水利施工中混凝土裂縫的防治技術分析

何守貫

（中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610213 ）

0 引言

在水利施工中，混凝土裂縫的類型有很多，與此同時導致混凝土裂縫出現的原因也有很多，其中包括材料原因、技術原因，還包括工程管理原因等。

1 常見的水利施工中混凝土裂縫類型

1.1 塑性收縮裂縫

所謂的塑性收縮形成裂縫實際上主要指的是混凝土在完成澆筑操作之后，由于一直處于塑性狀態之下而產生的裂縫類型。這類裂縫的主要形成原因還是在于混凝土這種材料在遇到外界風力因素或者溫度因素等影響之后，其表面的水分會被迅速蒸發，進而導致整個混凝土表面的局部應力加大，換言之，當混凝土材料表面水分的蒸發速度遠遠超過泌水速度的時候就會產生較大的局部應力，進而導致塑性收縮裂縫的出現。通常情況下，這類裂縫的長度最長可以達到三米或者三米以上，最短的在30 毫米左右，主要的特征就是裂縫兩端相對比較淺細，裂縫的中間部門最寬，而這類裂縫最常出現于夏季施工時期，或者如果施工現場的風力較大的話也會容易出現這類裂縫。

1.2 干縮性裂縫

干縮性裂縫主要出現在混凝土養護后期或者養護結束后的一段時期內，主要是因為在混凝土養護的后期或者養護結束的初期階段混凝土往往是處于長時間暴露在空氣中的狀態，這種暴露自然會導致混凝土更容易受到外界環境因素的影響和干擾。一般情況下，如果混凝土的水分流失相對較小或者其內部濕度變化較小的話往往不會出現大面積的變形或者裂縫情況出現，但是如果外部氣候條件不利，混凝土出現大面積的水分流失并且嚴重影響到其內部濕度的話，就很可能導致出現大范圍的干縮性裂縫。

1.3 沉陷式裂縫

沉陷式裂縫通常都是由于地基出現下沉而引起的，而導致地基下沉的主要原因則是由于地基在回填的過程中，相關技術人員沒有及時控制地基回填材料的含水量或者是選擇的回填土質材料質量不達標所導致的。與此同時，如果選擇的施工模板的質量不符合規范或者模板支撐間距不合理也會容易引發沉陷式裂縫的大范圍出現。而且相較于其他時期來說，冬季施工會加劇沉陷式裂縫出現的可能性，形狀具體表現為貫穿形狀的裂縫，裂縫的走向與整體地基的沉陷走向保持一致，如果遇到比較嚴重的裂縫沉陷情況，還可能導致混凝土出現錯位情況，并且伴隨著地基沉降量的不斷加大導致裂縫的寬度不斷增加。結合相關實踐調研可以基本得出，溫度因素一般不會對沉陷式裂縫產生影響，并且當地基達到基本穩定的狀態之后，沉陷式裂縫也會趨于穩定，不會出現較大的變動。

1.4 剪切式裂縫

剪切式裂縫的最大特征就是其形狀比較整齊，類似整齊剪切過的斜縫，因此又被稱之為斜縫，一般出現在混凝土較大的剪切應力位置。在水利工程中，剪切裂縫通常出現在水壩中部左右的位置，大部分剪切裂縫往往都是由于水的沖擊應力引起的，并且會沿著中性軸持續開裂。在儲層蓄水量不斷加大的背景下，裂縫的長度與數量也會不斷延伸與發展。因此，在剪切裂縫出現之后，相關技術人員需要保持高度警惕，如果剪切裂縫與水利工程的壓力區十分接近的話，那么不管裂縫發展的趨勢如何都務必需要及時采取與之相對應的加固措施。

2 水利施工中混凝土裂縫的形成原因

2.1 施工材料質量問題

在水利工程施工過程中，一般情況下都會用到大量的水泥、砂石來共同配比成一定比例的混凝土，水泥和砂石這些原材料的質量將直接決定混凝土的質量。如果水泥、砂石的質量不符合相關的施工標準的話，比如水泥的強度不符合使用規范，或者水泥在存儲過程中出現受潮和過期等問題，會直接導致混凝土的強度無法達到水利工程的設計目標和使用標準，此時的混凝土即使使用了也會產生大量的裂縫等質量問題。因此，在制作水利工程使用的混凝土之前，需要嚴格把控水泥、砂石等原材料的質量，確保質量符合使用標準之后才能夠進入到施工現場被采用。

2.2 混凝土材料的配比問題

相較于原材料的質量和規格，不合理的原材料配比所形成的混凝土在使用過程中也會存在一定的裂縫等質量隱患，水利工程項目所使用的混凝土都需要經過嚴格的配比才能夠投入使用，如果配比的原材料比例不符合標準，很容易導致裂縫的出現。比如如果在混凝土中使用水泥的用量過大，砂石的用量過小的話，就會導致混凝土的強度和骨料種類不夠合理。由此可見，不同原材料在混凝土配制中所占的比例與混凝土的質量來說具有很強的關聯性，不合理的配比會導致混凝土質量下降，從而對水利工程的質量產生巨大影響。

2.3 施工技術問題

造成水利工程混凝土出現裂縫的原因有很多，其中包括外界氣候因素導致的水分蒸發的加劇以及水泥和砂石的配比不合理等因素，但是施工技術的熟練程度也是導致水利工程中混凝土出現裂縫的主要原因之一。常見的施工技術問題包括在水利工程項目施工過程中對混凝土所采取的攪拌振實操作等，如果這些技術操作不夠熟練或者存在一定的缺陷與漏洞將會直接導致混凝土出現裂縫等質量問題。

3 水利施工中混凝土裂縫的防治技術分析

3.1 嚴格控制材料質量與配比，強化監督

眾所周知，在水利工程項目施工過程中會使用到大量的混凝土材料，而混凝土實際上是一種由砂石和水泥經過不同比例配置成的綜合性材料，在這一過程中，水泥沙石的質量以及水泥沙石的具體配置比例都會在一定程度上直接影響到混凝土的性能和質量，進而直接影響水利工程項目的施工質量，如果混凝土材料的質量達不到實際的工程施工標準的話，最明顯的一個問題就是會導致大量混凝土裂縫的出現。因此，在水利施工過程中務必需要做好對混凝土材料的質量控制工作。當時結合相關的實踐調研不難發現的，近幾年來，城市化進程的不斷加快導致水利工程項目的數量也急劇增加，這在為廣大施工單位帶來新的發展機遇的同時，也在無形之中加大了其業務量，這就導致很多施工單位在進行材料選擇與材料配置方面不夠上心，過于粗糙。還有一個原因則是大部分施工單位在經濟利益的趨勢下，忽略了水利工程施工過程中對材料質量的要求和標準，片面追求經濟效益，導致混凝土的質量得不到保障。

比如，為了能夠最大程度地降低施工過程中由于“偷工減料”導致的混凝土裂縫問題，相關施工單位可以通過成立“專項監督小組”的方式來提高對整個原材料采購以及配比流程的監督與管理。在整個過程中，需要從所有工作人員中選拔出兼具較強的業務素養和較高的職業道德的員工來組成該“專項監督小組”，確保監督管理工作的公正性和專業性。而對于該小組的成員來說，在開展具體的工作過程中，則可以通過采取“不定期”和“抽檢”的方式來最大程度地降低監督管理工作的規律性，避免施工人員弄虛作假，影響監督結果。其中不僅僅要對原材料采購質量、采購類型以及最終配比成果進行檢查和核對，更重要的需要對相關采購流程、配比流程進行監督與管理，確保施工操作的規范性。針對于存在的不符合規定的行為，監督小組的成員需要將責任落實到個人，及時進行懲處。

3.2 提高施工技術，強化技術培訓

施工技術對于水利工程項目的施工質量和使用安全影響重大，現階段，由于工程項目數量的不斷增加導致很多施工單位在進行施工人員的選拔與招聘的過程中忽略了對部分人員專業技術素養的關注于導致，這就使得很多施工單位的整體施工技術難以滿足水利工程的施工需求和施工標準，甚至部分施工單位中的施工人員還存在零經驗的現象，這種情況的頻繁出現不僅僅會嚴重影響水利工程的施工質量，比如各種混凝土裂縫的出現；更重要的是還會造成一定的安全隱患，對于施工人員的生命健康具有直接的威脅。因此，相關施工團隊在相關水利工程項目的施工過程中，要想提升施工質量以及避免混凝土裂縫的出現，需要從嚴抓施工技術入手，一方面要不斷提升現有施工團隊的整體技術素養和專業素養，另一方面則可以通過不斷引入更加優質的技術人員的方式來提升施工團隊的整體施工水平。

比如，針對于水利工程混凝土裂縫問題頻發這一現象，相關施工團隊可以通過開展“定期技術培訓”和“重點項目培訓”相結合的方式來提升施工團隊的整體技術素養。在整個過程中，所謂的“定期培訓”實際上指的就是施工單位需要結合施工人員的實際技術素養和綜合實踐能力通過定期組織開展相關的“主題講座”的方式來提升其整體施工水平。其中可以通過邀請水利工程項目領域的專家學者向廣大施工人員科普當前階段最前沿的施工技巧和施工理論來不斷拓展與延伸一線工人的整體素質；還可以通過邀請優秀技術人員以“經驗分享”的方式向大家詳細闡述關于混凝土裂縫如何更好避免的施工技術，促進彼此間的互相學習和互相進步。而“重點項目培訓”指的則是施工單位在接到具體的水利工程項目之后，需要召集參與該項目的所有施工人員以“動員大會”的形式對其進行重點培訓。相較于日常的“定期培訓”，“重點培訓”更傾向于結合具體的工程項目進行講解和分析，一方面包含對項目實際情況的闡述，比如項目所處的地理位置以及地形地貌和基礎氣候條件等內容；另一方面包含對項目施工技術和施工流程的闡述，比如針對于該項目的混凝土配置比例和混凝土澆灌技巧等內容。還可以通過二輪篩選的方式，在培訓之后對施工人員進行技術考核，針對于不合格的施工人員可以采取“踢出項目團隊”或“強化培訓學習”等方式進行處理，直到其能夠達到施工標準才能允許其進入施工現場。

3.3 完善預案，做好后期防護

在水利工程施工項目過程中，僅僅依靠前期的技術完善和材料完善其實也很難實現對混凝土裂縫現象的百分之百避免，在工程后期或者投入使用過程中，由于氣候條件因素以及地形地勢變化因素等外部因素的影響，水利工程項目還是很容易出現混凝土裂縫的問題。換言之，精進施工技術和精準進行原材料篩選與配比只能夠從一定程度上降低混凝土出現裂縫的可能性，但是不能杜絕混凝土裂縫的出現。針對于這種情況，相關施工團隊就需要防患于未然，在裂縫出現之前，在完善施工技術和原材料配比工作的基礎上，完善實際水利工程項目的設計預案，其中不僅僅包括對正式施工環節與施工流程的設計與規劃，更重要的是包括對工程后期防護和修繕方案的設計與完善。其中首先需要確定是具體水利工程項目的混凝土可允許裂縫寬度，之后的設計標準與施工標準都需要圍繞在該寬度標準上進行，這樣做不僅僅能夠有效控制水利工程項目中混凝土裂縫的出現，還能夠為后期的防護工作奠定堅實的基礎。與此同時，還要強化對水利工程項目的實時觀察與定期維護，當發現混凝土裂縫的時候，需要嚴格按照預定的設計預案對其進行科學和專業的防護與治理。

比如，針對于水利工程中相關建筑物表層出現的混凝土裂縫，相關技術人員需要嚴格按照實際的施工標準和設計預案開展相關的治理工作。在整個過程中，技術人員主要采取的就是通過在出現裂縫的混凝土表面增加一層或者多層水泥砂漿或者細石混凝土面層的原理彌補混凝土表面的裂縫，避免裂縫的進一步擴大，也避免滲水以及漏水現象的出現。在具體操作的時候，技術人員需要先對出現裂縫的混凝土表面進行鑿毛處理，所謂的鑿毛實際上指的就是沿著出現裂縫的混凝土表面鑿除一道深度大約在25 毫米，寬度在200 毫米左右的凹槽。在這個過程中，技術人員還需要配合使用鋼絲刷和高壓水清洗凹槽，使其保持濕潤。之后還需要在凹槽上刷上一層水泥砂漿，在刷漿過程中需要嚴格控制水泥砂漿的比例保持在1:2 左右，并且至少涂抹3 層左右，一般情況下需要保證水泥砂漿的涂抹總厚度保持在15 毫米以上。最后，技術人員還需要采用鋼抹子對其進行壓密磨光處理，與此同時需要進行必要的覆蓋并適當進行灑水養護，一方面能夠強化該層水泥砂漿的防水性能，另一方面也能夠避免混凝土裂縫的擴大化，實現對混凝土裂縫的有效防護與治理。

4 總結

對于施工單位來說，要想切實避免混凝土裂縫的出現，需要從原材料的選擇與配比上提高關注與重視，通過嚴格控制施工流程以及提高施工技術來切實保障混凝土的最終施工質量，從而最大程度地降低混凝土裂縫出現的可能性。