水利工程施工中混凝土裂縫控制技術研究

高增龍

（榆林市清水工業園供水有限責任公司，陜西 榆林 719300）

隨著“一帶一路”倡議的實施，我國基礎設施建設力度不斷加大，特別是水利工程，是其中最重要的內容之一。近些年我國持續加大水利投資規模，充分說明了我國對于水利工程建設的重視程度，如圖1 所示。

圖1 近些年水利工程管理固定資產投資規模

水利工程施工過程中混凝土是最為主要的材料，但是混凝土的特殊結構決定了其容易發生裂縫，這也是影響水利工程運行最為嚴重的危害之一，會對整個工程質量以及使用壽命造成嚴重影響。所以一定要對水利工程施工混凝土裂縫給予足夠重視，同時采取相應技術措施進行解決。

1 水利工程施工中混凝土裂縫產生的原因

對于水利工程來說，其施工過程中主要有兩方面原因會造成混凝土裂縫：一是混凝土自身理化性質的改變而出現的裂縫；二是混凝土施工過程中受到外部因素影響所引發的混凝土裂縫。總的來說，混凝土裂縫原因、形式如表1 所示。

1.1 混凝土自身理化性質的改變而出現的裂縫

混凝土自身理化性質的改變所引發的裂縫主要包括沉降裂縫、收縮裂縫、塑性裂縫3 種類型。

（1）沉降裂縫。此種裂縫主要發生在混凝土初凝過程中，主要是由于混凝土配置時配比設計不夠合理造成的，例如混凝土中粗細集料配比不合理、水灰比配比不合理、混凝土攪拌過程中粗料較多而振搗不夠充分等，都會造成混凝土表面產生裂縫。

表1 混凝土裂縫原因及形式

（2）收縮裂縫。此種裂縫產生的原因在于混凝土凝固時會發生收縮，此過程產生的力量會和混凝土本身的約束力相互作用而產生裂縫。此種裂縫的產生和混凝土材料性質相關，多出現在混凝土配筋率相對較高的構件中。除此之外，若是對已成型的混凝土重新澆筑也會引發此種裂縫。

（3）塑性裂縫。此種裂縫主要是指混凝土澆筑后，混凝土還處在塑性收縮情況下，其內部顆粒會受到重力影響而浮動。一旦此種浮動受到鋼筋骨架以及模板的限制且無法解除時，就容易順著鋼筋長度方向產生裂縫。

1.2 外部因素對混凝土產生的裂縫

（1）施工環境引發的裂縫。水利工程施工所處環境較復雜，受到各種因素的影響容易引發裂縫，其中最主要的就是溫度裂縫。溫度裂縫一般發生在混凝土工程的后期，特別是在體積較大的混凝土表面以及溫差較大的區域發生較多。此種裂縫主要是由于混凝土內外存在較大溫差，內外熱脹冷縮程度不同會在混凝土表面產生相應拉應力而產生的。除此之外，水利工程所處區域地質較為松散或者不均勻、壓實度較差等都會造成混凝土結構的不均勻沉降而引發沉降裂縫。

（2）施工工藝引發的裂縫。此種裂縫主要是由于施工中沒有按照標準工藝和流程而引發的混凝土裂縫。例如混凝土攪拌不均勻不充分、振搗不夠密實等都會引發離析問題，從而引發混凝土裂縫；鋼筋混凝土結構施工時的保護層厚度不夠，就容易造成鋼筋銹蝕，從而造成混凝土內部發生膨脹應力，進而造成混凝土裂縫。

2 水利工程施工中控制混凝土裂縫的相關措施

2.1 混凝土原材料的質量控制

混凝土原材料的質量直接決定著混凝土配置后的質量情況，同時也是造成混凝土自身產生裂縫的重要原因之一，所以水利工程施工過程中一定要有效控制混凝土原材料的質量。

（1）混凝土原材料中最主要的材料就是水，其質量直接影響著水利工程質量，所以一定要避免采用工業廢水或者沒有進行處理的污水進行混凝土配置。

（2）混凝土制作中水泥是最為重要的材料，現階段市場上水泥的類型非常多，這就造成了水泥選擇時存在著較大的不確定性。所以在選擇水泥時一定要有效控制水泥性能，要對水泥的特性進行深入了解，確保其符合水利工程施工的需要。對于水利工程來說，一般采用普通硅酸鹽水泥，此種水泥適合用在陰冷的施工環境當中，具有安全性高、抗滲能力強、耐寒性好、干縮性小等優勢。

（3）除了水和水泥外，混凝土配置時還需要摻入粉煤灰以及添加劑等物質。一般情況下，粉煤灰的含量要占到混凝土總量的1/4 以內，以此來確保混凝土質量。

（4）混凝土配置中骨料的選擇是最為重要的環節之一，一定要確保骨料的可靠性，并且要將含砂率控制在合理范圍內。水利工程中的骨料可以采用反擊破碎機軋制而成的碎石料，通過必要試驗確定合格之后才可使用。

2.2 混凝土配合比以及攪拌的控制

（1）根據水利工程具體情況以及相應標準規定確定混凝土配合比，之后配置相應量混凝土進行工程試驗，明確混凝土配合比準確與否，最后還要按照混凝土試驗情況確定混凝土最終的配合比。

（2）嚴格控制混凝土的攪拌過程。混凝土的攪拌情況直接影響著混凝土的質量，在攪拌時一定要考慮混凝土運輸時長以及外部環境因素對于混凝土的影響，對于坍落度進行有效控制。

（3）完成混凝土制作后需要及時將其運輸到施工區域，確保澆筑工藝的順利實施。需要確保運輸裝置的連續性，防止出現澆筑現場材料供應不足的問題。水利工程施工程序相對復雜，在混凝土運輸設備管理方面容易出現某些問題，因此在混凝土運輸過程中需要實時關注設備的安全運行，避免發生突發情況而造成各方損失。

2.3 混凝土施工過程的有效控制

對于水利工程來說，加強混凝土施工質量控制是避免混凝土裂縫的必要手段。

（1）水利工程對于混凝土澆筑工藝具有較高的要求，在混凝土澆筑施工時一定要確保施工結構合理性，防止出現澆筑裂縫的問題。在混凝土澆筑時需要采取分層澆筑的方式來進行，同時要確保分層澆筑時不同層混凝土澆筑的有效銜接。因此一定要制定出較為合理的澆筑施工方案，確保混凝土施工整個過程的連續性和有效性。在進行混凝土澆筑施工時需要將水利工程結構作為整體考慮，制定出針對性的分層澆筑方式。在實施此種方案時需要逐層進行澆筑施工工藝，確保結構覆蓋范圍的合理性。在具體操作時需要從相對較短的一側開始澆筑，平穩地向長邊進行推進。對于較特殊的情況，也可以采用從中間向兩側或從兩側向中間的方式進行澆筑。此方案在具體實施時相對復雜，對于混凝土澆筑設備具有較高要求。另外，還可以采取分層澆筑的方案，從底層向上逐層澆筑，逐漸完成其他各層澆筑。此種方案主要應用在結構相對適中、澆筑整體范圍廣泛的結構當中。

（2）通過二次振搗法確保振搗有效性。通過二次振搗能夠使得混凝土重新液化，這樣就能夠有效消除混凝土所具有的粗大骨料以及多余水膜，能夠減少混凝土沉陷裂縫以及塑性裂縫的產生。

（3）加強混凝土的養護。完成混凝土澆筑后要加強對混凝土工程保溫、保濕的控制，可以在混凝土表層覆蓋保溫膜來避免混凝土溫度的外散，這樣能夠有效控制混凝土溫度裂縫、收縮裂縫的產生。針對不同類型的混凝土要采取不同的措施實施養護。若是混凝土的硬度以及彈性都比較小，那么在完成澆筑之后要立即實施養護，可以通過噴壺灑水的方式來進行，始終保持混凝土表面的濕潤，提升混凝土澆筑工藝質量；若是混凝土的硬度以及彈性相對較大，那么可以在混凝土澆筑過后12h 利用噴水方式進行養護，確保混凝土表面的濕潤性。

2.4 混凝土裂縫的修補控制

對于出現裂縫的混凝土要采取必要的技術措施實施修補，現階段較為常用的混凝土修補方法主要有注入法、充填法、表面覆蓋法等。一般情況下，混凝土裂縫可以分為死縫、活縫、增長縫幾種類型，對于死縫來說可以通過剛性材料進行填充，此種方式并不會影響水利工程質量；對于活縫，可以通過彈性材料實施填充，能夠避免混凝土縫隙的擴展；對于增長縫，先要控制混凝土縫隙的擴展，之后按照縫隙性質采用對應材料實施修復。

3 結束語

水利工程涉及的內容較多，在混凝土施工過程中也容易受各種因素的影響而產生裂縫，會對整個工程質量造成較大影響。鑒于此，文章分析了混凝土裂縫產生的原因，并在此基礎上提出了混凝土裂縫的控制技術，以期通過文章的研究，能夠給相關工作人員控制水利工程施工混凝土裂縫提供一定參考。