馮建棟 李曉琳 茹秋瑾

摘 要：在對水利工程施工混凝土裂縫產生的原因進行分析后，對混凝土裂縫控制的技術措施進行了認真探討研究，確保水利工程高效優(yōu)質、節(jié)能經濟的施工建設。

關鍵詞：水利工程；施工；混凝土裂縫

在水工結構中，由于設計、施工材料、施工技術等原因，造成工程施工混凝土產生多種多樣、形態(tài)各異的裂縫，如：電纜管等設施預埋部位樓板的橫向裂縫、柱體的斜裂縫、大體積混凝土的裂縫等。這些裂縫有深度較淺破壞較小的淺層裂縫，也有深度較深破壞較大的貫穿裂縫。按照規(guī)定混凝土裂縫寬度不應超過0.2mm，一旦超過不僅會影響水工結構的整體性能，發(fā)生滲漏問題，嚴重時還可能造成水工結構剛度破壞、整體性不好、穩(wěn)定性變差、耐久性不足、承載力降低等問題，直接威脅到工程的安全可靠使用[1]。因此，在水利工程混凝土施工過程中，對常見的混凝土裂縫產生的原因進行分析，并合理進行結構方案設計、優(yōu)選施工材料、完善施工組織設計、嚴格控制混凝土施工，就顯得非常有工程實踐應用研究意義。

1 水利工程施工混凝土裂縫產生的原因

1.1 材料和環(huán)境影響因素

混凝土在澆筑過程中，通常在后期會出現(xiàn)水泥遇水熱化出現(xiàn)短暫性發(fā)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(xiàn)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(fā)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(huán)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(yè)相互協(xié)調。由于專業(yè)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(xiàn)，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(xiàn)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(shù)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(guī)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(guī)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(fā)生變化時，混凝土強度特性和結構將發(fā)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(xiàn)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(xiàn)為水泥水化放熱、混凝土冷凝溫度變化、突然環(huán)境溫度變化等。

1.3.3 混凝土養(yǎng)護措施不到位

在混凝土養(yǎng)護過程中，養(yǎng)護措施不完善、養(yǎng)護不到位，沒有及時進行抹壓和覆蓋、混凝土養(yǎng)護溫度和濕度條件不符合要求等，均可能引起施工混凝土裂縫產生。另外，在混凝土未達28d強度標準，就過早拆模、混凝土未達到終凝強度時就過早集中承壓或產生施工沖擊振動荷載等，均可能造成混凝土強度達不到設計要求，引起內部結構形變而發(fā)生裂縫。

2 水利工程施工混凝土裂縫控制技術

2.1 科學合理進行水工混凝土結構體型優(yōu)化設計

在水利工程混凝土結構體型優(yōu)化設計過程中，應考慮周全和處理好施工時可能處于約束狀態(tài)下的結構體型，這些部位的水工結構宜優(yōu)選中低強度混凝土材料；在進行混凝土結構抗拉裂計算過程中，正確處理好水利中的“抗”和“放”兩者間的辯證關系，對于抗裂薄弱部位應注重分析。根據(jù)結構計算值合理通過增加構造配筋等方法，確?；炷两Y構具備足夠的變形余量。對于水平長度超過55米時，需要設置溫度伸縮縫，以減少由于熱脹冷縮溫度變形產生的裂縫?；炷两Y構的全截面配筋率應控制在0.3～0.5%間，這樣可以避免由于混凝土結構突變會出現(xiàn)應力高度集中問題。在易發(fā)生應力集中的結構薄弱部位應按照規(guī)范要求采取補強措施；在易發(fā)生拉裂的邊緣部位應通過設置暗粱等措施，增強結構配筋率以提高混凝土的極限拉伸度。

2.2 控制好水利工程施工混凝土配合比

控制好混凝土的配合比，在達到混凝土強度和流動性等規(guī)范要求指標的基礎上，應優(yōu)選水泥用量少、水灰比小的配合比。要根據(jù)施工現(xiàn)場的水工構件截面、操控水平和施工澆筑振搗工藝、砂石施工原材料質量等合理進行施工配合比調整。水泥宜優(yōu)選大廠低水化熱的普通水泥或復合、礦渣水泥，以確保其具有較高的質量。粗骨料則宜優(yōu)選自然連續(xù)級配石，且其最大粒徑應控制在構件截面最小尺寸的25%以下，在鋼筋間距最小凈距的75%以內。要防止混凝土出現(xiàn)干縮龜裂，需要確?；炷恋乃窟m中。

2.3 適當摻入外加劑或添加劑改善混凝土收縮性能

在混凝土中應適量摻入粉煤灰等外加劑，可以適度降低水泥用量，改善混凝土水化熱特性，使混凝土收縮體積減少。合理摻入減水防裂劑，可以減少混凝土的用水量，增強混凝土的抗拉強度，改善水泥漿的稠度特性和密實性，使混凝土收縮功能、抗裂性能和抗碳化性得到有改善和提高，確保水工混凝土具有較高的質量水平。

2.4 提高水工混凝土施工技術和工藝質量

在水工混凝土施工過程中，必須嚴格按照國家或行業(yè)的相關技術規(guī)范標準進行施工質量控制，同時應該加強施工現(xiàn)場全程的施工質量監(jiān)管，確保水工混凝土結構按照設計或相關規(guī)范要求進行施工建設。在混凝土澆筑振搗前，應按照要求將混凝土結構基層和模板進行澆水至濕透，確保混凝土具有較高含水量；振搗過程中，應按照施工組織要求控制好振搗棒走向和移動距離（一般控制在40cm左右），確?；炷琳駬v密實避免出現(xiàn)漏振或弱振問題（以混凝土不再下沉、不冒氣泡為準）。要嚴格控制混凝土攪拌和運輸方式、時間。嚴格按照28d強度要求進行混凝土強度控制，避免過早拆模或過早集中施加荷載或遭受外部振動沖擊。

2.5 強化成型后混凝土養(yǎng)護

科學合理的混凝土早期養(yǎng)護，是水利工程混凝土裂縫控制的有效手段。對于現(xiàn)澆混凝土，應在其澆筑完成后12h內采取草袋、麻袋片或塑料薄膜進行有效覆蓋和澆水養(yǎng)護，且養(yǎng)護時間應保持在7d以上；對于摻入緩凝型外加劑的混凝土，其養(yǎng)護時間應保護在14d以上。在養(yǎng)護期間，應嚴格控制好混凝土內部和外部間的溫度差，不允許超過25℃。

3 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(fā)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(yōu)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(yǎng)護等方法手段，有效改善混凝土性能，避免混凝土裂縫發(fā)生，確保水利施工具有較高的質量水平。

參考文獻

[1]陳金水.水利工程水利墻體裂縫成因及控制措施探討[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2010（8）：22.