水利施工中砼裂缝的产生原因与修补方法

郑州水务建筑工程有限公司 宋 谦

在水利工程施工过程中，砼裂缝的存在会导致砼内部钢筋材料的腐蚀，缩短钢筋砼结构的使用寿命，降低其耐久力和承载力，严重时威胁建筑者和使用者的财产安全和生命安全。因此，在水利施工过程中，全面分析砼裂缝的产生原因，根据产生原因的不同在施工过程中采取针对性的修补措施，对于提高水利施工工程的安全性和使用寿命具有十分重要的意义。

一、水利施工中砼裂缝的类型

根据砼裂缝的产生原因，可分为不均匀地基沉陷裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、锈蚀钢筋裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、塑性收缩裂缝等；根据裂缝开度，可以分为增长缝、活缝和死缝等；根据裂缝的不同深度，可以分为贯穿裂缝、深层裂缝和表层裂缝。

二、水利施工中砼裂缝产生原因分析

1.化学反应类裂缝。砼材料拌和后，会出现一定的碱性离子，这部分离子会和一些活性骨料发生化学反应，将周围环境中的水分吸收，导致体积膨胀，最终发生砼裂缝或砼酥松开裂。

2.安定性裂缝。安定性裂缝主要表现为龟裂，其主要发生原因在于砼材料不符合质量要求。同时，受到外界腐蚀作用的影响，钢筋也会发生砼裂缝现象。

3.沉陷裂缝。导致水利工程发生沉陷裂缝的主要原因在于施工场地地基结构土质较为松软或不均匀，以及回填土浸水或是填充不实所导致的不均匀性地面沉降。此外，模板底部松动、支撑间隙过大或刚度不足等原因也是产生沉陷裂缝的重要原因；尤其是在冬季，模板在冻土上制成，冻土解冻后地基会出现不均匀性沉降，进而产生砼裂缝。裂缝的宽度通常不会受到温度改变的影响。地基形变恢复稳定后，砼裂缝也会逐渐趋于稳定。

4.温差裂缝。温差裂缝的产生的主要原因在于砼外部和内部之间的温度差异，而造成砼内外部温差的原因主要在于水泥水化热所导致的砼表面和砼内部的温度差异。在正负温度交替的过程中，砼微孔内存在的水分会逐渐结冰，导致体积扩大，诱发冻胀压力，且冷水迁移会导致渗透压力，若两者的附加作用力大于砼自身的拉伸强度，就会损坏产生温差裂缝。具体来说，导致砼产生温差裂缝的原因主要有，砼内部的温度达到极限，而热量无法快速散发，从而导致砼出现温差裂缝；砼拆模前后，表面砼的温度会快速降低，从而导致砼出现温差裂缝；在水工砼的施工过程中，会出现一定量的水化热，进而产生内外部温差，从而导致砼出现温差裂缝。水利施工中体积较大的砼所产生的裂缝主要是温差裂缝，包括拦河坝、分洪闸、水工大坝等大体积的水利工程。

三、水利施工中砼裂缝的修补方法

1.沉陷裂缝的防治方法。为了提高地基的稳定性，对于以松软土质为主的地质结构，需要在施工前将其加固或夯实。同时要提高模板的刚度和强度，使其达到施工要求，并逐步提高地基的支撑力，保证砼受力均匀。在浇筑砼时，要避免用水浸泡砼，将拆除模板的时间控制在一定的范围内，并严格按照规定顺序拆模。在冻土场地搭建模板时，需要采取相关的预防措施。

2.塑性收缩裂缝的防治方法。一方面，应选用适当的施工材料，通常可以选择强度较好、干缩值较小的普通硅酸盐或硅酸盐水泥。严格控制水灰比，通过高效减水剂的使用来提高砼的强度，降低水泥和水的分量。在砼浇筑前，需要均匀浇水湿透模板和基层。同时，在砼表面及时覆盖一层薄膜，以提高砼的湿度，也可以将养护剂等喷洒在砼表面，以加强砼的日常养护。对于风沙较大或是温度较高的施工场所，一般要在施工场地设置遮阳或防风设备，以保护砼结构。

3.砼设计配合比的优化。原材料使用前应尽可能试拌，从而降低水泥的使用量，配合使用I级粉煤灰，将水胶比控制在规定范围之内。使用二级粗骨料，并适当加入粉煤灰，可以提高砼抗侵蚀性，减少同体积的变化，降低温升，改善砼的和易性。在砼裂缝发生率较高的转角处和孔洞周围设置一些斜筋，可以钢筋替代砼承载拉应力的作用，从而实现对裂缝的有效控制。为了进一步降低裂缝的发生率，在设计过程中可使用中低强度的水泥，以提高砼后期强度的利用率。在设计工程结构时，要注意结构约束力的降低。保护层厚度越大，裂缝的发生率就会越高，因此要尽可能缩小砼中钢筋保护层的厚度。

4.防止砼基础发生不均匀现象。通过改善砼的结构，对施工顺序进行合理安排，以降低砼结构的整体重量，有效防止砼基础不均匀现象的发生。若仅仅通过降低砼结构重量来避免砼基础不均匀沉降的发生，则会加大整个结构的重量，降低其稳定性。

四、结论

综上，水利工程施工中，砼裂缝的产生原因较为复杂，主要包括养护不到位所导致的收缩裂缝、温度改变或温差所导致的温差裂缝、地基不均匀性沉降所导致的沉陷裂缝、荷载所导致的应力裂缝等。为了降低水利施工中砼裂缝的发生率，提高水利工程的施工质量和安全性，施工人员需要根据实际情况，对砼裂缝的发生原因进行具体分析，并采取相应的措施对砼裂缝进行修补。