關(guān)于水工建筑中混凝土裂縫問題的思考

賴小輝

摘要：水工建筑中最重要的就是混凝土施工，但是在混凝土施工中往往會因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)一些裂縫，本文分析了水工建筑施工中混凝土經(jīng)常會出現(xiàn)的幾種裂縫產(chǎn)類型及造成這些裂縫的原因，同時提出來相應(yīng)的預(yù)防措施及處理這些裂縫的有效方法。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；有效方法

在水利工程施工過程中，混凝土施工是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，其工程量非常大，對工程質(zhì)量影響大。如果在施工過程中對混凝土施工不合理，會出現(xiàn)一些裂縫，因此要對施工進(jìn)行全過程的監(jiān)督和管理，只有根據(jù)施工要求進(jìn)行合理施工，才能避免施工過程中出現(xiàn)影響施工質(zhì)量的裂縫，才能更好地保證水利工程的質(zhì)量、性能以及使用年限。

一、混凝土施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的不同類型的裂縫分析

1、收縮裂縫

在施工過程中由于水泥水化產(chǎn)生的熱量或是由于溫度過高造成混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫就叫做收縮裂縫。收縮裂縫通常都是比較規(guī)則的條狀，一般不會發(fā)生交叉，通常在構(gòu)件的變截面處才會出現(xiàn)收縮裂縫，一般這些裂縫會與受力鋼筋相平行。收縮裂縫多出現(xiàn)在較大體積的混凝土梁、板、柱等塊體構(gòu)件中，對工程質(zhì)量通常具有較大危害，尤其對暴露在環(huán)境中的構(gòu)筑物影響更大。如果不及時防止這種裂縫的出現(xiàn)，將會對工程質(zhì)量帶來很大的威脅。下圖為收縮裂縫：

2、超載裂縫

超載裂縫是混凝土構(gòu)件超載使用的過程中，引起變形或是受力不均勻而產(chǎn)生的一些裂縫。超載裂縫通常出現(xiàn)在構(gòu)件受力彎矩最大的部位，一般呈條狀，但不像收縮裂縫那樣，它分布的并不均勻，其擴(kuò)展的方向也與之相反，通常會沿著受力鋼筋垂直的方向或是斜向發(fā)展。之所以會出現(xiàn)超載裂縫，是由于在施工過程中相關(guān)構(gòu)件物體上承受了不恰當(dāng)?shù)氖┕ず奢d或是上部建筑物施工過早而造成的。下圖為超載裂縫：

3、沉降裂縫

沉降裂縫通常是由于地基下沉或是構(gòu)建結(jié)構(gòu)不合適、剪應(yīng)力超越了設(shè)計所規(guī)定的強(qiáng)度而產(chǎn)生的。沉降裂縫多出現(xiàn)在填土地基、樁基下沉不均勻的各種基礎(chǔ)與墻體中。沉降裂縫通常都是與地面垂直的，或是往與垂直方向成30°—40°角的方向發(fā)展，裂縫寬度則是與荷載大小有關(guān)，和下沉值成一定的比例。沉降裂縫危害也很大，且一般很難處理。因此不光在設(shè)計上需要采取有效方法進(jìn)行預(yù)防，并且在施工過程中也應(yīng)該加強(qiáng)管理和監(jiān)測。下圖為沉降裂縫：

4、溫度裂縫

溫度裂縫顧名思義與溫度有關(guān)，并且多數(shù)是由于溫度發(fā)生變化引起的。溫度裂縫通常出現(xiàn)在較大體積混凝土表面或是溫度變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。溫度裂縫一般沒有固定的規(guī)律，通常會較大面積出現(xiàn)且比較凌亂；對于梁板類比較長的結(jié)構(gòu)，溫度裂縫通常與短邊平行；而深入和貫穿性的溫度裂縫通常也是與短邊方向平行，裂縫一般都是分段的出現(xiàn)在長邊的邊緣，中間比較密集。裂縫寬度也不同，其受溫度影響較大。高溫引起的混凝土膨脹裂縫一般都是中間較粗兩邊較細(xì)，但冷縮裂縫的粗細(xì)變化則不大。溫度裂縫通常會使鋼筋銹蝕、混凝土碳化，進(jìn)而降低了混凝土的一些性能。下圖為溫度裂縫：

二、預(yù)防和控制混凝土裂縫的有效方法

1、前期的施工設(shè)計

在施工設(shè)計上，應(yīng)該要結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際施工過程，考慮到一般施工中比較容易出現(xiàn)裂縫的部位，如深基與淺基、高低跨處等，并且應(yīng)該根據(jù)實(shí)際勘查的地基情況，將這些問題在設(shè)計中找到合理的方法進(jìn)行解決。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，鋼筋直徑在構(gòu)件截面、配筋率等不影響，且澆筑較為方便的情況下，應(yīng)該更細(xì)、且間距要最小，這樣可以有效的防止裂縫。

2、良好的施工方案

良好的施工方法可以有效的預(yù)防施工過程中發(fā)生的混凝土裂縫的問題。首先在施工方案中，要對混凝土的一些參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明，如澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長度應(yīng)該由垂直施工縫進(jìn)行分割，并且應(yīng)該在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位進(jìn)行分割。其次，也應(yīng)該注意分層位置，也就是要將水平施工縫的位置預(yù)留好。通常情況下，最好留在變截面處，或是留在混凝土的受拉區(qū)。混凝土澆筑時間不能選擇溫度較高或是溫差較大的時間。如若非要在夏天施工，那么就應(yīng)該采取必要的降溫措施有效的控制混凝土的進(jìn)倉溫度。

3、施工質(zhì)量的控制

出現(xiàn)裂縫絕大多數(shù)都是由于施工人員的施工不當(dāng)引起的，如果有效的控制施工階段的施工質(zhì)量，那么就可以很好地預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。在施工過程中通常應(yīng)該注意以下幾個方面：1、混凝土的配制比以及性能應(yīng)該要滿足施工要求，并且還應(yīng)該將裂縫的因素考慮進(jìn)去；2、符合施工要求的水灰比例，滿足相關(guān)性能的前提下應(yīng)該減少水泥的用量。3、鋼筋的成型和模板要按照施工要求進(jìn)行安裝，要準(zhǔn)確、牢固，防止發(fā)生變形。且鋼筋上需要清除干凈，保證粘結(jié)力。4、澆筑和振搗要按照規(guī)定，正確、恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作。

4、混凝土養(yǎng)護(hù)方面

混凝土澆筑完成后都需要進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，主要是為了增加混凝土的強(qiáng)度，使其正常硬化，不受外界影響，最重要的是讓混凝土溫度逐漸降低到與外界較為接近的溫度，減小降溫過程的溫差，減小溫度應(yīng)力，避免出現(xiàn)裂縫。一般都是通過噴水的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這種方法比較適用于一般的需要減少表面收縮，避免開裂的混凝土結(jié)構(gòu)。而對于大體積混凝土構(gòu)件噴水養(yǎng)護(hù)的方法就不太有效了。大體積混凝土由于塊體內(nèi)外溫度不同，強(qiáng)度增長也不相同，而裂縫一般也是在強(qiáng)度增長較慢的表面出現(xiàn)的，因此最好要晚拆模，并且拆模后要及時覆蓋或回填，這樣就可以防止外界溫度的影響了，養(yǎng)護(hù)最好應(yīng)該在混凝土強(qiáng)度增長最快的階段執(zhí)行，這樣效果就會更好。

三、混凝土裂縫的有效處理方法

水工建筑混凝土施工過程中通常會出現(xiàn)一些裂縫，因此需要對其進(jìn)行有效的處理，如修復(fù)或加固，避免裂縫的擴(kuò)大。一般都會用到以下幾種方法：1、表面修補(bǔ)法。碰到一些較窄的裂縫通常會用表面修補(bǔ)的方法進(jìn)行處理，這樣不僅可以有效的恢復(fù)構(gòu)建的外表美觀，同時還能提升耐久性。表面修補(bǔ)一般都是沿著混凝土裂縫表面鋪設(shè)一些環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布的薄膜材料。2、充填法。混凝土裂縫比較寬時，通常用充填的方法進(jìn)行處理。一般在裂縫位置鑿槽，再用樹脂砂漿材料、水泥砂漿或是瀝青材料進(jìn)行填充。3、壓注修復(fù)。混凝土裂縫較窄但是又比較深的情況時，可以采用壓力注入的方式進(jìn)行裂縫的處理，首先將裂縫處設(shè)置注入用的導(dǎo)管，但同時將其他部位封住，隨后用電動泵或手動泵將低粘度環(huán)氧樹脂注入導(dǎo)管進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)。4、通過圍套、鋼箍、粘貼等對裂縫進(jìn)行加固。當(dāng)出現(xiàn)的裂縫已經(jīng)影響了構(gòu)建物結(jié)構(gòu)安全時則可以采用以上加固的方法進(jìn)行裂縫的處理。圍套加固是指在結(jié)構(gòu)外部用鋼筋進(jìn)行圍套，用以提高承載能力；鋼箍加固是在裂縫部位加一些螺栓或是鋼套箍將構(gòu)件箍緊，用以防止裂縫擴(kuò)大和增加結(jié)構(gòu)的承載力；粘貼加固法則是用改性環(huán)氧樹脂和粘結(jié)劑將鋼板或型鋼粘結(jié)到構(gòu)件混凝土裂縫的表面，使鋼板或型鋼與混凝土形成一體，并共同工作。但是粘貼前應(yīng)該將鋼板或型鋼表面清理干凈，混凝土也應(yīng)該保持干燥，并且粘貼厚度最好在1—4mm之間。

結(jié)尾

總之，基于水利工程混凝土施工過程中比較容易出現(xiàn)裂縫，因此在具體的施工過程中，應(yīng)該加強(qiáng)預(yù)防措施和管理措施，有效避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，但是出現(xiàn)了混凝土裂縫也應(yīng)該積極處理，不要因?yàn)榱芽p小就不管不顧，只有這樣才能保證混凝土的施工質(zhì)量，同時保證了水利工程的施工質(zhì)量。

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