水利工程混凝土裂縫成因及防治技術(shù)

王 挺

（天臺(tái)縣桐柏水電事務(wù)中心）

1 案例

工程于2016年正式投入施工，并且工期較長(zhǎng)，工程的主要目標(biāo)是負(fù)責(zé)周圍數(shù)個(gè)村鎮(zhèn)的農(nóng)作物灌溉，同時(shí)具備防洪、抗旱的功能。此工程的綜合能力相對(duì)較強(qiáng)，建成后，對(duì)大大提升周圍地區(qū)的生活水平，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展也具有重大的意義。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，產(chǎn)生了許多不規(guī)則的裂縫，給施工質(zhì)量以及建筑的使用壽命都造成了嚴(yán)重的影響。工作人員結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際的施工條件，從最開(kāi)始的準(zhǔn)備工作入手，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了認(rèn)真的分析，最后找到問(wèn)題所在并予以解決，有效保證了該水利工程的混凝土施工質(zhì)量。

2 水利工程的特征

由于水利工程通常會(huì)涉及到很多的環(huán)節(jié)，會(huì)消耗大量的人、財(cái)、物資源，并且工程周期相對(duì)很長(zhǎng)，所以說(shuō)，面對(duì)這些因素以及水利工程本身的價(jià)值，確保水利工程的質(zhì)量是很有必要的。

在影響水利工程的眾多因素中，環(huán)境因素是最明顯的，如：地勢(shì)、地形、降水等，也是困擾水利工程順利實(shí)施的主要因素。面對(duì)如此復(fù)雜繁多的影響因素，很多時(shí)候不僅僅影響了工程的進(jìn)度和質(zhì)量，還對(duì)工作人員造成了人身安全的威脅。基于此，就要求施工人員和技術(shù)人員要詳細(xì)了解工程環(huán)境以及工程的特點(diǎn)，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié)，從而確保最大程度的降低事故以及故障發(fā)生的概率。

3 水利施工中的混凝土裂縫

3.1 產(chǎn)生原因

3.1.1 收縮力

混凝土具有一定的塑性，所以它會(huì)產(chǎn)生一定的收縮力。一般在工程的施工中，都是采取澆筑的方式，等到注漿硬化后，再繼續(xù)施工。然而在澆筑后，內(nèi)部的水泥會(huì)發(fā)生熱化反應(yīng)，進(jìn)而使其內(nèi)部的水分逐漸散發(fā)，就會(huì)造成混凝土的體積縮小，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土自身強(qiáng)度，混凝土體就會(huì)出現(xiàn)裂痕，也自然就降低了工程質(zhì)量。

3.1.2 地形

在自然環(huán)境對(duì)水利施工造成的影響中，地形可謂是主要的因素。在水利施工前，一定要做好對(duì)于地形的勘查工作。如果勘查工作不認(rèn)真，敷衍了事，那么就會(huì)增加混凝土結(jié)構(gòu)與地形結(jié)構(gòu)的差異，這種情況下極容易產(chǎn)生裂縫。舉例來(lái)說(shuō)：在夏季施工中，由于地下水活躍度較高，就會(huì)對(duì)工程設(shè)施造成沖擊，尤其是地基，就會(huì)增加受沖擊地段的地基承載力。倘若地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，就會(huì)使基于地基建造的地上建筑下沉，而建筑的表面也會(huì)產(chǎn)生裂縫，就造成混凝土的整體抗?jié)B能力下降，工程質(zhì)量也就自然降低。

3.1.3 溫度差

在整個(gè)水利施工過(guò)程中，甚至到后來(lái)竣工的保養(yǎng)階段，溫度差始終是威脅著建筑的重要因素。溫度差不僅僅會(huì)造成建筑裂縫，更甚至?xí)斐山ㄖＫ栽谶M(jìn)行水利施工的過(guò)程中，要十分注意溫差的影響。因?yàn)榛炷猎谀痰倪^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱化反應(yīng)，從而造成其內(nèi)部與外部的溫度差又十分明顯，這種情況下，就會(huì)極容易產(chǎn)生裂縫。如果在冬季施工的話，混凝土的內(nèi)部會(huì)結(jié)冰，造成混凝土脹裂，裂縫也就隨之產(chǎn)生。

3.1.4 受力不均

由于水利工程是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，所以對(duì)于其設(shè)計(jì)要十分的耐心和仔細(xì)。但是在實(shí)際中，盡管許多工程設(shè)計(jì)師對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)以及受力都進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)和預(yù)計(jì)，但是由于對(duì)混凝土的構(gòu)件受力特征不了解，這樣就造成想象與實(shí)際中的混凝土承受能力有很大的差異。而當(dāng)實(shí)際中的負(fù)載超過(guò)混凝土的承受能力之外，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

3.1.5 配置比例不合理

在水利施工中，混凝土產(chǎn)生裂縫，很多時(shí)候往往是因?yàn)榛炷恋呐渲帽壤缓侠硭斐傻摹Ｔ诨炷恋呐渲眠^(guò)程中，如果用水過(guò)多或者是振搗的方式不對(duì)，就會(huì)使混凝土的質(zhì)量下降，進(jìn)而到后期產(chǎn)生裂縫。

3.1.6 硬化

除了外界因素的影響之外，混凝土自身的原因也會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。因?yàn)榛炷灵L(zhǎng)期暴露在空氣中，在空氣的不斷作用下，就會(huì)產(chǎn)生一定程度的硬化現(xiàn)象。混凝土一旦硬化，就會(huì)使其水分不斷減少，到了一定的程度，就會(huì)形成很嚴(yán)重的貫穿裂痕。除此之外，鋼筋的配置方式也會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生一定程度的影響，如果鋼筋應(yīng)用的不到位，就會(huì)使混凝土失去承載而造成直接被壓碎。

3.2 常見(jiàn)的混凝土裂縫分類

3.2.1 干縮裂縫

干縮裂縫通常出現(xiàn)的時(shí)間較早，一般在對(duì)混凝土構(gòu)建養(yǎng)護(hù)完成后的10 到15 d 之間。混凝土的干縮，主要是由于混凝土在外界作用下失去水分造成的。而干縮會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力大于混凝土自身的承載力時(shí)，裂縫就會(huì)產(chǎn)生，因此稱之為干縮裂縫。

3.2.2 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫產(chǎn)生的原因與干縮裂縫相同，也是由于水分的流失而產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。但是與干縮裂縫不同的是，塑性收縮裂縫一般產(chǎn)生在混凝土凝固之前，其水分的流失也是通常由于養(yǎng)護(hù)不到位所造成的。

3.2.3 沉陷裂縫

沉陷裂縫出現(xiàn)的原因通常都是地基的問(wèn)題。如果施工的地面不是特別適合施工，就要求采取一系列手段對(duì)其進(jìn)行加固處理，使其達(dá)到滿足施工的要求。如果對(duì)于地基處理的不到位，就會(huì)造成建筑出現(xiàn)不均沉降，使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重沉陷，通常表現(xiàn)為嚴(yán)重的貫穿裂縫。

4 水利施工中的裂縫防治技術(shù)

4.1 正確選材

在水利施工中，混凝土是主要的應(yīng)用材料。在采購(gòu)混凝土的過(guò)程中，要求采購(gòu)人員熟知混凝土的成分以及性質(zhì)，進(jìn)而避免采購(gòu)劣質(zhì)混凝土。在混凝土澆筑之前，首先要合理的配置混凝土，進(jìn)而使其質(zhì)量得到保障。如果沒(méi)有十足的把握，可以先通過(guò)實(shí)驗(yàn)室配置的方法進(jìn)行測(cè)試，合格后再應(yīng)用到工程中來(lái)。

4.2 解決溫差因素

在水利施工中，由于溫差引起的裂縫應(yīng)該得到足夠的重視，需要工作人員根據(jù)溫度環(huán)境以及工程狀態(tài)選擇施工方法。混凝土在配置過(guò)程中需要用到大量的石灰，而石灰與水融合后混凝土內(nèi)部會(huì)升溫，進(jìn)而與外部形成溫度差，在溫差的作用下，很有可能導(dǎo)致裂痕的產(chǎn)生。因此在施工的過(guò)程中，建議工作人員選擇熱值相對(duì)較低的混凝土，從而盡可能避免溫差過(guò)大。而在夏季施工中，混凝土的水分流失相對(duì)加快，這時(shí)，冷卻技術(shù)就是出了問(wèn)題的關(guān)鍵。同時(shí)，在澆筑、振搗過(guò)程中也要注意溫度的控制。可以在振搗的過(guò)程中加入冰塊，進(jìn)而做到冷卻；在澆筑的過(guò)程中，適當(dāng)改善建筑層的厚度，擴(kuò)大散熱面積，加速混凝土的冷卻。

4.3 建設(shè)防滲墻

水利施工多采用接縫技術(shù)，最后通過(guò)連接形成防滲墻，施工中的連接效果就要格外重視。在防滲墻的建設(shè)過(guò)程中，工作人員應(yīng)注意孔底以及孔口的連接厚度滿足需求的標(biāo)注，進(jìn)而保證混凝土墻之間能夠緊密連接，確保墻體的防滲能力。

5 結(jié)論

總之，混凝土的裂縫會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，這就要求工作人員要嚴(yán)格分析造成混凝土裂縫的原因，隨機(jī)采取科學(xué)、有效的措施，規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生。造成混凝土裂縫的原因復(fù)雜多樣，這也是對(duì)于水利工程工作人員的一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。但是，只要潛心研究，認(rèn)真細(xì)致的工作，相信水利工程中混凝土裂縫的問(wèn)題一定可以得到完美的解決。