)構(gòu)開槽寬且數(shù)量較少的裂縫中。水利工程混凝土裂縫會(huì)對(duì)水利工程運(yùn)行效果產(chǎn)生影響，危及建筑物壽命。因此，水工混凝土裂縫處理期間，應(yīng)做好預(yù)防工作，避免問題發(fā)生后再采取措施進(jìn)行修補(bǔ)。

4 結(jié)論

有關(guān)人員應(yīng)以水利工程施工實(shí)踐為依托，建立對(duì)混凝土裂縫類型及產(chǎn)生原因的深入分析，并提出防治措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程施工的整體優(yōu)化，在最大程度上降低混凝土裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，充分保障水利工程的整體施工效益。