淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術

馬瑞東

摘要：水利工程作為民生工程，建設質量直接影響著區域發展，混凝土施工極為重要。混凝土施工過程中容易出現混凝土裂縫，降低了建筑物的力學性能，同時，水利工程不同于其他的房建工程，其工作環境更加惡劣，受到外部因素更加明顯。因此水利工程作業時，必須要充分考慮外部也因素，制定合理得混凝土作業計劃，提高施工人員操作規范性。若在施工過程中，出現裂縫問題，必須要分析裂縫的成因，繼而根據裂縫成因、裂縫寬度、裂縫性質等，制定切實可行的方案，完成裂縫加固和修補，保證水利工程中混凝土施工質量。

關鍵詞：水利施工;混凝土裂縫;防治措施

引言

2020年，水利部印發了《水法規建設規劃（2020-2025年）》，國家確定的172項重大工程，在建規模超過1萬億。水利工程作為民生工程，為城市發展提供源源不斷的能源。關注水利工程質量，是保證區域經濟發展、工農生產的重要保障。其中混凝土在水利工程壩體、灌漿、管理設施的板梁柱墻上應用較多，如果應用在壩體中，混凝土施工質量直接決定了壩體質量。常見的混凝土質量問題，包括混凝土強度不足、混凝土裂縫等。提高混凝土施工質量，避免混凝土缺陷的產生，有利于延長水利工程施工壽命。

一、水利工程的混凝土裂縫產生因素分析

（一）溫度差

水利施工過程中，例如壩體施工中混凝土結構高度差較大，水分會向底部沉積，即使在相同的溫度下，導致混凝土對于熱變形存在差異，導致內部應力增加，繼而發生膨脹或者收縮。另外，在水利工程施工過程中，沒有按照施工規范進行操作，沒有注重降溫和通風問題，導致混凝土散熱問題，混凝土降溫冷縮繼而出現裂縫。溫度差的形成在實際施工中極易發生，因此在施工過程中，必須要注重溫度差問題。

（二）材料配比問題

材料的配比問題主要體系在兩個方面，第一個方面是骨料問題。骨料一般包括粗骨料和細骨料，在水灰比相同的情況下，粗骨料的含量越高，鋼筋混凝土的強度越高，但是粗骨料比例的增加，減少了混凝土表面積，降低了混凝土的吸水性，影響了混凝土的使用性能。第二個問題是水灰比問題，水灰比作為混凝土材料的重要指標，在其他條件相同的情況下，水灰比會影響材料強度，有效避免混凝土裂縫的產生，比為了照顧混凝土的坍落度，施工人員會違規向混凝土中加水，嚴重影響混凝土的強度，導致裂縫的產生。

（三）施工不規范

混凝土施工有著嚴格的標準，但是在實際操作過程中，部分施工人員存在操作不規范。同時，水利工程施工過程中受到外界環境的影響顯著，因此極易出現天氣延長施工周期的問題，施工人員為了保證工期，縮短了混凝土冷卻時間，違規操作，導致混凝土強度降低，凝固不到位，繼而出現混凝土裂縫。

另外在施工過程中，振搗不當、漏振等問題，都會破壞混凝土的穩定性和均勻性，繼而在后續的加載施工過程中，出現薄弱區，裂紋在薄弱區產生，繼而裂紋擴散，影響了施工質量，加快了建筑物的損害。

二、混凝土裂縫控制措施

從上文了解到，混凝土裂縫主要受到溫度、施工規范性以及材料的影響，因此想要避免混凝土裂縫的產生，需要從這幾個方面入手：

（一）加強材料監管

混凝土材料作為施工作業對象，必須要滿足使用要求，因此必須要嚴格控制材料。首先，提高混凝土配比精準度，現有施工中，混凝土配比存在一定的隨意性，降低了混凝土強度，混凝土配比必須要嚴格按照設計要求進行配比，并且對配比的混凝土材料要進行力學性能測試和化學成分測試，保證混凝土配比。其次，加強混凝土材料的管理，做好進場管理、存儲管理，保證混凝土配比材料不變質。

（二）加強施工人員的培訓

施工過程中，施工人員的業務能力直接決定了施工質量，但是在實際施工過程中，仍存在不規范施工的情況。不規范施工的原因有工期緊，為了趕工期，管理層忽略了必要的養護，精簡了施工工序，埋下了質量隱患;施工人員業務水平低，部分施工人員本身業務能力較弱，在施工過程中，沒有充分掌握混凝土施工技巧，如在振搗澆筑過程中，振搗不均勻，斷澆等情況，繼而影響了混凝土施工質量，產生混凝土裂縫。針對這兩種問題，首先加強施工計劃執行力，做好應急應對措施，樹立質量管理理念，管理層要嚴格按照施工計劃進行施工，對于無法避免的施工周期延長，要向上級回報，保證項目的正常運行;其次，加強混凝土規范作業培訓，定期開展混凝土施工作業培訓班，分批組織施工人員進行學習，并且在上崗之前要做好動員工作，強調規范作業的重要性，既要在技術上過關，也要在思想上過關，利用上述兩種方法，提高施工作業規范性。

（三）科學化施工

混凝土裂縫的產生與溫度差有關，而水利工程中諸多工程屬于室外施工，因此受到外部天氣的影響較為嚴重，為了改變這一情況，必須要做到科學施工，在施工作業安排之前，要掌握當地的水文、地質、天氣情況，繼而制定完善的混凝土施工方案，并且建立應急措施，保證整個施工作業有章可循。

（四）注重混凝土養護工作

在實際施工過程中能否有效地保護混凝土裂縫有著重要意義。水利工程中有為重要，因為水利工程建設不同于其他房間工程，其工程是在河床上完成的，養護條件相對較差，混凝土養護顯得尤為重要。首先，在條件允許的情況下，按照養護標準對混凝土進行維護，固化過程一般需要14到28天，混凝土成型時，必須及時使用蓄水保溫的方法，例如用合適的彩條布，薄膜和濕的麻袋等覆蓋混凝土表面。

（五）修復混凝土裂縫

混凝土裂縫修復技術近年來得到了長足的發展，考慮到水利工程的部分建筑是在水下，因此其混凝土裂縫材料選取以及施工工藝有著其他特殊性。目前常用的修補措施有采用化灌及貼補，閘墩頂部增設拉筋，預應力拉錨等方法。李新，侍克斌（2006）針對“635”水利樞紐中的總干閘胸墻裂縫的問題，采用“上堵下排”的方案，采用碳纖維布材料，增強局部抗裂強度，完成了裂縫加固工作。張平，閆建文，李寧（2003）在處理水利工程中裂縫時，采用的有限元數值模擬的方法，分析裂縫在外載荷作用下的變形以及裂縫中鋼筋的受力情況，繼而用于指導裂縫加固工作。張雄，汪衛明，陳勝宏（2011）以小灣拱壩體為研究對象，通過計算分析，采用加錨鞏固的方法，并且分析錨固區的應力狀態和裂縫面性能，繼而或者最優的加固方案。從研究成果來看，對于水利工程的混凝土裂縫的修補，正朝著精準化、科學化方向發展。

結束語

水利工程不同于其他的房建工程，其工作環境更加惡劣，受到外部因素更加明顯。因此水利工程作業時，必須要充分考慮外部也因素，制定合理得混凝土作業計劃，提高施工人員操作規范性。若在施工過程中，出現裂縫問題，必須要分析裂縫的成因，繼而根據裂縫成因、裂縫寬度、裂縫性質等，制定切實可行的方案，完成裂縫加固和修補，保證水利工程中混凝土施工質量。

參考文獻：

[1] 李新， 侍克斌. “635”水利樞紐總干閘胸墻裂縫成因分析與處理措施[J]. 水力發電， 2006（03）：30-32.

[2] 張平， 閆建文， 李寧. 溢洪道閘墩裂縫危害性及處理措施分析[J]. 巖石力學與工程學報， 2003.

[3] 王暢， 湯華國， 方文杰. 碾壓混凝土產生裂縫分析及防裂控制措施[J]. 水利水電技術， 2019.

[4] 張雄， 汪衛明， 陳勝宏. 小灣拱壩壩體裂縫加固措施研究[J]. 巖石力學與工程學報， 2011.