水利工程中混凝土裂縫的成因與施工控制

■彭國偉，郭春麗

■1.汝南縣國土資源局羅店國土資源管理所，河南 駐馬店 463300;2.汝南縣三門閘街道村鎮建設發展中心，河南 駐馬店 463300

水利工程中澆硂裂縫現象是一種較為普遍的問題，而其中存在著有害和無害兩種裂縫，兩者的存在對水利工程的整體價值造成不同程度的影響。澆硂有害裂縫指的是對澆硂工程結構和外觀造成嚴重損害的裂縫現象，必須在施工中盡可能消除或進行嚴密后期修補的裂縫現象，無害裂縫指的是在澆硂工程施工工藝允許范圍內的裂縫，該類型的裂縫對澆硂質量不造成影響，卻會影響澆硂工程的美觀度，可不做后期修補美化處理或需要進行一定的后期美化處理。

1 水利工程中澆硂裂縫的危害解析

1.1 裂縫容易導致澆硂滲漏

澆硂滲漏引起混凝土碳化加速，大幅度降低混凝土的抗腐蝕性能，容易導致澆硂結構物整體穩定性降低，造成其在使用期內抗壓強度小于工程設計標準，長期使用中會出現耐久性不足等問題。澆硂裂縫出現在澆硂構件中時，容易造成澆硂內鋼筋快速銹蝕，使混凝土構件體積增大，構件本身負荷應力能力降低，嚴重時會影響整體工程質量，甚至引發安全風險。

1.2 澆硂裂縫滲漏問題將對水工結構造成直接威脅

例如大壩、堤防等水利工程出現滲漏現象，汛期水利工程結構承受較大應力負荷時水利工程澆硂結構將可能出現崩裂危險，故而澆硂裂縫滲漏問題將可能威脅下游群眾的生命安全。

1.3 澆硂裂縫的出現，將導致水利工程壽命縮短

澆硂裂縫的出現，會導致澆硂內部結構中混凝土碳化速度加快，從而導致混凝土抗腐蝕能力降低，其不僅對水利工程的安全性造成嚴重影響，同時會導致水利工程的使用壽命大大縮短。

2 水利工程澆硂裂縫成因解析

2.1 低質量建材導致澆硂裂縫

建材質量是確保澆硂工程質量的基本前提。水利工程中澆硂裂縫的出現究其原因很大程度上和建筑材料的質量有關。水泥質量低下，水泥性能和強度指標不符合工程設計要求，入場時沒有經過嚴格的質量把關，水泥存儲沒有按照嚴格的技術要求執行，導致水泥受潮和水泥質保時間超限等;不合理的砂石骨料級配和沙石性能指標不合格等會導致澆硂結構強度不均勻，從而導致澆硂構件在長期承受應力過程中發生澆硂裂縫問題，

2.2 澆硂配合比不合理造成澆硂裂縫

澆硂質量的關鍵影響因素是澆硂配合比，配合時間和配合比不合理都會造成澆硂施工控制問題，從而造成澆硂裂縫。究其原因是配合比問題會對澆硂強度造成直接影響，從而造成澆硂開裂問題，而含沙率和水灰比控制不合理以及骨料中泥沙量過大問題也同樣會引起澆硂裂縫問題的出現。

2.3 不合理的施工質量控制引起澆硂裂縫

水利工程澆硂施工中經常出現施工策略不合理的問題，其中施工質量的不合理控制容易造成施工中出現澆硂施工工序混亂錯亂以及不合理的機械操作問題，造成澆硂施工質量得不到保障，從而導致澆硂裂縫出現。保溫措施不到位容易導致澆硂裂縫產生，澆硂具有顯著的熱脹冷縮特性，在冬季和夏季晝夜溫差較大的季節要特別注意澆硂表面的降溫和保溫工作，盡可能保證澆硂內外溫度差值在安全范圍內，避免因為澆硂內部和外部不同預應力造成溫度裂縫;澆硂養護不合理也會造成澆硂裂縫產生，不合理的澆硂養護，導致澆硂表面水分過快蒸發而得不到合理的補水，因為澆硂內部結構水分蒸發緩慢容易導致澆硂內外在水化過程中出現不同的拉應力，當拉應力過大時將會產生收縮裂縫;不合理的澆硂原料制備和施工過程也會導致澆硂裂縫的產生，具體如硂制備過程中攪拌不均勻、施工中澆硂震蕩不均勻以及裝模拆膜操作不合理等都會造成澆硂裂縫問題。

3 澆硂裂縫防控措施解析

3.1 做好施工設計從根源上控制澆硂裂縫

澆硂工程設計要保證具有合理性和科學性。在充分了解到到混凝土裂縫允許的寬度值后，應該結合其要求做好設計，以防止裂縫的產生;嚴控硂配合比。施工時硂制備要嚴格按照設計要求進行配比和攪拌;重點控制硂的水灰比，要盡可能消減水泥含量，降低發生水泥水熱化現象;合理控制骨料含泥量，確保骨料清潔程度符合工程設計標準，將骨料中的泥土和雜質顆粒物做最大程度的清除，切實做到骨料級配匹配;優化澆硂配筋設計方案，基于技術性和經濟性兩點，優化澆硂配筋設計方案，合理選擇鋼筋的直徑和設置鋼筋間距，確保澆硂構件的抗裂性能。

3.2 強化控制原材料質量降低裂縫發生率

(1)嚴格把控原材料入場的質量檢驗。在澆硂施工中對入場的鋼筋和水泥等原材料進行嚴格的質量核查;檢驗水泥的等級強度、保質期和出廠日期，并抽檢部分水泥樣品進行性能測試，驗收入場后要做好水泥的現場庫管工作，謹防水泥存儲過程中出現受潮問題;嚴格檢查砂石骨料，對骨料級配、雜質和含泥量等指標進行重點核查，工程施工中禁止使用不符合設計指標的沙石骨料。

(2)優選施工材料。澆硂施工中要優先選用中低標準水泥，同時要選擇性能良好的粗骨料作為施工原料。粗骨料性質對澆硂性能有著較大的影響，而選用熱學性良好的粗骨料有利于防止澆硂裂縫的出現。

(3)最大限度的消減水泥使用量，施工中把粉煤灰等混合料混入水泥中使用，并依據水利工程具體情況，加入需要的外加劑，例如加入加氣劑、減水劑等;適當調整骨料級配，保證在水灰比不變的情況下，優先使用低流態混凝土進行施工從而盡可能消減水泥的使用量。

4 強化混凝土施工過程管理，確保水利工程質量

4.1 把握好澆筑時間

在施工時間上最好是春秋兩季，當必須在夏季做澆硂施工時，應該盡量避開夏季白天的高溫施工，施工時要合理設計和控制澆硂施工厚度，澆硂層不能太厚。不要在冬季大風雪天氣進行澆硂施工，氣溫溫度太低會讓澆硂水化熱反應變慢，硂受凍收縮后容易出現硂裂縫。

4.2 采用適當施工工藝和方法

盡可能減少澆硂外部的約束力;澆硂施工的理論溫度場與伸縮度分布以及收縮系數通常和實際施工有著一定差異，因此在施工中設置合理的后澆帶，把水工結構自上而下分成若干區段。區段劃分要經過專業的技術論證，區段長度確定不能過于盲目。澆筑中各個區段都要留出合理的不澆灌寬度，保留預定時長后方對該部分進行混凝土澆筑，對后澆帶施工中要確保外界水進入其中，另外雜物掉落后澆帶后再進行清理難度極大，因此必須做好防護準備。

4.3 確保養護質量

水利工程中澆硂裂縫的防治是一項至關重要的工作，其中澆硂的早期養護是防治澆硂裂縫出現的關鍵。混凝土早期養護工作能夠最大限度的降低混凝土產生的收縮力。早期養護工作主要是對澆硂構建進行濕潤和保溫，在條件允許的情況下，大體積澆硂構件要采用流水養護或者蓄水養護的方法。澆硂養護時間長度是2-4 周，另外還需要在施工時考慮澆硂的水化熱現象。

5 結束語

水利工程施工中澆硂裂縫問題是一個較為常見且長期存在的問題，要解決這一問題，必須堅持早期養護控制為主，后期維護不久為輔的原則，嚴格把控施工設計、原材料、施工過程和后期養護幾個關鍵環節，才能將澆硂裂縫問題造成的損害減小到最低。

［1］馬杰，劉飛.水利工程中混凝土裂縫成因及預防措施［J］.科技創新與應用，2012(08):139.

［2］吳娜.水利施工中的混凝土裂縫成因及其控制措施［J］.江西建材，2014(24):169.

［3］黃耿華.水利工程混凝土裂縫的成因及控制措施［J］.科技風，2013(3):115.