關于水利工程施工中混凝土裂縫問題的探討

趙 攀

（甘肅省臨洮縣水利施工隊，甘肅 定西 730500）

關于水利工程施工中混凝土裂縫問題的探討

趙 攀

（甘肅省臨洮縣水利施工隊，甘肅 定西 730500）

近年來,我國水利基礎設施建設飛速發展,在水工建筑物的建造和使用過程中,有關因出現裂縫而影響工程質量甚至導致結構垮塌的報道層出不窮。本文對水利工程中混凝土工程中常見的一些裂縫問題進行了探討分析，并針對具體情況提出了一些預防措施。

水利施工；混凝土裂縫；防治技術

在水利工程的施工過程中，由于混凝土的裂縫會導致建筑物在其所發揮的使用功能、相應的承載能力、建筑物的觀感以及使用年限等方面產生一定程度的影響，因此，施工前，技術人員要對施工情況進行全面的分析論證，把各種可能在施工中可能出現的問題羅列出來，研究補救對策和措施，從工程建設一開始就具備防患意識，靠實責任；而施工人員必須在根源上做好混凝土施工期間的預防工作，提高認識，科學認真施工，不存僥幸心理，以避免裂縫現象的出現。而為了將混凝土的裂縫產生控制在允許的范圍之內，甚至對于特別重要的構件要杜絕產生裂縫，就必須研究其裂縫產生的原因及其特點和機理，并把握混凝土內的溫度和應力的分布情況，從而才能夠在設計和施工中采取行之有效的防裂對策。本文針對水利施工中混凝土裂縫的防治技術進行了淺要的分析。

一、水利施工中混凝土裂縫的成因

混凝土在水利施工過程中產生的裂縫有很多原因，經過科學分析和實踐經驗總結，主要原因歸納為以下幾點。

第一，溫度影響：混凝土施工硬化期間，水泥會放出大量水熱以及化熱，造成內部溫度上升，在表面引起拉應力，后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現拉應力，當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。

第二，濕度影響：大部分混凝土內部濕度變化很小或者說變化較慢，但表面濕度相對來說變化較大，有時會發生劇烈變化。由于養護不得當、造成表面濕度不均勻，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。

第三，混凝土自身性能影響：混凝土是一種拉抗強度是抗壓強的 1/10 左右的脆性材料，短期加荷時的極限拉伸變形也只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時的極限拉伸變形也只有（1.2～2.0）×104。但由于原材料各部分比例搭配不均勻，在施工中難免出現離析現象，導致同塊混凝土的不同部位強度的不均勻，個別部分抗拉能力較低，裂縫便因此而出現。

第四，施工影響：在現場澆搗混凝土的過程中，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生；其次，因為混凝土工程進行的抹面次數不能滿足要求，更容易出現裂縫現象；再次，在養護方面，由于現場養護措施不到位，會造成混凝土早期脫水，從而引起收縮裂縫。

二、水利施工中混凝土裂縫的防治技術

（一） 施工技術準備。在水利工程施工組織設計中應妥善處理構件中“抗”與“放”的關系，避免結構斷面突變帶來的應力集中。并積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，大部分是由于混凝土收縮引起的。這對這一問題，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。另外，施工技術人員應加強對對構造鋼筋的知識學習的重視，科學研究施工方案，對照施工方案反復的進行集體討論，尋找可能出現的問題和解決問題的對策，若發現施工圖中有不妥之處，及時聯系設計人員進行變更處理，決不能各把一關，脫離銜接，造成溝通不暢而出現施工問題，最后相互扯皮推諉，延誤工期，影響質量。

（二） 施工選材及其配合比設計。在水利工程建設中，材料的選擇非常重要，根據不同的地域環境選擇不同的施工材料是不需要做的。因此，根據水利工程結構要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用強度高的水泥。另外，注意選用質量合格的石、砂等原材料，按照規范要求合理進行摻合料以及外加劑的添加。另外，還需要掌握好混凝土補償收縮技術的正確運用方法。采用膨脹劑時，注意考慮造成不同膨脹效果的不同品種及摻料。并通過試驗使配置達到最佳。在水利施工過程中，要及時觀察現場施工中出現的問題，根據不同情況對混凝土的坍落度設計應合理設計，及時針對現場原材料的情況進行調整，保證現場的養護工作能有效進行。

（三）溫控防裂措施。為了防止裂縫，可以水利施工現場采取一下措施：改善骨料級配，用干硬性混凝土摻混合料，加引氣劑或塑化劑等，減少混凝土中的水泥用量;攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻，降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土尤其是大體積混凝土時應盡量減少澆筑厚度，最好控制在500mm 以內，以便于表面散熱；第二層澆筑應在第一段混凝土初凝前澆筑完畢前；根據混凝土澆注面積，在混凝土上中下部設置一定數量測溫管，定時測定內外溫度，前4天每2h測一次，5～7天每4h測一次，8～15天每天一次，并及時記錄，確保混凝土內外溫差控制在25℃以內，做到及時觀察，出現溫度超偏，可通過調整養護方式來降低溫差；規定合理的拆模時間，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度，加強保溫養護措施，現場通常采取措施為混凝土澆注后先覆蓋一層塑料薄膜，用麻袋裝鋸末，厚度80～100mm 進行中層覆蓋，最后覆蓋1～2層100mm 厚巖棉被；另外，夏季施工中對于長期暴露在外面的混凝土塊進行撒水養護工作，避免因為混凝土內部水分蒸發過快在成裂縫的產生。施工中，應盡量避免澆灌混凝土在大風大雨中進行。

（四） 施工監測。在水利施工過程中，加強的對混凝土溫度以及收縮變形程度的相關數據進行監測，相關人員做好詳細記錄，并進行科學分析，在分析的基礎上及時對現場情況進行反饋，以便工程能順利進行。此外，盡量做好混凝土性能的改善工作，加強養護提高抗裂能力，施工過程中保證混凝土的優良質量對預防裂縫的產生起著至關重要的作用，特別是貫穿裂縫的產生，發現這種情況后要再做更改，努力恢復結構的整體性不是那么容易，因此，施工過程中預防貫穿性裂縫的產生成為主要工作。發現裂縫時，不要盲目的進行修補工作，應根據調查結果及獲取的數據針對各影響條件及水利工程本身存在的實際問題進行分析，然后再確定修補的細節及應采取的措施。

（五）冷卻管降溫措施。為了避免水利施工中混凝土尤其是大體積混凝土在其硬化過程中的內部溫度過大，可以在混凝土結構內部預先鋪設冷卻管路，在混凝土澆注完成之后即可進行通水循環冷卻，管內的水流量通常控制在1.5m3/h 左右（進水溫度低于 10℃時），若進水溫度偏高，則水流量也應加快。冷卻管的出水應排放到不影響施工的部位，當大體積混凝土整體初凝之后則可視情況利用該出水進行蓄水保溫養護。當然在大體積混凝土養護完成之后，為了不使中空的冷卻管對混凝土的強度及其他產生影響，因此對其進行注漿和壓漿的工作，通常采用真空壓漿。

總之，就目前國內現狀而言，對于水利施工中混凝土裂縫的形成原因及計算方法存在不同的理論，不過就具體的預防和改善措施意見來說具有一定的統一，通過大量實踐證明，上述措施所取得的效果也比較理想，在具體施工過程中，作為施工人員應多角度、多觀察并進行比較，出現問題后多分析、多總結，結合相應的預防處理措施，以避免混凝土的裂縫所造成的不良影響。

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TU75

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1007-6344（2016）02-0180-01