杜永平

（臨夏回族自治州水利科學(xué)研究院，甘肅臨夏731100）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，水利工程數(shù)量不斷增多?；炷潦菢?gòu)成水利工程的主體，其裂縫問(wèn)題是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)話題。從本質(zhì)上講，混凝土作為一種不穩(wěn)定物質(zhì)，在凝結(jié)過(guò)程中很有可能會(huì)生成裂縫，根據(jù)混凝土施工規(guī)范，在不影響工程質(zhì)量的前提下有少許表面裂縫是允許的。由此可見(jiàn)，水利工程混凝土施工裂縫是最常見(jiàn)的工程質(zhì)量問(wèn)題之一。由于混凝土受到內(nèi)部、外部的應(yīng)力影響，一旦應(yīng)力超過(guò)了抗拉性能，混凝土表面或內(nèi)部就會(huì)生成裂縫，不僅影響工程整體美觀性，還會(huì)給工程結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)隱患。這就需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施，盡量避免或減少混凝土施工裂縫的產(chǎn)生，保證水利工程的整體質(zhì)量。

1 水利工程混凝土施工裂縫的種類(lèi)與原因

1.1 種類(lèi)

1.1.1 干縮裂縫 由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)量不同產(chǎn)生應(yīng)力差，從而出現(xiàn)混凝土主體變形問(wèn)題，多數(shù)為網(wǎng)狀表面裂縫。裂縫可能在混凝土主體內(nèi)部持續(xù)開(kāi)裂，大大降低墻體抗壓性，減少工程使用年限。

1.1.2 塑性收縮縫 在混凝土凝結(jié)過(guò)程中，由于表面水分快速蒸發(fā)從而造成裂縫。通常是由于環(huán)境溫度高、外部風(fēng)力過(guò)大造成的。塑性收縮縫的長(zhǎng)度通常較短，裂縫之間也沒(méi)有相互作用性。一旦塑性裂縫沒(méi)有及時(shí)處理，會(huì)演變?yōu)辇斄?，加大?fù)面影響。

1.1.3 施工裂縫 施工裂縫主要是多方向不規(guī)則裂縫，如澆筑過(guò)程中用水量較小、構(gòu)架支撐板位置安裝不合理等。

1.2 產(chǎn)生原因

1.2.1 溫濕度變化 在混凝土施工中，混凝土?xí)苯邮艿街苓叚h(huán)境的影響，特別是溫度和濕度方面。在溫度方面，溫度驟變會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮效應(yīng)，從而影響混凝土表面張力作用，一旦環(huán)境溫度較低，會(huì)產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象，提高混凝土的應(yīng)力，造成表面出現(xiàn)裂縫[1]。同時(shí)，濕度不足會(huì)導(dǎo)致混凝土干縮，同樣會(huì)出現(xiàn)很多表面裂縫。所以，在夏季施工過(guò)程中必須要定期對(duì)混凝土表面灑水養(yǎng)護(hù)，避免水分流失過(guò)多造成裂縫。因此，控制溫濕度對(duì)提高混凝土施工質(zhì)量有著重要意義。

1.2.2 材料問(wèn)題 在配置混凝土過(guò)程中，主要的配置材料是水泥，而水泥本身就是一種不穩(wěn)定物質(zhì)，具有熱穩(wěn)性差、硬度高的特點(diǎn)。一旦遇水會(huì)揮發(fā)出大量熱能，讓混凝土內(nèi)部溫度快速升高，而內(nèi)外部溫差變化會(huì)生成應(yīng)力差，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受損產(chǎn)生裂縫問(wèn)題[2]。所以，選擇好水泥標(biāo)號(hào)十分重要。另外，混凝土配置中如果水泥用量超標(biāo)會(huì)進(jìn)一步加劇混凝土收縮現(xiàn)象，情況嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)坍塌；混凝土配置中一旦含沙量過(guò)高會(huì)降低混凝土的硬度，也容易產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

1.2.3 養(yǎng)護(hù)問(wèn)題 混凝土在凝結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量水化熱，提高了表面水分蒸發(fā)量，因此容易出現(xiàn)變形情況。水利工程主要是露天施工，再加上湖水影響提高了風(fēng)量，進(jìn)一步加速了表面蒸發(fā)速度，所以有很大幾率會(huì)產(chǎn)生變形問(wèn)題。一旦在混凝土養(yǎng)護(hù)中灑水量不足、覆蓋保溫不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致表面快速蒸發(fā)、凝結(jié)，提高了混凝土裂縫的產(chǎn)生幾率。

1.2.4 其他原因 對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，除了上述影響因素外，還有很多的影響因素，如地質(zhì)變動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化。混凝土需要有一定時(shí)間養(yǎng)護(hù)，此期間容易產(chǎn)生塑性收縮，再加上太陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間暴曬，會(huì)加劇混凝土表面蒸發(fā)量，從而提高裂縫生成幾率。水利工程多數(shù)是建設(shè)在偏僻地區(qū)，具有地質(zhì)復(fù)雜、環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，隨著季節(jié)變化混凝土所處環(huán)境也發(fā)生了變化，如夏季地下水運(yùn)動(dòng)頻繁，在一定程度上會(huì)改變混凝土的內(nèi)部應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。

2 水利工程施工中混凝土裂縫的防治措施

2.1 裂縫處理方法

2.1.1 表面覆蓋法 表面覆蓋法作為一種常見(jiàn)的裂縫處理方案，主要是借助土工膜修復(fù)裂縫。在實(shí)際應(yīng)用中，先用鋼絲刷將混凝土裂縫表面和周?chē)蚰ジ蓛?，待到裂縫表面足夠干凈之后，使用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)表面進(jìn)行吸附，將裂縫填充滿，之后用土工膜覆蓋到填充表面。為了確保表面美觀性，還可以采用帶有顏色的土工膜覆蓋。

2.1.2 填充法 該方法就是沿著裂縫鑿成一個(gè)“U”形槽，之后采用密封性較強(qiáng)的材料將坑槽填充，如環(huán)氧樹(shù)脂、同規(guī)格混凝土等。該方法主要適用于寬度在0.5 mm以上的裂縫[3]。

2.1.3 注入法 注入法是一種高壓填充方法，也就是通過(guò)高壓設(shè)備將材料填充到裂縫內(nèi)部。特別是對(duì)于寬度小、深度大的裂縫，可以采用灌漿法施工。除了環(huán)氧樹(shù)脂、混凝土等，還可以使用甲基丙烯酸甲醋液材料。灌漿法主要是為了加固裂縫，讓混凝土結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體。

2.2 裂縫預(yù)防方法

2.2.1 溫度控制 減少混凝土的水化熱，采用低熱硅酸鹽水泥或低熱微膨脹水泥等，可以減少溫度漲縮應(yīng)力。適當(dāng)?shù)販p少水泥用量，增加添加劑比例，從而減少水化熱，可以摻入一定比例的粉煤灰、減水劑等，提升混凝土強(qiáng)度和極限拉伸值。降低出料口溫度也是不錯(cuò)的選擇，合理安排混凝土澆筑時(shí)間段，混凝土攪拌中可以加入涼水降溫或進(jìn)行骨料預(yù)冷處理[4]。施工中在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷水管，利用水利工程水資源豐富的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)冷水管循環(huán)過(guò)水的方法降低內(nèi)部溫度，從而減少內(nèi)外溫差與應(yīng)力，降低貫穿裂縫生成量。

2.2.2 材料控制 做好材料控制是減少混凝土裂縫的主要預(yù)防措施。對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，保證砂料精細(xì)度滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，含泥量控制在2%以?xún)?nèi)，碎石含量在12%以?xún)?nèi)。在材料配比混合當(dāng)中，采用熱量較低的水泥。另外，混凝土配比也是非常重要的環(huán)節(jié)。在配置混凝土過(guò)程中，加入適當(dāng)?shù)姆勖夯液蜏p水劑，控制混凝土水分?？刂票盟退俣群蛣?dòng)力，做好原材料的攪拌工作，盡可能減少水泥用量，可有效減少混凝土裂縫的生成幾率。

2.2.3 做好混凝土后期養(yǎng)護(hù)工作 施工完畢后全面加強(qiáng)混凝土定期養(yǎng)護(hù)工作十分重要，大部分混凝土裂縫產(chǎn)生都與養(yǎng)護(hù)有關(guān)系。做好養(yǎng)護(hù)工作可以提高混凝土強(qiáng)度、減少裂縫。在后期養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，可以在混凝土表面涂刷一層低膨脹水泥，提高表面抗拉性，還可以填充一些微小裂縫。建議安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)混凝土表面勘察，及時(shí)記錄混凝土的內(nèi)外溫度和導(dǎo)水溫度，保證混凝土抗壓性能。后期養(yǎng)護(hù)中，由于水利工程施工環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)工程可能會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，因此應(yīng)減少混凝土結(jié)構(gòu)上的承載物，降低內(nèi)外部形變應(yīng)力，從而改善沉降狀況。

2.2.4 施工工藝規(guī)范 在施工工藝控制中，要確保施工人員具備專(zhuān)業(yè)的技術(shù)水平，提高領(lǐng)導(dǎo)的決策能力，組織措施一定要到位。提高施工人員的前期培訓(xùn)工作，保證施工水平，關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、全程跟進(jìn)。由于水利工程建設(shè)的特殊性，在正式施工前要做好現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)施工方案可行性進(jìn)行論證分析，進(jìn)一步完善施工工藝體系，確保最終的施工質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程建設(shè)中需要重點(diǎn)關(guān)注混凝土裂縫問(wèn)題，由于混凝體裂縫的種類(lèi)、產(chǎn)生原因有很多，所以必須要從多方面進(jìn)行嚴(yán)格管控。施工前做好準(zhǔn)備工作，全面加強(qiáng)混凝土裂縫預(yù)防，從養(yǎng)護(hù)、施工、溫控等方面出發(fā)，針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫及時(shí)修復(fù)，避免裂縫持續(xù)發(fā)展，保證水利工程整體質(zhì)量。