水工建筑物混凝土裂縫成因與預防處理

張慶偉

（惠州市水務集團有限公司，廣東 惠州 516000）

1 水工建筑物混凝土裂縫類型

目前，較為常見的水工建筑物混凝土裂縫類型主要包括以下幾個：

（1）超載裂縫。顧名思義，是在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)超載狀態(tài)下，出現(xiàn)變形、失穩(wěn)或者疲勞問題，造成對應的裂縫問題，超載裂縫發(fā)生在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力彎矩參數(shù)較大的位置，呈現(xiàn)出條狀裂縫。

（2）收縮裂縫。在水工建筑物施工階段出現(xiàn)水泥水化熱或者是外界溫度變化較大，造成混凝土出現(xiàn)收縮問題，一般呈現(xiàn)出條狀，較少情況下存在交叉現(xiàn)象。在整個混凝土結(jié)構(gòu)的變截面位置會出現(xiàn)收縮裂縫，對混凝土梁結(jié)構(gòu)、板結(jié)構(gòu)以及柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件都會產(chǎn)生較為嚴重的影響。

（3）沉降裂縫。受水工建筑物施工環(huán)境的影響，若是地基出現(xiàn)差異化沉降或者是構(gòu)件不合理問題，都會出現(xiàn)混凝土裂縫，填土地基、樁基沉降不均勻問題也是造成混凝土沉降裂縫的重要原因。

（4）疏松裂縫?；炷翝仓h(huán)節(jié)中缺乏合理的質(zhì)量控制機制，造成澆筑下料均勻性問題，使得混凝土材料出現(xiàn)了嚴重的離析問題、過振問題，也會造成疏松狀態(tài)裂縫[1]。

（5）龜裂裂縫。施工階段對混凝土材料的質(zhì)量管理不到位，配料環(huán)節(jié)、澆筑環(huán)節(jié)、養(yǎng)護環(huán)節(jié)的操作不當就會引發(fā)龜殼狀或者是散射狀裂縫。

混凝土裂縫的程度如圖1。

圖1 裂縫類型

2 水工建筑物混凝土裂縫成因

若要提升水工建筑物混凝土施工的整體質(zhì)量，就要踐行完整的管理方案，從裂縫成因分析，從而開展對應的控制工作，保障水工建筑物混凝土項目的整體質(zhì)量水平。

2.1 物料原因

2.1.1 原材料不合格

若是施工部門在原材料檢查檢驗工作方面存在疏漏，就會造成不合格的混凝土原材料流入施工現(xiàn)場，尤其是堿性粒子含量較大，混凝土內(nèi)部就會發(fā)生化學反應，造成混凝土出現(xiàn)疏松問題，最后形成裂縫[2]。混凝土原材料的配合比不滿足質(zhì)量標準，都會對混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，包括水灰配合比不平衡、外加劑使用不當?shù)龋沟没炷脸霈F(xiàn)裂縫問題。

2.1.2 物料特性影響

混凝土受到自身特性的影響，在實際施工過程中，外界溫度也會對混凝土產(chǎn)生影響，造成混凝土收縮產(chǎn)生收縮裂縫。

2.2 管理不到位

在水工建筑物混凝土施工過程中，若是不能按照各個環(huán)節(jié)標準化施工要求落實具體工作，必然會對整體工程項目的質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成混凝土裂縫問題。例如，混凝土澆筑需要完成振搗操作，如果出現(xiàn)漏振、過振等問題，就會對混凝土的離析效果、密實度以及混凝土結(jié)構(gòu)強度產(chǎn)生影響。另一方面，為了保證水工建筑物混凝土施工的質(zhì)量，就要配合完整的養(yǎng)護方案，如果后期養(yǎng)護工作沒有按照標準化管理要求落實到位，就會增加混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率[3]。

3 水工建筑物混凝土裂縫的預防處理建議

在明確水工建筑物混凝土裂縫問題成因后，要結(jié)合實際情況落實相應的管控措施，從根本上減少混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率，維護水工建筑工程項目的整體質(zhì)量。

3.1 設計層面的預防建議

在水工建筑物混凝土施工管理工作中，最初的設計單元非常重要，是從源頭減少混凝土裂縫問題的關鍵，因此，相關設計部門要踐行標準化設計原則，從施工環(huán)境和施工質(zhì)量要求入手，確保設計方面能針對可能出現(xiàn)開裂的位置予以著重關注。尤其是對深基、淺基、高低跨位置等，不僅要綜合考量整體設計方案的可行性，也要對因為地基差異沉降或者是結(jié)構(gòu)原因造成的問題予以重視，確保相應工作都能順利開展，并且維持設計方案的規(guī)范性和合理性。

另外，在構(gòu)件截面參數(shù)允許以及配筋率數(shù)值一致的情況下，要從澆筑操作合理性和規(guī)范性入手，全面分析相關操作便捷性，保證鋼筋的直徑越細對應的間距越小，就能更好地避免開裂問題。

除此之外，要采取混凝土開裂設計降低處理的方案，利用相應的設備或者是摻加吸熱劑有效控制混凝土材料的內(nèi)部溫度，從而減少材料開裂問題對其整體安全質(zhì)量產(chǎn)生的影響。依據(jù)設計要求、設計標準，維持整體設計方案的規(guī)范性，從根本上提高水工建筑中混凝土施工的質(zhì)量[4]。

3.2 施工過程中的預防措施

在水工建筑物混凝土管控工作方面，要注意施工綜合管理，整合施工監(jiān)督管理的各項控制措施。

（1）要結(jié)合工程項目的實際情況采取較好的施工方案和預防機制，提升對混凝土裂縫問題的控制效果。首先，要對施工方案的細則予以關注，要對澆筑量、施工縫間距、位置、構(gòu)造模式以及澆筑時間等進行管控，保證相關操作流程都能貼合安全要求。例如，一次澆筑工作單元中，實際的澆筑長度要和施工縫分割形成垂直關系，并且合理標注和約束澆筑時間等，保證變截面位置或者是承受應力較小的位置澆筑處理的規(guī)范性。其次，要結(jié)合澆筑時間的應用原則，避開炎熱或者是晝夜溫差較大的環(huán)境開展相關作業(yè)。若是工程項目只能在夏季施工，要配合相關降溫材料或者降溫措施預防裂縫產(chǎn)生。

（2）要從施工質(zhì)量層面落實相應工作。①要保證混凝土的各方面參數(shù)能滿足強度要求和施工具體標準，減少水泥用量。②要結(jié)合施工管理要求保證鋼筋成型施工、模板安裝施工等操作都能滿足規(guī)范標準，并且要對準確性和牢固性予以及時檢查和校對[5]。③要對振搗操作予以關注，避免過分振搗破壞混凝土水泥的均勻性，也要確保振搗充分，維持混凝土的密實度?；诖耍鸵Y(jié)合施工項目的實際需求合理控制振搗頻率和力度。④要及時清除混凝土表面的污物避免出現(xiàn)養(yǎng)護層，維持工程項目中混凝土結(jié)構(gòu)的應用質(zhì)量。

3.3 養(yǎng)護管理過程中的預防措施

對于水工建筑物混凝土施工項目而言，為了提升裂縫預防的綜合水平，相關部門也要重視后期養(yǎng)護處理。開展相應的養(yǎng)護處理，就是為了混凝土處于正常硬化的狀態(tài)，減少外界因素對其產(chǎn)生的影響，保證混凝土的溫度能逐漸降低到和外界氣溫平衡的趨勢，減少溫差對混凝土產(chǎn)生的應力影響，最大程度上減小裂縫的產(chǎn)生。

（1）噴水養(yǎng)護。對混凝土表面結(jié)構(gòu)予以控制，避免表面收縮問題對其產(chǎn)生的影響，減少龜裂的發(fā)生幾率，維持綜合應用效果。尤其是一些大體積混凝土結(jié)構(gòu)，塊體的內(nèi)外溫度不相同，使得強度增長的趨勢也會存在差異，因此，為了減少表面開裂問題，就要及時結(jié)合實際應用要求進行噴水養(yǎng)護處理。

（2）優(yōu)選拆模。結(jié)合水工建筑工程項目的實際情況，盡量選擇合適的拆模的方式，并且在拆模工作結(jié)束后立即覆蓋操作，或者是開展回填處理操作，有效避免外界因素對混凝土產(chǎn)生影響。而對應的養(yǎng)護期要結(jié)合混凝土強度的實際情況，一般為7～28d[6]。

（3）制定規(guī)范。養(yǎng)護人員要對設備、器具進行集中養(yǎng)護和分類保管，一般而言，澆筑工作完成后的12h 就開始對應的養(yǎng)護處理，周期在15d 以上，維持混凝土外部的濕潤度，減少安全隱患[7]。

3.4 表層和深層處理

在水工建筑物混凝土裂縫處理工作中，表層處理配合深層處理是較為合理的處理機制，要結(jié)合具體操作要求落實完整的管理方案，從根本上提高水工建筑物混凝土質(zhì)量控制水平。

（1）在表層處理工作中，要結(jié)合水工項目安全管理原則開展相應的實踐活動，依據(jù)養(yǎng)護劑的應用標準完成噴涂處理。或者是將防碳化材料直接鋪設在混凝土的表面，有效減少內(nèi)部碳化造成的影響，維持綜合質(zhì)量水平。

（2）為了保證混凝土裂縫管理工作的規(guī)范性，若是裂縫區(qū)域較小，一般是借助編織袋、雜草等進行處理，將溫度控制在15℃左右。修補人員要利用多層/雙層防滲漏處理工作，維持其鋪設效果，借助防滲透層完成裂縫的修補處理，有效改善混凝土內(nèi)部能效，維持綜合效果。

（3）在深層處理工序中，主要針對的對象是廣度較深或者是區(qū)域范圍較大的裂縫，這些裂縫問題甚至會對整個水工建筑的質(zhì)量產(chǎn)生影響，要結(jié)合裂縫分類落實相應工作[8]。若是出現(xiàn)溫度裂縫，則要利用水泥材料配合外加劑予以控制，裂縫處理見表1。

表1 裂縫處理內(nèi)容

4 結(jié)束語

綜合上述，在水工建筑物混凝土質(zhì)量管控工作中，要結(jié)合實際施工狀態(tài)和應用方案，落實合理的材料管理機制和監(jiān)督機制，確?；炷了そㄖ锇踩\行水平，提高水工建筑安全性和耐用性，配合新型技術，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的和諧統(tǒng)一。