水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究

水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究

王国涛   乔亮

  山东菏泽黄河工程有限公司

摘要：水利工程作为国民经济的关键基础设施，在施工中往往会出现混凝土裂缝问题，严重影响工程施工质量。为提升水利工程建设水平，切实发挥水利工程的价值，要格外重视水利工程中混凝土裂缝防治工作，最大限度地降低混凝土裂缝发生的可能。本文从工作经验从发，结合混凝土裂缝的成因针对性地提出有管控措施，进而提升水利工程建设的安全性。

关键词：水利工程施工；混凝土裂缝；成因；控制措施

0 引言

混凝土是水利工程施工中的常规材料，是项目工程的建设基础，更会对水利工程项目施工质量、进度产生直接影响。水利工程的施工过程中如果混凝土质量出现问题，将会大大降低项目投入使用后的服役寿命，而混凝土裂缝问题更会影响到水利工程的安全性，这也是施工中的常见的问题之一。所以，全面把握施工过程中混凝土裂缝的成因并针对性地提出控制措施，是保障工程质量、提升工程安全性的重要环节之一。

1 水利工程施工中混凝土裂缝类型及产生原因

在水利工程施工过程中，因不同原因造成混凝土产生不同类型的裂缝，下文将有针对性的分析不同类型混凝土裂缝形成的原因。

1.1收缩裂缝

收缩裂缝是混凝土裂缝的一大类型。引起混凝土产生收缩裂缝的因素并不是单一的，而是多种多样的。例如，在混凝土搅拌过程中，当时间超出标准值，会导致水泥浆漂浮于表面，在钢筋以及在其他物质影响下，骨料无法完全沉降至底部，从而引起混凝土裂缝问题。又如，水利工程过程中当混凝土施工完毕后，没有对混凝土建筑给与相应的保护措施，在外部因素的作用下，会因为表面水分快速流失的问题引起收缩型裂缝。另外，混凝土质量也是导致裂缝问题出现的主要原因之一，作为施工材料甚至会对后续施工工艺带来重大影响，混凝土配合比例的科学性是提升混凝土本身质量的关键，但在实际施工过程中，常常会因为混凝土配合比不合理的情况引发混凝土裂缝问题的出现。

1.2温差裂缝

当内外部温度的骤升骤降时，水利工程施工中混凝土会引发裂缝问题，与下面几种因素相关：①季节温度差异。同一个地区不同季节的温度有所不同，同样年度整体温度也有所差异，当年度温差过大时，水利工程易出现位移现象，当混凝土结构位移超出预设值后，则会引发温度裂缝，这将严重影响项目质量。②日照温差。因日照因素带来的温度差异是导致混凝土裂缝的另一个重要原因。长时间接受太阳照射的部位相较于其他部位，温度必定更高，而日照温差使局部拉应力逐渐增大，当数值超过混凝土可承受的上线时，便会出现裂缝［1］。③温度骤降。温度骤然下降同样会导致混凝土裂缝形成，原因在于外部冷空气环境作用，会直接导致混凝土内外部温度下降，而混凝土结构外部与内部的温度下降速度不一致，往往外部降温更快，从在内外部温度下降失衡的情况下，会导致混凝土产生温差裂缝。④水热化。在混凝土浇筑施工过程中，混凝土内部在水热化的作用下释放热量，而此时混凝土外部结构温度远没有内部高，所以会形成混凝土裂缝，这种裂缝会直接影响水利工程建筑的安全性与耐用性。⑤养护不当。混凝土施工完成后需要第一时间进行养护，但由于养护不当的情况存在，所以也会造成混凝土产生裂缝。

1.3沉降裂缝

沉降裂缝形成的主要原因来自于混凝土不均匀沉降情况。例如，当基地建设水平较低时会影响地基承载能力，而上层施工建筑不断增多，会引起沉降情况，此时地基两端软弱，则会引发裂缝。另外，当水利工程的各个部位负荷差异过大时，也容易导致沉降问题，一旦拉应力与剪应力超出水利工程自身的抗拉强度与抗剪强度，同样会形成裂缝。在水利工程脆弱的结构部位，容易产生弯曲、剪切式沉降裂缝。［2］

1.4构造裂缝

由于存在刚度突变、质量不均、形状变形等情况，而引发传力转折、应力集中等问题，直接造成混凝土局部结构出现裂缝，这便是构造裂缝的形成原因。虽然在前期设计中综合考量了构造裂缝的规避措施，但是无法完全避免这种裂缝的形成。

2 水利工程施工混凝土裂缝的控制措施

通过详细分析水利工程施工中不同类型混凝土裂缝的形成原因，下文将针对相应类型混凝土裂缝提出有效控制措施。

2.1收缩裂缝的控制措施

在水利工程施工中，必须重视混凝土收缩裂缝的预防工作，确保水利工程项目高质量完工。

（1）合理开展混凝土养护工作。

混凝土浇筑完成后，第一时间做好养护工作，夜间覆盖薄膜防止水分过快流失，优化混凝土结构整体性能，避免形成混凝土裂缝；夏季由于室外温度较高，在施工中需要开展混凝土的浇水工作；按照水利工程施工要求，合理确定混凝土配合比，严格按照比例进行混凝土配制，在搅拌过程中合理投放骨料，降低混凝土坍落度。

（2）合理设置控制缝。

控制缝的设置能够有效降低混凝土裂缝对水利工程质量造成的负面影响，削弱混凝土结构的特定截面，诱导可能出现的裂缝沿着预设截面且按照预设形式开裂，如此一来能够混凝土内部结构在外界力量影响下便能避免混凝土裂缝的肆意扩大［3］。控制缝的设置需要依据水利工程的合理布设间距合理设置，充分了解各部位的间距范围，做到合理把控，有效增强混凝土裂缝控制水平。控制缝主要用在大体积或相对细长的混凝土结构中，也可设置在应力集中区域，注意不可在钢筋、止水片等部位设置控制缝，否则会直接影响控制缝效果。

2.2 温度裂缝的控制措施

在水利工程施工过程中，必须重视对温度裂缝的控制，防止严重温度裂缝现象影响工程质量。

（1）鉴于混凝土原料配合比与温度裂缝的产生有着直接关系，所以需要合理选用混凝土配料。在配制混凝土时必须加入混合料，能够有效降低混凝土裂缝的形成概率，同时于其中添加引气剂、塑化剂等，不但能控制裂缝产生，也能提升水利工程施工效果。

（2）为了抑制水化热反应而造成混凝土内部温度急剧升高，需要做好降温处理。可在混凝土拌和过程中，往水中加入冰块。或者在碎石搅拌时，提前对碎石进行冷却，均能有效控制裂缝产生。在夏季高温时期进行混凝土浇筑时，要适当缩减浇筑厚度，提前埋入冷却管，做好降温处理，有效平衡混凝土结构的内外部温度，避免因为温差过大而出现裂缝［4］。

（4）气温的骤然变化同样会出现混凝土裂缝，所以必须提前掌握天气信息，结合实际情况对混凝土开展保温作业。

（5）因为季节性温差而引起的裂缝主要发生在混凝土暴露部分，所要对水利工程暴露部分进行隔热或保温处理，防止水利工程局部温度太高或太低而出现裂缝。

2.3 沉降裂缝的控制措施

沉降裂缝的出现会直接影响水利工程的功能发挥，所以必须采取合理措施予以控制。

（1）前期委派专业人员对水利工程施工现场进行地质勘察，全方位把握地质数据，为施工设计提供数据参考。

（2）结合水利工程项目结构分析其荷载分布，杜绝出现单个部位承载受力过重的情况。

（3）要想从根本上控制住沉降裂缝，则需要重视水利工程的设计工作，综合考虑结构的刚度、静定结构、细柔结构等因素，通过提高工程设计水准而规避因为沉降问题而出现的裂缝情况。

2.4 构造裂缝的控制措施

要想改善水利工程中构造裂缝问题，可采取如下几种控制措施：

（1）对受力钢筋进行密布，选用细筋，能够起到改善构造裂缝的效果，进而保障水利工程质量。

（2）合理设置伸缩缝，降低构造裂缝发生可能性，也能弱化构造裂缝的扩大形势，当然在设置伸缩缝时，一定要契合设计规范与水利工程设计要求。

（3）合理设置后浇带，同样能抑制构造裂缝产生，在具体设置时要把控好后浇带间距，不能超过30ｍ。此外，还要对后浇带混凝土间隔时间及浇筑材料合理控制，浇筑间隔时间不得超过2个月，并且在浇筑时不得采用膨胀型混凝土产生。

4结束语

综上所述，水利工程项目建设施工有着复杂性、系统性的特点，对施工技术水平及现场管理水平要求较高。而混凝土裂缝问题作为水利工程施工中的常见问题之一，相关管理人员必须了解其中收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝以及构造裂缝等不同类型裂缝的形成原因，同时引进先进施工技术，对各种裂缝进行有效控制，保障水利工程施工质量。

【参考文献】

【1】张然杰 . 混凝土裂缝控制理论下的水利工程施工技术［Ｊ］. 石油化工建设，2021(5):164-165,157.

【2】邓超能 . 水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施［Ｊ］. 住宅与房地产，2021(27):77-78

【3】张东峰 . 水利工程施工中如何对混凝土裂缝进行有效控制［Ｊ］. 建筑与预算，2022(02):46-48

【4】余方方，朱宏松 . 水利工程施工中混凝土裂缝控制技术分析［Ｊ］. 治淮，2022(02):41-42