淺析水工建筑物裂縫成因與預防處理措施

■楊國棟 ■婁底市水利水電勘測設計院，湖南 婁市 417000

1 水工建筑裂縫種類及產生原因

在水利工程建筑中，混凝土是使用最為普遍的材料，它是一種集許多材料為一體的混合型材料。它的使用率非常高，但是它的均勻性較差導致了在工作中會出現各種各樣的問題。例如裂縫的問題。在對某水電站引水建筑物運行一段時間后進行裂縫普查，就查出了去多方向不一、長度不等的細微的裂縫。根據裂縫產生的原因，本文對裂縫進行以下幾種定義。

(1)緊縮裂縫。在施工的過程中，水泥因溫度過高會產生熱化作用，導致混凝土收縮時產生一些裂縫問題。緊縮裂縫在形狀上，大體都是有規則的條形，很少有交叉的情況出現，它出現的部位一般在變截面區域，與受力鋼筋保持平行。這種裂縫的產生部位一般都在大體積混凝土板子、柱以及梁等塊狀結構物上，它所造成的危害也是十分嚴重的。且裂縫暴露在空氣中，受氣候溫度影響頗重，如果不進行補救處理，會對建筑物產生較為惡劣的后果。

(2)溫度裂縫。溫度裂縫主要產生于大型混凝土上，主要集中于混凝土表面溫差較為明顯的部位。它的裂縫走向一般沒有規律，橫縱交錯，平行相交都是十分常見。在梁板上的裂縫一般會趨向大尺度的結構，裂縫和短邊基本上會保持平行。深層次的裂縫會與短邊平行或接近平行，且中間較為秘集。裂縫的長度和寬度都各不相同，根據溫度的變化程度而產生變化。比如說在高溫情況下，裂縫就會是中間粗兩邊細;在低溫的情況下，就沒有太明顯的粗細變化。這種裂縫的危害大多體現在鋼筋的侵蝕，混凝土被碳化以及混凝土的抵抗能力下降。

(3)沉降裂縫。沉降裂縫的產生原因是因為地基的差異導致沉降，或者是因為構件本身的結構問題引起。這種裂縫是設計強度被剪應力超過形成的一種破壞，多出現在地基、撞擊部位以及各種基礎不均勻墻體上。這種裂縫的蔓延方向一般是垂直于地面，有的也會傾斜30～40度。其寬度與沉降值成一定的比例。沉降裂縫的危害可以說是很大的，并且在后期很難處理。所以要求設計者在設計上要嚴格遵循規范要求，施工隊伍也要嚴格按照施工質量要求施工，監理人員要注意檢查，對這一類型的裂縫嚴加預防。

(4)超載裂縫。在混凝土構件上承載物較多時，它的受力就會變得復雜，產生變形以及裂縫的可能性大增。裂縫一般出現在構件受力最大的地方，或受力變化最大的地方。裂縫呈條形狀，分布并不均勻，擴散的方向也不確定，但在一般情況下，它是沿著受力鋼筋垂直方向進行蔓延。超載裂縫產生的原因，一般是構件物承受超過設計值的荷載，導致構件超過承載極限，或者是構件的上部建筑物施工時間太過提前，構件強度未達到設計值。

2 裂縫修補方法

2．1 表面覆蓋法

表面覆蓋法通常是對細微裂縫的處理方式。在裂縫表面上涂抹覆蓋物來提高它的防水性和持久性。它所采用的材料根據裂縫位置的不同會有所不同，通常采用的覆蓋物是防水材料、聚合物水泥膏以及聚合物薄膜等。具體的施工過程，首先是要清潔表面，接著在進行干燥，最后涂上修補的材料。它的缺點是沒有辦法深入到裂縫內部，不能對裂縫進行根治。

2．2 開槽法

開槽法主要適用于大于0.5mm的裂縫，它所采用的材料一般是聚硫橡膠、環氧樹脂、水泥還有砂。它的具體操作方法是將砂按照比例曬干然后再與一定比例的水泥進行調配，攪拌后，先加入環氧樹脂，接著再加入丙酮，最后攪拌均勻后，開始將這些混合的砂漿嵌入混凝土中去。一般需要耗時30分鐘，在結束后，最好用毛氈和麻袋將砂漿進行覆蓋，在材料完全凝結后，可以用水進行養護。

2．3 低壓注漿法

低壓注漿法一般用于0.2mm～0.3mm的裂縫中進行修補。在裂縫數量較為法多的時候，先在裂縫上用膠布進行粘貼，在用毛刷沾著漿液來進行涂抹，對裂縫進行封閉。在擱置10分鐘后，將膠布撕掉，用漿液對裂縫進行填補。注漿要視氣溫而定，一般在粘嘴一天后進行，如果溫度較高，可以在半天內進行。先用補縫器對漿液進行吸取，然后再插入注漿嘴，讓漿液通過嘴壓進行裂縫，最后漿液注射完畢后堵上鋁柳釘。

3 裂縫的預防辦法

3．1 施工前設計準備

施工前的設計階段，必須特別注意容易產生裂縫的部位，在設計上要有針對性地進行復核計算。比如深基和淺基的設計應該注意地基的差異以及地基沉降造成的不利影響，這是較為薄弱的環節。在保持構件的截面合理、配筋率一定的情況下，進行合理的澆筑作業，同時，如果鋼筋的直徑、間距選取合理，也能大大降低裂縫產生幾率。

3．2 施工過程中防護措施

施工過程中要采取合理的施工方案，并有可靠的裂縫預防設計，能夠有效地控制混凝土中裂縫的產生。施工隊伍要嚴格按照施工要求，在澆筑的量度、施工的縫間距、位置和結構、時間以及運輸等等方面嚴加控制。每次澆筑的長度由垂直施工縫來進行分割，接縫最好設置在截面的最小受力部位，拉力、剪力、彎矩等最小時比較有利。除了要對澆筑的厚度進行控制以外，在部位的處理方面也要分層控制，并預留施工縫位置。

3．3 施工質量的保證

施工過程中，要保證施工質量，才能夠有有效地避免裂縫的產生。施工階段對裂縫處理主要是預防。預防要從水灰比、鋼筋位置模版的安裝、澆筑工作以及振搗操作方面等各方面進行綜合考慮。施工操作技術要嫻熟，比例要嚴格按照設計要求。在施工過程中，嚴格把關，可以有效地規避混凝土的裂縫問題。

3．4 施工后的養護

養護的關鍵點在于讓構件不受外界的不利影響，如受到的溫差不宜過大等。通常使用的養護方法是噴水，這對于大部分混凝土工程來說都是十分有效地防裂縫措施。在大體積的混凝土中，還可以進行拆模和回填的養護工作。

4 結語

混凝土水工建筑物產生裂縫是水利工程中的一種普遍現象，它不僅會降低混凝土構件的防滲透能力，還會影響到建筑物的使用功能，甚至影響到建筑物的安全。本文通過剖析混凝土裂縫產生的原因，對裂縫進行分類，并介紹了具體的解決辦法和預防措施。解決好裂縫問題，是水工建筑質量提升的一大保證。

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