水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因及防治

摘 要：水利工程的耐久性和外觀同砼裂縫有著非常密切的關(guān)系，因此為提高水利工程的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)水利施工中砼裂縫的產(chǎn)生原因和防治措施進(jìn)行深入的分析和研究，以確保水利工程的質(zhì)量和使用安全。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土；裂縫；施工

混凝土是水利工程施工所需的重要材料，而混凝土一旦出現(xiàn)開裂，就會(huì)腐蝕混凝土內(nèi)部的鋼筋材料，進(jìn)而減少鋼筋砼結(jié)構(gòu)的使用壽命和耐久性、承載力。如果出現(xiàn)的砼裂縫沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施來補(bǔ)救，就會(huì)埋下嚴(yán)重的安全隱患，導(dǎo)致事故的發(fā)生，不僅會(huì)給人們的財(cái)產(chǎn)造成損失，甚至還會(huì)威脅到人們的生命安全。

1 水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 塑性收縮裂縫

導(dǎo)致混凝土的體積產(chǎn)生收縮的原因有很多，而蒸發(fā)和散熱則是其中的重要因素，蒸發(fā)和散熱出現(xiàn)在混凝土凝固的過程中，對(duì)于體積較大的混凝土尤為明顯。在混凝土的病害中，裂縫是十分常見的一種，其產(chǎn)生原因是混凝土在收縮的過程中，如果受到外在環(huán)境的約束，就會(huì)在混凝土內(nèi)部形成收縮應(yīng)力，如果應(yīng)力的強(qiáng)度超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，裂縫就會(huì)產(chǎn)生。在水利工程中，裂縫是影響混凝土耐久性的主要因素，是物理性的病害，具體表現(xiàn)為材料的不連續(xù)性。裂縫并不是由于工程長(zhǎng)期運(yùn)行而導(dǎo)致的老化問題，裂縫通常出現(xiàn)在工程運(yùn)行初期，實(shí)際上大部分裂縫在施工期就已經(jīng)產(chǎn)生了。出現(xiàn)裂縫后，有害物質(zhì)會(huì)沿著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋被銹蝕，嚴(yán)重的情況下還會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)被破壞，混凝土的抗拉性能也會(huì)變低。水庫(kù)灌溉和蓄水發(fā)電中，裂縫如果出現(xiàn)在擋土混凝土結(jié)構(gòu)中，水利工程的蓄水能力就會(huì)受到影響。裂縫如果達(dá)到一定的寬度和深度，就會(huì)影響到混凝土重力壩的安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使壩體的抗滑、抗震能力下降。

1.2 溫差裂縫

因混凝土外部和內(nèi)部溫差的存在而產(chǎn)生的裂縫稱為溫差裂縫，而混凝土表面和內(nèi)部的溫差過大則是由水泥水化熱而引起的。溫差的存在導(dǎo)致溫度的正負(fù)交替，而混凝土的結(jié)構(gòu)決定了內(nèi)部微孔的存在，孔中的水在溫度降低時(shí)成為過冷的水或者結(jié)冰，進(jìn)而混凝土的體積發(fā)生膨脹，在滲透壓力和凍脹壓力的雙重作用下，一旦超出混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。溫差裂縫的產(chǎn)生主要有以下幾種情形：水利工程施工初期，在水化熱的作用下而產(chǎn)生的裂縫。混凝土拆模過程中，混凝土表面溫度下降的速度非常快而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。混凝土散熱速度慢，而混凝土內(nèi)部的溫度過高導(dǎo)致的裂縫。對(duì)于大體積混凝土來說，如攔河壩、分洪閘、水工大壩，溫差是導(dǎo)致裂縫的主要原因。

1.3 安定性裂縫

龜裂的出現(xiàn)主要是由于混凝土質(zhì)量不過關(guān)而導(dǎo)致的，是一種十分常見的安定性裂縫。同時(shí)，混凝土裂縫也會(huì)因?yàn)橥饨鐚?duì)于鋼筋的腐蝕而出現(xiàn)。

2 水工砼裂縫的防治措施

2.1 優(yōu)化混凝土的設(shè)計(jì)配合比

在進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大程度地減少水泥用量，選取原材料進(jìn)行試拌，嚴(yán)格控制水膠比，使之符合相關(guān)的規(guī)范，添加I級(jí)粉煤灰，粗骨料則采用二級(jí)配。混凝土和易性的改善、抗腐蝕性的提高、減少收縮、降低溫升可以通過摻入適量的粉煤灰來實(shí)現(xiàn)。將斜筋布置在轉(zhuǎn)角和空洞周圍等容易發(fā)生裂縫的位置，由鋼筋來承受拉應(yīng)力，從而控制裂縫的發(fā)展。在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理利用混凝土的后期強(qiáng)度，采用中低強(qiáng)度的水泥，從而防止裂縫的出現(xiàn)。對(duì)于工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)的約束度降低。同時(shí)，保護(hù)層的厚度也與裂縫的產(chǎn)生有著密切的聯(lián)系，因此鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)選取較小的數(shù)值。

2.2 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施

應(yīng)做好混凝土澆注后的養(yǎng)護(hù)工作，拆模后鋪草澆水或者掛草簾，從而起到保濕和養(yǎng)護(hù)的作用。在水利工程施工中，必須對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作引起足夠的重視，通過對(duì)混凝土采取適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)措施，不僅能夠提高混凝土的強(qiáng)韌度和承壓能力，還可以確保混凝土后期的穩(wěn)定性，同時(shí)預(yù)防初期裂縫的產(chǎn)生。鋼筋發(fā)生銹蝕，其根本的原因是受到了氧化的作用，因此防止銹蝕的關(guān)鍵在于防止空氣進(jìn)入，為此需要增加混凝土的密實(shí)度，加厚混凝土表面的保護(hù)層。在選擇混凝土材料和鋼筋材料時(shí)，應(yīng)避免使用堿骨料，選用抗腐蝕性能好的材料。堿骨料會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并直接影響到結(jié)構(gòu)的耐久性，因此應(yīng)選擇含堿量低的水泥、優(yōu)質(zhì)的骨料、中性拌和水，從而使水灰比減低，而混凝土的密實(shí)度提升。

2.3 避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降

可以通過改善混凝土結(jié)構(gòu)、科學(xué)安排施工工序、減輕結(jié)構(gòu)重量的方式來解決混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降的問題。在實(shí)際施工中，應(yīng)將抵抗不均勻沉降作為主要的防護(hù)方法，而不應(yīng)采取簡(jiǎn)單的減輕結(jié)構(gòu)重量的方法，避免結(jié)構(gòu)因自身重量加大而導(dǎo)致的穩(wěn)定性不強(qiáng)的問題。

2.4 塑性收縮裂縫的預(yù)防措施

合理選擇普通水泥或者硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度性能要好，干縮值較小。減少水泥和水的分量，摻加高效減水劑，對(duì)于水灰比例進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而提高混凝土的強(qiáng)度。混凝土澆注前，應(yīng)在基層和模板上澆水，使其均勻濕透。為確保混凝土的濕度，在混凝土表面應(yīng)覆蓋一層薄膜，或者噴灑養(yǎng)護(hù)劑。對(duì)于比較惡劣的天氣，如大風(fēng)和高溫天氣，應(yīng)采取措施，設(shè)置防風(fēng)、遮陽設(shè)施，防止裂縫出現(xiàn)。

2.5 沉陷裂縫的預(yù)防措施

在水利施工前，應(yīng)加固和夯實(shí)松軟土，從而使地基更加穩(wěn)定。同時(shí)，為了使地基的受力均勻，模板的剛度和強(qiáng)度應(yīng)滿足施工的要求，具有較強(qiáng)的支撐力。在進(jìn)行澆注時(shí)，應(yīng)避免混凝土被水浸泡。拆模時(shí)應(yīng)注意先后順序，并嚴(yán)格控制模板拆除的時(shí)間，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。此外，模板需要在凍土上搭設(shè)時(shí)，還需采取一定的預(yù)防措施。

2.6 施工管理措施

在水利施工中，工程的質(zhì)量和安全同施工工藝和施工技術(shù)有著密切的關(guān)系，因此，為提高工程的質(zhì)量，確保施工安全，應(yīng)做好技術(shù)管理工作，提高技術(shù)含量。因此，需要做好施工質(zhì)量的管理、監(jiān)督和檢驗(yàn)工作，落實(shí)技術(shù)交底責(zé)任制。建立和完善質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)制度，按照相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范開展檢驗(yàn)工作。同時(shí)，應(yīng)提倡和落實(shí)全面質(zhì)量管理，以事前預(yù)防為主，把事后檢驗(yàn)作為輔助和有益補(bǔ)充。以系統(tǒng)的、發(fā)展的觀點(diǎn)，加強(qiáng)水利工程的施工管理和質(zhì)量控制，使全體員工都能意識(shí)到質(zhì)量和安全的重要性，提高工程的質(zhì)量，確保工程安全順利進(jìn)行。

3 結(jié)束語

混凝土裂縫的存在嚴(yán)重影響到水利工程的質(zhì)量，并埋下了很大的安全隱患。導(dǎo)致混凝土裂縫的原因很多，如因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的收縮裂縫、溫度變化或者溫差導(dǎo)致的溫度裂縫、地基沉降不均勻而導(dǎo)致的沉降裂縫、由于載荷作用而引起的應(yīng)力裂縫等。因此防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，也應(yīng)該從多方面考慮，采取合理有效的措施，如加強(qiáng)施工管理、混凝土養(yǎng)護(hù)，優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)混凝土溫度控制、施工質(zhì)量控制等。

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