水工建筑混凝土裂縫的成因與預(yù)防研究

楊曉燕 盧奇奇

（1.思南縣水務(wù)局雙塘水務(wù)服務(wù)中心 2.貴州海河建設(shè)工程有限公司）

隨著建筑技術(shù)的不斷提高，水工建筑的數(shù)量不斷增多，工程的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，各種不同類型的水工建筑都出現(xiàn)在了人們眼前，這也使得人們的生活變得更加便利。但是，從水工建筑的具體情況來(lái)看，水工建筑混凝土部門經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，這會(huì)對(duì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，會(huì)對(duì)建筑的性能造成影響，因此，做好相應(yīng)的分析工作是必要的。

1 引起水工建筑出現(xiàn)裂縫的主要原因

1.1 超載原因引起的裂縫

水工建筑中出現(xiàn)的超載負(fù)荷主要是水工建筑在后期應(yīng)用期間，出現(xiàn)違規(guī)情況，導(dǎo)致建筑在受力上出現(xiàn)不均勻，從而引起的裂縫。該類型的裂縫主要出現(xiàn)在受力力矩較大地段，形成的裂縫通常都是條狀，并且會(huì)發(fā)生不均勻收縮，延伸方向不固定。針對(duì)水工建筑中該出現(xiàn)的超載裂縫，可以通過(guò)人為方式，完成相應(yīng)的控制，例如，通過(guò)避免不適當(dāng)?shù)氖┕し绞?，避免施工荷載。

1.2 收縮原因引起的裂縫

水工建筑中出現(xiàn)收縮裂縫的主要原因是受外部氣溫作用影響，導(dǎo)致水泥出現(xiàn)水化熱。該類型的裂縫通常都為規(guī)則的條狀，通常都不會(huì)存在交叉，多見(jiàn)于結(jié)構(gòu)變截面。在水工建筑中，大體積混凝土的梁板及柱子多數(shù)都為變截面，受該問(wèn)題困擾，經(jīng)常會(huì)對(duì)水工建筑造成較為嚴(yán)重的破壞[1]。某水庫(kù)灌區(qū)兩條主干渠工程在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了滲漏、破壞、滑塌等多項(xiàng)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)故障進(jìn)行分析，可以確定故障就是斷面收縮裂縫造成的，導(dǎo)致工程輸水能力變?nèi)酢?/p>

1.3 溫度原因引起的裂縫

因?yàn)闇囟仍蛞鸬牧芽p在通常在軸向山?jīng)]有規(guī)律可行，會(huì)出現(xiàn)大面積裂縫，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂縫會(huì)縱橫交錯(cuò)。在水工建筑中，如果存在梁板等較大尺寸時(shí)，通常情況下，產(chǎn)生的裂縫都與短邊相平行；結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的貫穿性裂縫，或者深入性溫度裂縫的走向通常都沿著短邊，長(zhǎng)邊方向會(huì)出現(xiàn)分段，并且會(huì)中間密，而向兩邊則會(huì)逐漸變疏。水工建筑中，這種裂縫通常都出現(xiàn)在溫度變化較大，尤其是會(huì)出現(xiàn)在混凝土表面上。形成的裂縫的寬度各不相同，通常會(huì)受到溫度的影響，會(huì)呈現(xiàn)出冬窄夏寬[2]。水工建筑中，由于溫度原因而引起的裂縫，會(huì)導(dǎo)致鋼筋遭受侵蝕，從而致使混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的碳化現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)的抗疲勞、抗?jié)B透等各項(xiàng)性能都會(huì)受到影響。

1.4 沉降原因引起的裂縫

水工建筑中由于沉降原因引起的裂縫，主要是因?yàn)樗そㄖ谢炷翗?gòu)件自身存在一定差異性，以及地基存在差異，從而導(dǎo)致剪應(yīng)力超過(guò)了水工建筑結(jié)構(gòu)能夠承受的最大值，從而出現(xiàn)裂縫。例如，某水庫(kù)工程在建設(shè)期間，因?yàn)椴煌瑫r(shí)期的標(biāo)準(zhǔn)各不相同，這也就導(dǎo)致渠道的各個(gè)斷面都會(huì)有所不同，容隱引起地基、斷面處理不一，進(jìn)而會(huì)在水工建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)沉降裂縫。

通常來(lái)說(shuō)，沉降裂縫與地面相垂直，而裂縫的具體寬度大小則會(huì)受到其它因素影響，通常與沉降強(qiáng)度成正比。通過(guò)對(duì)大量的水工建筑進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)沉降裂縫對(duì)水工建筑性能的影響最大，并且在后期應(yīng)用過(guò)程中，修復(fù)起來(lái)難度較大。正因?yàn)槿绱耍谒そㄖO(shè)計(jì)的初期，就要充分考慮該項(xiàng)問(wèn)題，并且在水工建筑建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的觀測(cè)，以及巡視工作。

2 混凝土裂縫的預(yù)防與處理

2.1 預(yù)防水工建筑混凝土裂縫的措施

2.1.1 工程設(shè)計(jì)探討

水工建筑工程建設(shè)期間，設(shè)計(jì)是預(yù)防裂縫的第一個(gè)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)對(duì)水工建筑中可能出現(xiàn)的裂縫部位進(jìn)行重點(diǎn)考慮。例如，淺基與深基、高度跨處等，同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)水工建筑中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，以及地基不均勻，相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)的重視，在設(shè)計(jì)期間就應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的規(guī)避工作，最大程度降低裂縫出現(xiàn)的可能。例如，在構(gòu)件方面可以依據(jù)配筋選配，設(shè)計(jì)構(gòu)件截面時(shí)，在確保方便的條件下，減小鋼筋直徑，以及要盡量縮短配筋之間的間距，從而最大程度減少水工建筑中各種不同裂縫的出現(xiàn)。

2.1.2 選擇合理的施工方案

在確定水工建筑采用的具體施工方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)水工建筑的澆筑量、建筑構(gòu)造、澆筑時(shí)間、位置等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行明確，同時(shí)，還要明確施工縫，以及各項(xiàng)振搗等各項(xiàng)內(nèi)容。在分割施工縫時(shí)，最好設(shè)置在剪應(yīng)力，以及彎應(yīng)力相對(duì)較小處，或者變截面處。與此同時(shí)，在溫度較高的季節(jié)，為了避免裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)適當(dāng)降低工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用的各種材料的溫度，通過(guò)該方式，可以降低工程建設(shè)期間混凝土的入模溫度，從而降低裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.1.3 控制施工質(zhì)量

水工建筑工程建設(shè)階段，因?yàn)椴捎玫氖┕ぜ夹g(shù)不規(guī)范，可能會(huì)在水工建筑中出現(xiàn)裂縫，因此，在水工建筑具體施工期間，應(yīng)當(dāng)通過(guò)下列措施，避免產(chǎn)生各種裂縫的出現(xiàn)。①對(duì)水灰比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。②明確模板的安裝位置，采取正確的方式進(jìn)行安裝。③清理干凈材料表面，確保不會(huì)建筑表面不會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)。④做好混凝土建筑，以及振動(dòng)等各項(xiàng)操作。

2.1.4 做好養(yǎng)護(hù)作業(yè)

養(yǎng)護(hù)工作是水工建筑建設(shè)過(guò)程中的最后階段，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的目的就是讓混凝土在降低溫度期間，可以縮小溫度差，從而實(shí)現(xiàn)減少應(yīng)力，降低裂縫出現(xiàn)的幾率。在具體施工過(guò)程中，可以通過(guò)噴水方式對(duì)水工建筑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但是，需要注意的是，該養(yǎng)護(hù)方式只適合應(yīng)用到體積相對(duì)較小的混凝土上；如果水工建筑中的混凝土較大，在具體施工期間，為了避免溫差過(guò)大，產(chǎn)生裂縫，可以通過(guò)晚拆模的方式降低裂縫出現(xiàn)的幾率，完成相應(yīng)的拆模作業(yè)后，應(yīng)當(dāng)快速覆蓋，并且要及時(shí)采取相應(yīng)的措施，完成相應(yīng)的回填作業(yè)[3]。對(duì)于養(yǎng)護(hù)時(shí)期的確定應(yīng)當(dāng)依據(jù)混凝土的具體強(qiáng)度而定，在條件允許的情況下，可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，從而提高養(yǎng)護(hù)效果。

2.2 處理水工建筑中混凝土裂縫的有效措施

雖然合理的預(yù)防措施可以降低水工建筑中混凝土裂縫的出現(xiàn)，但是很難完全阻止裂縫的出現(xiàn)，因此，當(dāng)裂縫出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)與加固，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效控制。具體處理過(guò)程中的方法如下：

（1）表面修復(fù)

針對(duì)細(xì)小裂縫的修復(fù)，提高混凝土的耐久性以及表面質(zhì)量，就是將薄膜材料鋪設(shè)在混凝土表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土表面裂縫的修復(fù)。

（2）填充修復(fù)

針對(duì)混凝土中出現(xiàn)的較寬的裂縫，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，可以在裂縫處鑿槽，完成上述處理后，通過(guò)砂漿、樹(shù)脂等各種材料完成相應(yīng)的填充作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的處理。

（3）壓注修復(fù)

對(duì)于深且窄的裂縫，在處理上可以通過(guò)注入式進(jìn)行處理，向裂縫中壓入修復(fù)材料，以低粘度的樹(shù)脂材料為主，在處理時(shí)，先設(shè)置注入管位置，封閉其他位置，再通過(guò)電動(dòng)泵將粘合材料輸入。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在水工建筑建設(shè)過(guò)程中，針對(duì)混凝土裂縫的預(yù)防策略研究意義重大，通過(guò)合理的預(yù)防措施，可以使建筑工程的質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，并且提高了人們的生活水平，促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水工建筑混凝土裂縫預(yù)防人員，應(yīng)不斷提升自身的綜合素質(zhì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且采取相應(yīng)的措施對(duì)裂縫進(jìn)行處理，確保水工建筑運(yùn)行的穩(wěn)定性。