分析水利工程施工中混凝土裂縫問題

鄧偉文

【摘 要】水利水電工程施工中涉及到多重環(huán)節(jié)，其中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是水工混凝土工程的施工?；炷聊壳叭允撬姽こ痰冉ㄖこ痰闹饕拇笞诮ㄖ牧希淦焚|(zhì)的優(yōu)越直接影響著水電工程等建筑物的設(shè)計(jì)能力及安全耐久的使用。該文分析了水工混凝土施工過程中存在的問題，并針對(duì)存在的問題提出了相應(yīng)的施工。

【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土；裂縫；質(zhì)量

0.前言

水利工程中，混凝土是使用最普遍，廣泛混合材料。使混凝土產(chǎn)生裂縫。對(duì)水工的安全一大隱患，不僅破壞建筑物的整體性，影響受力穩(wěn)定，導(dǎo)致水工建筑物內(nèi)結(jié)構(gòu)破壞，因此，分析水利施工裂縫的原因，是對(duì)水工應(yīng)用存在著重要的意義。

1.水工混凝土的施工特點(diǎn)

水工混凝土一股用于水利水電工程，其質(zhì)量要求與一般工業(yè)民用建筑混凝土不同，除了強(qiáng)度要求外，還根據(jù)所處部位和工作條件，分別滿足抗?jié)B、抗裂、抗凍、抗拉、抗沖耐磨、抗風(fēng)化和抗侵蝕等設(shè)計(jì)要求。水工混凝土施工，一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）工程量大、工期長(zhǎng)：大中型水利水電工程的混凝土用量通常都是幾十萬到幾百萬立方米，從澆注混凝土開始到工程基本建成蓄水，一般需要3-5年的時(shí)間才能完成。為了保證混凝土質(zhì)量和加快施工進(jìn)度，必須采用綜合機(jī)械化施工手段，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案。

（2）施工季節(jié)性強(qiáng)：水工混凝土的施工，往往由于氣溫、降水、施工導(dǎo)流和攔洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制約，不能連續(xù)均衡施工。

（3）溫度控制要求嚴(yán)格：水工混凝土中多數(shù)大體積混凝土或大面積混凝土，通常需要采用分縫分塊進(jìn)行澆注。為了防止混凝土（特別是基礎(chǔ)約束部位的混凝土）溫度裂縫、表面凍害（特別是大面積薄型混凝土），保證建筑物的整體性，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件，對(duì)混凝土采取嚴(yán)格的溫度控制、表面保護(hù)和接縫灌漿。

（4）施工技術(shù)復(fù)雜：水工建筑物因其用途和工作條件的不同，一般體型復(fù)雜多樣，常采用多種等級(jí)的混凝土。另外，混凝土澆注又常與地基開挖、處理，及一部分安裝工程發(fā)生交叉作業(yè)，且由于工種工序繁多，相互干擾，矛盾很大。

2.水利工程中混凝土裂縫成因

混凝土在整個(gè)土木建筑工程中所承擔(dān)的角色非常重要，但是混凝土的使用非常的不穩(wěn)定，可能會(huì)由于內(nèi)外因素而造成一定程度上的裂縫，這種情況下就會(huì)嚴(yán)重影響水利工程的質(zhì)量和效果，尤其是在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、結(jié)構(gòu)承載能力以及防水性等方面會(huì)有不良的影響。所以水利工程在具體的施工環(huán)節(jié)上也會(huì)有所不同，但是就其混凝土裂縫產(chǎn)生的原因來看，主要可以分為以下幾個(gè)方面。

2.1塑性收縮裂縫

新澆筑的混凝土如果暴露在空氣中，很容易就會(huì)有這樣的情況出現(xiàn)，它只是在混凝土凝結(jié)之前，由于表面上的水分流失而造成的收縮，所以在實(shí)施水利工程的當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境如果多干熱或者是大風(fēng)天氣，就很容引起混凝土塑性收縮裂縫。一般情況下長(zhǎng)一點(diǎn)的裂縫可有2—3米長(zhǎng)，稍微短一點(diǎn)的也有20—30厘米。

實(shí)際上影響混凝土塑性收縮裂縫的原因有很多，并不僅僅是由于大風(fēng)或者是干熱天氣決定的，例如水灰比、環(huán)境溫度、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、風(fēng)速以及相對(duì)濕度等等。

2.2沉降收縮裂縫

這主要是由于地基結(jié)構(gòu)不夠扎實(shí)，造成土質(zhì)不均勻，由于填土不實(shí)或者是浸水而形成的沉降收縮裂縫、這種情況多發(fā)生在冬季，因?yàn)樵绞呛涞牡胤?，溫度就越低，很容就?huì)出現(xiàn)凍土，所以在凍土化解的前后，就會(huì)形成這種不均勻的沉降。一般情況下來講，沉降量跟裂縫寬度是呈正比的。

2.3溫度裂縫

顧名思義，這中程度的混凝土裂縫肯定跟溫度有著密不可分的關(guān)系，這種情況多是發(fā)生在混凝土溫差變化比較大的結(jié)構(gòu)中。如果混凝土的面積比較大的話，大連的水化熱就會(huì)在混凝土的內(nèi)部不斷地積累，很難散發(fā)，這樣就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致內(nèi)部溫度的上升速度，與表面快速的散熱形成了強(qiáng)烈的對(duì)比，由于這種內(nèi)外溫度的差距造成的熱脹冷縮就形成了混凝土的溫度裂縫。

3.混凝土裂縫控制

在水利工程中任何一個(gè)人都不希望出現(xiàn)工程上的意外，因?yàn)檫@不僅會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，而且還會(huì)在一定程度上增加施工的成本，但是在水利工程中出現(xiàn)混凝土裂縫的問題是不可避免的，所以如何做到有效地控制才是最關(guān)鍵的。

首先就是要選擇恰當(dāng)?shù)幕炷?，無論是混凝土的質(zhì)量，亦或者是在攪拌的時(shí)候所選擇的配料，都會(huì)在一定程度上影響后期混凝土的質(zhì)量和使用效果。這不僅要求相關(guān)的工作人員在進(jìn)行配置的時(shí)候，需要嚴(yán)格按照比例來進(jìn)行，而且還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特色來適當(dāng)?shù)募尤胍恍┚從郎p水劑，來增強(qiáng)混凝土的使用效果。

其次就是在水利工程的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境中，在保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)的前提下，盡可能的降低水泥用量以及水灰比。

然后就是溫度，這里的溫度不僅僅包括外界的溫度，還包括混凝土自身的溫度。就外界溫度而言，盡管我們不能人為的進(jìn)行調(diào)控，但是可以采取相應(yīng)的手段和措施來緩解，比如說及時(shí)給混凝土覆蓋保濕等等；就混凝土自身的溫度而言，需要在入模的時(shí)候降低其溫度，這樣就能夠有效地將混凝土的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)，盡量的降低內(nèi)外溫度不均的現(xiàn)象，如果沒有特殊的說明，一般情況下來講需要將溫度控制在25攝氏度以內(nèi)。

再然后就是加入適當(dāng)?shù)呐蛎浰?，這樣做的目的就是為了在一定程度上彌補(bǔ)混凝土收縮所造成的裂縫，而且還能夠減少混凝土的濕度應(yīng)力。

最后就是補(bǔ)救措施，如果真的在水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了大面積混凝土裂縫的情況，可以根據(jù)實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)亩文婀に嚕@樣就能夠在一定程度上減少收縮裂縫的出現(xiàn)。

4.混凝土裂縫處理

這里說說的處理是指在已經(jīng)發(fā)生了混凝土裂縫這樣的情況下，所要采取的一系列措施，要用科學(xué)的方法來進(jìn)行修復(fù)，盡量避免或者是降低由于混凝土裂縫所造成的工程損失。

4.1表面處理法

這種方法實(shí)際上是比較普遍的一種方法，因?yàn)楸砻尜N補(bǔ)操作起來比較簡(jiǎn)單，所用材料也比較少，比較適用于大面積漏水的防滲堵漏。

4.2填充法

如果是細(xì)小的裂縫，通過表面處理法就能夠解決，但是如果是比較寬的裂縫，也用表面處理法就不太合適。填充法就是用來修補(bǔ)那些混凝土裂縫比較寬的，這樣做不僅費(fèi)用低，作業(yè)簡(jiǎn)單，而且填充物還方便處理。

4.3灌漿法

這種方法是運(yùn)用的最為廣泛的，因?yàn)樗饶軌蜻m用于比較小的混凝土裂縫，同時(shí)也適用于比較大的混凝土裂縫，主要是通過壓送設(shè)備來將漿液注入到裂縫中，來進(jìn)行修復(fù)，達(dá)到閉塞的目的，這種方法盡管非常的傳統(tǒng)，但是使用效果卻是出乎意料的好。

4.4仿生自愈合法

這是隨著時(shí)代發(fā)展而出現(xiàn)的一種新興的解決混凝土裂縫的一種方法，通過模仿生物組織對(duì)于自己受創(chuàng)部分自動(dòng)分泌某種物質(zhì)來進(jìn)行愈合的能力和特點(diǎn)，在混凝土中加入一些比較特殊的成分，例如含有粘結(jié)劑的膠囊或者是纖維等等，這樣就會(huì)在混凝土出現(xiàn)裂縫的時(shí)候，分泌出這些具有粘結(jié)劑性質(zhì)的物質(zhì)來使裂縫重新愈合。

當(dāng)然在混凝土裂縫的處理辦法中，還有很多，除了上述說的幾種之外，還有結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、混凝土置換法、電化學(xué)防護(hù)法等等，需要在水利工程具體的施工現(xiàn)場(chǎng)中，相關(guān)的負(fù)責(zé)人能夠根據(jù)水利工程當(dāng)時(shí)的地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境以及水利工程自身的特點(diǎn)，選擇合（下轉(zhuǎn)第428頁）（上接第397頁）適的處理辦法，這樣才能夠降低損失和浪費(fèi)，從而保障水利工程的進(jìn)度和質(zhì)量。

5.結(jié)束語

水利工程在保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重大的作用。作為水利工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，水工混凝土品質(zhì)的優(yōu)越直接影響著水電工程等建筑物的設(shè)計(jì)能力及安全耐久的使用，因此，要落實(shí)水工混凝土的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，切實(shí)保障水利工程的安全。

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