水利工程施工混凝土產(chǎn)生裂縫成因及防治措施

肖雄 中國水利水電第八工程局有限公司

水利工程是重要的民生工程之一，當(dāng)下中國群眾的生活質(zhì)量在不斷提升，水利工程在其中發(fā)揮了調(diào)節(jié)水資源、利用水資源的重要作用。鋼筋混凝土依然是目前水利工程中重要的結(jié)構(gòu)形式，具備著材料價格低廉、性能優(yōu)越的特點。但是混凝土材料容易產(chǎn)生裂縫，處理起來十分困難，費用較高，并且對工程整體穩(wěn)定性和后期使用的安全性也會造成影響，我所參與建設(shè)的雞鳩水庫、三河口水利樞紐、河口水庫等工程均出現(xiàn)過此類問題。因此，在水利工程施工中，需要對混凝土裂縫進行嚴格的控制和處理，以免其對于水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生更為嚴重的影響。

一、水利工程施工過程中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

（一）管理以及監(jiān)督體系的缺失

造成水利工程混凝土施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因有很多，其中最主要的就是在施工過程中缺乏具體的管理及監(jiān)督機制，由于我國的水利工程施工起步較早，在施工過程中有一些傳統(tǒng)的觀念一直被人們沿用，因此缺乏創(chuàng)新精神，在現(xiàn)階段施工過程中仍然采用那一套老的方法以來進行施工，這給施工帶來了很大的問題，使得施工的管理不符合當(dāng)前的時代發(fā)展趨勢[1]。并且在混凝土施工過程中缺乏具體問題具體分析的精神，缺乏那種嚴謹?shù)膽B(tài)度，現(xiàn)階段有很多公司在水利工程的混凝土施工過程當(dāng)中，有一套自己的管理體系，但是有的公司管理體系大多是對于其他公司的生搬硬套，有的公司雖然有自己的管理體系，但卻沒有真正落實到施工中，因此這些管理及監(jiān)督體系無異于一紙空文。要想更好的解決，在水利工程施工過程中，對于混凝土裂縫進行更好處理，首先必須要搭建一套完整科學(xué)的監(jiān)督以及管理體系，才能保證施工過程更加的安全有效。

（二）材料的選擇

原材料是一切工程的基礎(chǔ)，對于這類問題的探討，應(yīng)當(dāng)首先從材料選擇入手。水泥是混凝土制作的重要原料，決定著混凝土的質(zhì)量，決定著工程能否安全運行。在實際開展水利施工時，如果施工人員對水泥的性質(zhì)及使用要求缺乏了解，無法做到合理使用混凝土，就會導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)，影響工程施工的效果。水泥早期的抗裂性差，而且強度較高，會釋放出很多熱量。熱量的不斷累積導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升，內(nèi)外的溫差越來越大，隨著壓應(yīng)力與拉應(yīng)力的產(chǎn)生，如果無法保證兩種力量的協(xié)調(diào)，便會隨之產(chǎn)生裂縫。其二是要合理規(guī)劃材料配比。因為混凝土是利用多種原材料制作成的復(fù)合型材料，原材料的配比稍有變化，便可能影響材料整體的質(zhì)量。隨著水利工程規(guī)模不斷擴大，混凝土材料用量越來越大，水泥的用量也自然更大。而隨著水泥用量不斷加大，混凝土制作過程中的用水量也會隨之提升，這會導(dǎo)致材料整體伸縮性更強，裂縫問題出現(xiàn)的概率也更大[2]。但是因部分施工人員的疏忽，導(dǎo)致混凝土原材料配比出現(xiàn)問題，便會影響使用效果，引發(fā)裂縫問題。

（三）材料的配合比例

原材料的配比需要做好科學(xué)性的分析、設(shè)計，混凝土中的水泥、砂石料、水和添加劑的用量需要嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，如果在施工中沒有按照嚴格配比的形式開展相應(yīng)的工作就會導(dǎo)致混凝土的整體性能受到影響。另外配比中的砂率和水灰比都是十分關(guān)鍵的影響因素之一，需要綜合性的考慮。包括混凝土的外加劑也需要進行合理的選擇和數(shù)量上的控制，隨意的配比和添加劑的使用往往會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

（四）施工工序不合理

一般來說，大型水工機構(gòu)都會采取分層澆筑混凝土的方法施工，在澆筑完第一層混凝土之后再進行第二層混凝土澆筑，這樣才不會出現(xiàn)因混凝土澆筑結(jié)構(gòu)過大而無法開展施工的問題[3]。但這種分層澆筑的方法，需要嚴格控制好每層混凝土的厚度和量，也要注意澆筑間隔時長，一旦這三個量控制不好，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題，例如澆筑間隔過長，超出下層混凝土初凝時間，就會導(dǎo)致兩層混凝土結(jié)合不緊密，從而出現(xiàn)冷縫。除此以外，施工人員在施工中隨意添加水分，會嚴重破壞混凝土的配比度，影響混凝土性能。在混凝土澆筑完成后，要及時進行養(yǎng)護，否則會因為混凝土內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生裂縫。

二、混凝土裂縫的控制措施

（一）建立一套完整的符合工程實際的管理以及監(jiān)督體系

要想保證在水利工程施工過程中混凝土澆筑質(zhì)量，首先必須要建立一套完整的、符合工程實際的管理及監(jiān)督體系，這套管理及監(jiān)督體系必須要結(jié)合工程實際狀況來進行具體的試驗，對于一些先進的經(jīng)驗可以借鑒，但是在借鑒的過程中必須要加入自己工程的一些東西進去，不會使得這些管理及監(jiān)督體系成為一紙空文。除此之外，在管理體系進行制定的過程中，上層領(lǐng)導(dǎo)必須發(fā)揮帶頭作用，深入工程的基層，了解工程施工過程中存在的各種問題，最終進行匯總，建立完整的管理及監(jiān)督機制[6]?；鶎庸ぷ魅藛T必須要積極的提出自己的建議，不能有一點的馬虎，也不能出現(xiàn)瞞報漏報的現(xiàn)象，最終經(jīng)過多方面的努力，最終可以形成一套完整的管理體系，對于整個工程的方方面面進行監(jiān)管，讓工程更好的進行下去。

（二）材料的選擇

在混凝土施工過程中，材料的選擇與工程施工效率及質(zhì)量有直接關(guān)系。在實際的工程施工過程中，只有做好材料選擇，才能保證后續(xù)施工的順利進行?；炷恋闹谱鬟^程中，首先應(yīng)當(dāng)重視對于水泥及摻和料的選擇。因為通過合理使用水泥與摻和料，能夠降低混凝土內(nèi)部的熱量[4]。一般情況下，為了避免混凝土溫度過高，在確保水泥強度等級要跟混凝土的強度符合標(biāo)準要求的前提下可以選擇低水化熱的水泥，降低水化熱。其次要對水泥的細度做好選擇，以保證水泥的性能優(yōu)勢得以體現(xiàn)，保證混凝土的抗裂能力。

（三）選擇合理配合比

根據(jù)混凝土的性能選擇合適的材料進行嚴格的試驗，確定合理的混凝土配合比。在滿足混凝土性能的前提下，適當(dāng)削減水泥用量，選用合適的摻合料代替，降低水化熱?？茖W(xué)使用外加劑，以防止出現(xiàn)熱脹冷縮等一系列的問題。

（四）合理安排混凝土施工工序

首先，要制定相關(guān)施工計劃，結(jié)合實際施工情況調(diào)整施工工序，靈活變通，保障實際施工合理順暢。采用科學(xué)合理的施工手段和先進的管理經(jīng)驗安排混凝土澆筑施工，有效預(yù)防大體積混凝土澆筑過程中產(chǎn)生裂縫。特別是水利工程這種大體積混凝土結(jié)構(gòu)，可以采取分層、分塊的澆筑方式進行澆筑施工，這種澆筑方式避免了一次性澆筑大尺寸可能誘發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力問題，分層分塊能有效降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)所受到的外界約束力，保障混凝土結(jié)構(gòu)的散熱功能有效發(fā)揮，也能確?；炷恋纳炜s特性有所保障，降低了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生概率。其次，要控制好澆筑的時間間隔和混凝土鋪層厚度，嚴謹對待分層澆筑，掌握好水分流失時間，確保層級之間能緊密縫合。并且要徹底控制好混凝土澆筑的材料混合配比，這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)層與層之間，塊與塊之間密度相同，縫合鏈接緊密無氣孔、縫隙，避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫頻發(fā)的現(xiàn)象。最后，在開展混凝土施工要結(jié)合自然環(huán)境因素，及時采取措施調(diào)整，保障混凝土澆筑質(zhì)量。

（五）混凝土施工過程質(zhì)量控制

砂石料倉采用隔板隔開，避免骨料混倉。拌和系統(tǒng)嚴格按照試驗配合比進行拌和，稱量系統(tǒng)需定期校正?；炷吝\輸過程中嚴禁私自加水，需采取防雨防曬措施，超過混凝土允許間隔時間需將混凝土料做廢料處理?；炷寥雮}后及時進行平倉振搗，振搗務(wù)必要充分，切忌漏振過振。倉面要采取防雨措施，每小時降雨量超過3mm需停止?jié)仓?，將已入倉的混凝土振搗充分，然后采用防雨布遮蓋，超過允許間隔時間則按施工縫處理。

（六）做好混凝土后期養(yǎng)護工作

施工完畢后全面加強混凝土定期養(yǎng)護工作十分重要，大部分混凝土裂縫產(chǎn)生都與養(yǎng)護有關(guān)系。做好養(yǎng)護工作可以提高混凝土強度、減少裂縫。在后期養(yǎng)護當(dāng)中，可以在混凝土表面涂刷一層低膨脹水泥，提高表面抗拉性，還可以填充一些微小裂縫。建議安排專人負責(zé)混凝土表面勘察，及時記錄混凝土的內(nèi)外溫度和導(dǎo)水溫度，保證混凝土抗壓性能。后期養(yǎng)護中，由于水利工程施工環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)工程可能會產(chǎn)生不均勻沉降，因此應(yīng)減少混凝土結(jié)構(gòu)上的承載物，降低內(nèi)外部形變應(yīng)力，從而改善沉降狀況。

三、結(jié)束語

混凝土裂縫是在水利工程施工過程中的常見問題，對于水利工程的施工效果有著重要影響。在新時期的工程領(lǐng)域發(fā)展趨勢下，隨著水利工程的規(guī)模擴大、結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，施工要求也越來越高，因此以上分析了混凝土問題成因及處理措施，與行業(yè)同仁共同思考。希望通過思考與總結(jié)，未來的施工方向能夠更加明確。