水利水電工程中混凝土裂縫施工技術(shù)

文/胡亞林 葛洲壩三峽建設(shè)工程有限公司 湖北宜昌 443000

水利水電工程中混凝土裂縫是較為常見的質(zhì)量問題，施工單位需采用合理施工技術(shù)，有效預(yù)防并合理治理混凝土裂縫，提升混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，保障水利水電工程的功能發(fā)揮。因此，對水利工程中混凝土裂縫施工技術(shù)具有實踐意義，可提升水利水電工程質(zhì)量，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

1、水利水電工程中混凝土裂縫分析

水利水電工程中混凝土裂縫包括塑性裂縫、沉陷裂縫、溫度裂縫及干縮裂縫四種。塑性裂縫是指混凝土終凝期間，內(nèi)部水分流向表面，使混凝土體積收縮，引發(fā)混凝土裂縫，在大風(fēng)或悶熱氣候條件下易發(fā)；沉陷裂縫是指混凝土結(jié)構(gòu)的地基不穩(wěn)定或模板支撐不足，使混凝土出現(xiàn)不均勻沉降，引發(fā)的混凝土裂縫；溫度裂縫是指混凝土內(nèi)外溫差過大引發(fā)的混凝土裂縫；干縮裂縫是指混凝土養(yǎng)護(hù)期間避免水分蒸發(fā)，引發(fā)的干縮變形問題，增強(qiáng)混凝土表面應(yīng)力，導(dǎo)致干縮裂縫的出現(xiàn)。

上述裂縫出現(xiàn)的原因可總結(jié)為三點：其一，混凝土材料問題，施工單位選擇的混凝土材料質(zhì)量不佳，混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與質(zhì)量偏低，易引發(fā)沉陷裂縫；其二，溫度問題，混凝土結(jié)構(gòu)的主要材料為水泥，水泥會在混凝土拌合中產(chǎn)生水化熱，提升混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度。而水利水電工程采用的混凝土為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)部熱量散失效率偏低，內(nèi)外溫差較大，極易引發(fā)溫度裂縫；其三，養(yǎng)護(hù)不足，施工單位對養(yǎng)護(hù)工作的認(rèn)識不足，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度、含水量和溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，易引發(fā)塑性裂縫及干縮裂縫。

2、水利水電工程中混凝土裂縫施工技術(shù)

針對水利水電工程中出現(xiàn)的多種混凝土裂縫，施工單位可通過規(guī)范施工預(yù)防。而在實際水利水電工程施工中，預(yù)防技術(shù)的應(yīng)用并不會完全避免裂縫的出現(xiàn)，對于難以避免的混凝土裂縫，施工單位可選擇合理治理技術(shù)，規(guī)避裂縫的不利影響。

2.1 混凝土裂縫預(yù)防技術(shù)

本文將某水利水電工程為例，分析混凝土裂縫預(yù)防技術(shù)的應(yīng)用，為其他施工單位開展施工提供實踐參考。該水利水電工程位于農(nóng)村地區(qū)，河道長度為20公里，施工單位在夏季施工，施工條件較惡劣，極易產(chǎn)生混凝土裂縫，施工單位采用如下措施，有效規(guī)避裂縫的出現(xiàn)。

第一，加強(qiáng)材料控制。在混凝土施工中，施工單位需做好材料控制工作，合理選擇材料，開展多次混凝土試驗，明確最佳配比，預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)。水利水電工程中混凝土施工采用的材料包括水泥、砂石、骨料和外加劑等，施工單位需結(jié)合工程需求，選擇相應(yīng)規(guī)格與種類的施工材料。以某水利水電工程為例，施工單位選擇強(qiáng)度等級為P.O32.5的硅酸鹽水泥；細(xì)度模數(shù)為2.6的細(xì)骨料；粒徑在5-10mm的粗骨料；選擇粉煤灰和硅粉作為摻和料；選擇緩凝劑和膨脹劑作為外加劑，通過合理材料選擇，可降低水泥產(chǎn)生的水化熱，提升混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免裂縫的出現(xiàn)。

第二，加強(qiáng)溫度控制。由于該水利水電工程的施工時間在夏季，環(huán)境溫度偏高，結(jié)合水泥產(chǎn)生的水化熱，混凝土內(nèi)外溫差較大，極易產(chǎn)生溫度裂縫。施工單位在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水管及傳感器，可實時檢測混凝土內(nèi)部的溫度，在內(nèi)外溫差即將超過25℃時，向冷卻水管中通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部溫度。同時，在開展混凝土拌合施工前，施工單位用冷水對碎石進(jìn)行初步處理，降低其溫度；在混凝土澆筑施工結(jié)束后，施工單位需做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，在混凝土表層放置多個軟水管，軟水管表面覆蓋薄膜或土工布，定期通水，避免混凝土表面水分流失引發(fā)混凝土裂縫。

第三，加強(qiáng)施工監(jiān)測。通過上述分析可知，混凝土強(qiáng)度、溫度和含水量等因素，會引發(fā)混凝土裂縫。施工單位需加強(qiáng)施工過程中的強(qiáng)度、溫度及含水量檢測，在混凝土溫度與含水量不符合標(biāo)準(zhǔn)時，采取降溫、加熱或灑水處理；在混凝土強(qiáng)度符合水利水電工程要求時，可拆除混凝土模板，完成混凝土結(jié)構(gòu)施工[1]。

2.2 混凝土裂縫治理技術(shù)

第一，填充技術(shù)。填充技術(shù)是指通過填充材料填補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的縫隙，常用于裂縫寬度較大、深度較小的混凝土結(jié)構(gòu)，具有施工便捷、成本偏低等優(yōu)勢。在上述水利水電工程中，施工單位采用該技術(shù)治理裂縫，在裂縫部位開V型槽，槽體內(nèi)填充樹脂砂漿材料，完成裂縫的修補(bǔ)。

第二，加固技術(shù)。混凝土裂縫加固技術(shù)有圍套加固技術(shù)和鋼箍加固技術(shù)兩種，前者是在混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土圍套，可提升結(jié)構(gòu)承載力，規(guī)避裂縫的影響，該技術(shù)常用于混凝土裂縫嚴(yán)重，且結(jié)構(gòu)外側(cè)尺寸允許的情況；后者是指在混凝土裂縫附近設(shè)置U形鋼套箍，避免混凝土裂縫惡化，該技術(shù)常用于混凝土裂縫對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安全威脅的情況。

第三，注入技術(shù)。該技術(shù)是指將修補(bǔ)材料注入裂縫內(nèi)部，實現(xiàn)修補(bǔ)裂縫的目的，常用于混凝土裂縫寬度較小，深度較大，但并未威脅到混凝土結(jié)構(gòu)安全的情況。在注入修補(bǔ)中，施工人員需將其余混凝土結(jié)構(gòu)封住，再將細(xì)管道放置于裂縫中，利用電動泵向管道中輸送低粘度環(huán)氧樹脂材料。如果混凝土裂縫存在滲漏、活動等現(xiàn)象，不可采用注入技術(shù)[2]。同時，施工單位可向混凝土裂縫中注入丙烯酰胺等聚合物，這類物質(zhì)會與水產(chǎn)生反應(yīng)，生成泡沫材料或者固體沉淀物，實現(xiàn)修補(bǔ)裂縫的目的，非常適用于水利水電工程。

結(jié)論：

綜上所述，水利水電工程中混凝土裂縫種類較多，施工單位需注重施工操作的規(guī)范性。通過本文的分析可知，施工單位需加強(qiáng)施工中的材料與溫度控制，做好施工監(jiān)測工作，避免裂縫的出現(xiàn)。針對工程中已出現(xiàn)的混凝土裂縫，可結(jié)合實際狀況，選擇填充技術(shù)、加固技術(shù)、注入技術(shù)，修補(bǔ)裂縫，保障工程質(zhì)量。