論水利工程建筑施工裂縫原因及預防措施分析

王東民

【摘 要】隨著國民經濟的發展，社會主義建設事業的深入開展，我國對水利工程建設項目質量的重視度越來越高。在施工的過程中由于受到各種因素的干擾，使得混凝土容易出現裂縫問題，嚴重影響了工程質量，給人民群眾的生產生活帶來危害。本文筆者分析了水利工程建筑施工裂縫產生的原因及其潛在的危害，在此基礎上提出預防水利工程建筑施工出現裂縫的有效措施，旨在確保我國水利工程建筑施工活動的有序開展。

【關鍵詞】水利工程；建筑施工；混凝土；裂縫

【Abstract】With the development of national economy and the deepening of socialist construction， the importance of the quality of water conservancy projects is getting higher and higher in China. In the process of construction due to the interference of various factors， making concrete cracks prone to seriously affect the quality of the project， to the people's production and life hazards. In this paper， the author analyzes the causes and potential hazards of the cracks in hydraulic engineering construction， and puts forward effective measures to prevent cracks in water conservancy project construction， in order to ensure the orderly development of water conservancy construction activities in China.

【Key words】Water conservancy project；Construction；Concrete；

在社會主義社會的生產建設活動中，水利工程的安危關系到國計民生，建筑物出現裂縫等問題會導致建筑物功能大大受損，相應的承載力、建筑物的觀感以及在年限的使用方面都會受到影響。為妥善的解決這一問題，必須加強對技術人員的管理，做好預防處理工作。本文對此進行如下分析：

1. 裂縫所帶來的潛在危害

水利工程施工行業有一句古話叫“無壩不裂”，從這句話的字面意思來理解，在水利工程建設中，裂縫問題存在于混凝土壩的整個發展過程中。裂縫的出現會帶來不小的危害，不僅會導致滲漏，還會影響混凝土的結構穩定與安全。當混凝土表面出現裂縫時，會引發應力集中，產生疲勞裂紋，是擴展深層裂縫的誘發因素。平行于壩軸線的貫穿裂縫還會削弱壩體的承載剛度，嚴重影響水利工程的安全運行。當裂縫與大氣、庫水以及河水相接觸時，會加速混凝土的老化及病變，難以保證水利工程質量。與此同時，裂縫問題會導致蓄水量滲漏現象的產生，使得水中增加危害元素。由此產生的污染水源，將進一步影響混凝土的穩固性，改變其內部結構，最終影響水利工程建筑的安全性。

2. 水利工程建筑產生施工裂縫的原因

2.1 溫度。

混凝土自身的特點，在凝固的過程中會散發水化熱，受外力的影響，會發生形式上的變化，內部因溫度上升而引起拉應力，導致混凝土的強度降低。在混凝土降溫的過程中，混凝土受到阻力，溫度過高，則導致混凝凝土出現裂縫。溫度導致水利工程建筑施工出現裂縫的現象在施工中十分常見，尤其是在溫差較大的季節極易發生。

2.2 材料。

混凝土的原材料主要包括水泥，石灰、石膏和外加劑等。在水利工程建筑中，原材料的質量及其成分比例會直接影響到裂縫的出現狀況。當骨料不符合施工要求時，混凝土的抗拉強度會受到影響，進而影響其安全性。同時，當混凝土的保護層厚度過薄，未達到施工要求時，混凝土保護層中的CO2會侵蝕鋼筋表層。由于鋼筋周圍混凝土的堿度被降低，因此鋼筋表面的氧化膜受損，使得鋼筋中發生銹蝕反應，降低了鋼筋混凝土的結構承載力，進而產生裂縫及滲漏現象。另外，對于外加劑的選擇也非常重要，一旦使用不當，會導致與其他原材料發生不良化學反應，導致裂縫的產生。

2.3 結構設計。

在水利工程建筑結構施工設計過程中，很多時候設計師沒有對水利工程建筑所受到的荷載作用進行全面的測試、檢驗，造成水利工程建筑結構設計的受力作用與實際不相符合，容易導致施工出現裂縫。由于在水利工程建筑結構設計過程中，有些設計師常常忽略了地震荷載、風荷載、雪荷載、冰荷載等一些重要的荷載作用，促使對水利工程建筑的結構設計失去了全面性和科學性，導致水利工程建筑在施工過程中容易在多種荷載作用下超過容許限值從而產生裂縫。此外，在水利工程建筑結構設計過程中，設計人員對由于混凝土結構的膨脹、收縮和不均勻沉降所引起的結構變形等不能夠綜合全面地進行考慮，這樣也是會導致裂縫的產生。

2.4 違規施工。

施工導致水利工程建筑施工出現裂縫在水利工程建筑施工過程中，施工人員應當具備專業知識及較高的技術水平。然而，在實際施工過程中，施工人員未能按照規定，運用合理的混凝土振搗方式，導致出現多種質量問題，在不均勻沉降的影響下水利工程建筑會出現裂縫。這種原因產生的施工裂縫一般很難控制，需要現場的施工管理人員嚴格把關。此外，如果混凝土的配合比不達標，也會產生裂縫。在混凝土的后期養護階段，如果持續時間沒有達到技術要求，使其缺乏一定的潮濕度，仍然會產生裂縫。構件超載也會產生裂縫的現象或者是在鋼筋混凝土處于不利的環境時，在施工建設中的保護層有限，密實性不良，這種狀況就容易造成氯離子在溶于水中時的氧分子會使得混凝土生銹，生成了氧化鐵，在周圍環境的干擾下，發生了漲裂而出現裂縫的狀況，這些因素也是裂縫產生的原因之一。

3. 水利工程建筑施工裂縫預防措施

3.1 進行合理的結構設計。

在水利工程建筑施工過程中，溫度、沉降和收縮等作用都是導致裂縫出現的主要原因。因此，設計師在結構設計過程中，應當充分考慮這些影響因素，優化設計方案，減少由此產生的裂縫。具體措施包括：（1）在容易出現裂縫處，為避免溫度與收縮作用同時發生，可采取降低水利工程建筑物平面體量等措施，降低裂縫產生的概率。（2）利用保溫層報過建筑物的構件，可避免較大溫差的產生，降低裂縫產生的概率。（3）當混凝土強度過大時，也會產生裂縫。因此，可選用強度適中的混凝土進行預防，按構造的相關要求，適當配置鋼筋。

3.2 混凝土內外溫差的控制。

3.2.1 澆筑溫度的選擇。

為了防止早期混凝土受凍，澆筑溫度當然越高越好。但大體積混凝土，除了防凍外，還有防裂要求。為了減少內外溫差和基礎溫差，澆筑溫度越低越有利。冬季施工時，澆筑溫度一般以5℃～10℃為宜。

3.2.2 埋設水管。

大體積混凝土冬季施工時，外界氣溫比較低，為了減少內外溫差，可以在混凝土內部埋設冷卻水管，以達到減少混凝土初期表面拉應力的目的；同時降低混凝土的最高溫度，也能夠減輕混凝土后期溫降收縮形成的拉應力。水利工程中混凝土施工裂縫的預防需要在嚴格參照施工規范的基礎上根據工程實際采取一種或者多種方法，合理方法的選用將會起到事半功倍的效果，一些渠道工程通過添加高效減水劑和引氣劑兩種外加劑，起到了良好的防裂效果。

3.3 優化混凝土原材料的選用和配合比。

在水利工程建筑施工之前，應當按照設計要求選擇合適的混凝土。水泥方面盡量選擇水化速度慢、凝結時間長的品種。水泥的用量標準以混凝土強度達標為宜。為提高混凝土的抗壓強度，需要對砂、石中的泥含量進行控制。細骨料建議選用Ⅱ區中砂，砂含量小于2%，石子含泥量小于1%。摻和料盡量選擇抗裂性好、需水量小的品種。同時，針對不同的膨脹效果，選取合適的膨脹劑。

3.4 注重對裂縫的修補處理。

在水利工程建筑施工過程中，針對已出現的裂縫問題，需要進行及時的修補處理。不僅可以避免裂縫繼續開裂，還能增強水利工程建筑的抗滲性和耐用性。修補方式主要包括：表面修補法、壓力灌漿法以及結構加固法。其一，表面修補法是最常用的修補措施。通過在裂縫表面涂刷油漆、瀝青等材料，或粘貼玻璃纖維布等方式，可以提高混凝土的抗壓力，避免裂縫和滲漏現象的產生。其二，壓力灌漿法，是水利工程建筑施工中內部處理的主要方式。通過對裂縫進行灌漿工作，待膠結材料硬化后，會使裂縫變得完整，保障水利工程建筑的穩固性。根據灌漿材質的不同，壓力灌漿法還可以分為水泥灌漿法和化學灌漿法。其三，當裂縫很大，嚴重影響水利工程建筑的安全性時，需要采用結構加固法進行修補。具體可采用粘貼鋼板加固，加大混凝土結構的截面面積等措施。

4. 結語：

綜上所述，施工裂縫一直都是水利工程混凝土結構物建設過程中的頑疾，嚴重的影響了水利工程混凝土結構物外觀形象、結構強度、安全性及穩定性。所以我們必須要有做好水利工程建筑施工裂縫的預防工作，只有這樣才能有效地避免這一問題，確保混凝土的質量，保障水利工程社會與經濟效益的實現。

參考文獻

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