水利工程混凝土裂縫形成原因及其修補對策淺析

吁艷嬌

【摘要】對于水利工程來說，建設過程中面臨的最大問題就是對于工程的混凝土裂縫的處理辦法，此類工程環境特殊，水會對混凝土裂縫作用力，在力作用下工程結構崩塌也不是不可能的，那么面對這樣緊迫的局勢，想要解決問題就需要找到問題出現的原因，那么文中將對水利工程混凝土裂縫的成因及防治處理措施進行探討。

【關鍵詞】水利混凝土；裂縫；成因；措施

在許多年前我國的水利設施建設水平就有明顯的體現，最著名的就是戰國時代的著名水利類的專家李冰及其父親一起建造的在今天仍然為我國做出貢獻的都江堰。就現今大型的水利工程來說，我國的三峽水利工程是很聞名的建設。技術日趨成熟，對待建筑可能出現的問題就能夠更順利的解決。在諸多的理論基礎以及實踐考證下，我們找到了水利工程混凝土的裂縫詳細的成因以及一些防治措施。

1 水利工程施工混凝土裂縫產生的原因

1.1 材料和環境影響因素

混凝土在澆筑過程中，通常在后期會出現水泥遇水熱化出現短暫性發熱，這就是混凝土結構放熱，其放熱速度與施工原材料水泥質量、混凝土配合比（ 高強混凝土水灰比應控制在0.25～0.37 之間，商品混凝土水灰比最大值限值為0.6） 等均有非常大的影響。在水化熱過程中，當混凝土內外部溫差較大（ 內部溫度比外部溫度高很多）時，就會在施工混凝土表面產生拉應力等現象，一旦水化熱產生的拉應力大于混凝土自身的抗拉能力，則水工結構將發生破壞產生裂縫。另外，水泥強度不夠、水泥雜質過多、水泥過期或受潮、骨料含泥量過高等材料因素也會引起混凝土施工裂縫的產生。施工環境中的水質、酸雨、風沙等也會對混凝土內部構件產生破壞和腐蝕，不斷積聚而產生混凝土裂縫。

1.2 水工結構設計考慮不周全引起的裂縫

為了水利工程的美觀，大量的電路、水管、風管等均采用預埋敷設方式，這就需要多專業相互協調。由于專業間溝通不當、混凝土結構設計人員考慮不周全等，導致混凝土裂縫的出現，如：一些廠房樓板本身厚度較低，在安裝外預埋電路保護管后，導致施工混凝土某些部位的鋼筋得不到有效保護、被預埋管遮擋導致振搗不均勻出現混凝土蜂窩麻面等，引起混凝土開裂滲水。由于混凝土水分不足干裂收縮引起板角45°裂縫，是水利工程混凝土裂縫中最常見的裂縫，且數量較大，需要結構設計人員全面考慮設計方案和混凝土結構體型。

1.3 施工過程中控制不良引起的裂縫

1.3.1 施工不規范引起的裂縫

在混凝土澆筑施工中，由于施工組織不完善、施工不規范等，造成鋼筋位移保護不周、鋼筋墊塊被隨意踩踏破壞、預埋管線集中等原因，引起混凝土裂縫產生。

1.3.2 溫度控制不良引起的裂縫

在混凝土澆筑過程中，當水工結構外部溫度或結構內部溫度發生變化時，混凝土強度特性和結構將發生變形，在外部約束作用下將產生溫度應力，一旦溫度應力超過混凝土抗拉強度時，就會出現施工混凝土裂縫。從大量實踐施工經驗可知，水利工程施工混凝土溫度應力主要表現為水泥水化放熱、混凝土冷凝溫度變化、突然環境溫度變化等。

2 水利工程中預防混凝土裂縫的措施

造成水利工程中混凝土路裂縫的原因是多樣的，因此，需要施工部門在進行水利工程建設過程中，嚴把各個程序的質量關，從源頭做好預防措施。

2.1 嚴把材料質量關與配比關

固定1到2 個供貨單位，每批次所購進的原材料都要進行檢測。在混凝土的配比方面要盡量做到精確，根據環境條件調整各材料之間的比例，尤其是要把握好水泥與水的比重，從而增強混凝土的韌性。此外，需要對混凝土進行充分的攪拌，保證各材料實現充分的結合，增強混凝土的拉升度與性能。

2.2 優化設計方案

在進行方案設計時，要特別注意容易發生裂縫的地方，在易裂的邊緣出設計支撐架，提高其配筋率與混凝土的拉伸效果。為了防止鋼筋架變形而造成混凝土受力不均，需要采取構造措施，通過鋼筋來分擔混凝土的承載力，這是減少混凝土裂縫的有效措施。此外，減少混凝土中對鋼筋的保護厚度，因為保護層越厚越容易引起混凝土裂縫。

2.3 嚴把施工質量關

從上述原因分析了解到，操作不規范是造成水利工程混凝土斷裂的最主要原因，因此，嚴把施工關是減少混凝土裂縫發生的關鍵性措施，將每一個細節做到位。在澆筑時需要注意以下幾方面。首先，對模板進行澆水濕潤，清除造物。

2.4 混凝土養護

在拆除模板后需要對混凝土進行養護，目的在于使混凝土正常硬化，增強其韌度與彈力，少受外界因素的影響，減少裂縫發生的可能性。主要方法有： 噴水、鋪草席。噴水可以降低混凝土表面與內部水分蒸發量不均勻而造成表面龜裂，減少表面的收縮。鋪草席也是為了保持混凝土表面的濕度。在混凝土表面涂防腐層，目的是為了減少空氣進入混凝土使鋼筋氧化，涂防腐層后可以有效地將混凝土與空氣隔絕開來，加強了混凝土的密實度，從而防止了裂縫的發生。

2.5 加強檢查與審核力度

防止水利工程中混凝土裂縫，除了做好前期準備工作與嚴把施工過程，最后的檢查與審核工作也是必不可少的。首先，施工單位要聘請專業的技術人員做技術指導，給那些施工人員做好專業的技術培訓，在技術層面打好扎實的基礎。其次，建立規范的檢測流程與標準的檢測指標如混凝土的厚度是否得當、易裂處是否處理得當等，把每一項指標細化，防裂縫于未然。最后，要做好檢測工作。水利工程結束之后，要進行細致地檢查，做到善始善終。

3 水利工程混凝土裂縫修補的技術方法與措施

無論是因為設計不當，還是因為操作不規范，或是因為原材料質量不過關等造成水利工程中混凝土裂縫，只有采取有效的修補技術才能增強水利工程的穩定性與安全度，才能延長水利工程的使用期限。主要的修補技術與修補方法有。

3.1 表面修補

表面修補即在混凝土表面鋪設或涂抹材料，主要適用于裂縫較窄的地方。在混凝土裂縫處涂抹一些濕水泥、瀝青等，對裂縫進行粘合。這種表面修補法是最常見的修補方法，雖然，并不能將裂縫填滿，但是有效地隔斷了空氣、水分與鋼筋的接觸，防止混凝土繼續裂縫。

3.2 灌漿修補

灌漿法就是利用特定的設備將填縫材料灌入到裂縫中，主要使用于裂縫較寬、對混凝土結構有影響的地方。填縫材料被灌入到裂縫，待其干燥凝結后就會與混凝土形成整體，對混凝土起到了加固的作用。如果裂縫影響到結構安全，需要進一步采取鋼箍加固法、圍套加固法等結構加固法。

3.3 嵌縫修補

嵌縫法顧名思義就是在裂縫處鑿出槽子，在槽中嵌入防水材料，主要適用于裂縫寬度大、無鋼筋框架的混凝土的地方。沿著混凝土裂縫鑿成V 型或U 型槽，在槽內填充樹脂砂漿、瀝青等材料，使其將裂縫與槽進行粘合。嵌縫法的優點在于嵌縫材料沿槽的寬度自由變形，即使裂縫發生張裂變形，也不會把前鋒材料分開。除了上述提到的這3 種方法外，還有混凝土置換法、真空侵漬技術、仿生自愈合法等，對混凝土裂縫進行有效修補。

4 結束語

混凝土裂縫是水利工程施工中常見的質量問題，其輕者影響水工結構美觀嚴重則會影響水工結構功能的正常發揮，威脅水工建筑物的使用壽命。在水工混凝土施工過程中，應通過優選施工原材料、合理選擇配合比、控制施工技術工藝和強化混凝土養護等方法手段，有效改善混凝土性能，避免混凝土裂縫發生，確保水利施工具有較高的質量水平。

參考文獻

[1] 黃德勝. 滑模技術在水利施工中的應用[J]. 中國新技術新產品. 2015（17）

[2] 李剛. 簡介水利水電工程中的混凝土裂縫施工技術[J]. 中國新技術新產品. 2015（18）

[3] 李文俊. 勾潔寺水電站首部樞紐閘壩混凝土裂縫控制技術[J]. 農業科技與信息. 2015（17）