水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施探微

曾凡江

【摘要】加强对水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施的研究，有利于提高水利施工水平，具有重要的现实意义。因此，加强对水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施的研究是非常必要的。本文笔者对水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】水利施工；混凝土裂缝；原因分析；防治措施

引言

随着社会经济的发展，人们对于水利工程的功能和质量提出了更高的要求。目前水利工程涉及的项目较大，其规模也在不断加大。尽管我国施工技术水平在不断提高，但依然有待改进，特别要加强质量监督管理工作。现阶段普遍面临的问题是施工中建筑物出现裂缝和渗漏，影响整个水利工程的安全与正常使用。造成水利工程建筑出现裂缝的原因有许多方面，主要包括：温度、原材料质量、结构设计以及施工不当等因素。因此，在水利工程质量监督管理工作中，要加强对于技术人员的管理，在发现质量问题后应立刻解决。同时，根据裂缝的不同状况，采取合理的管控措施，将其危害性降至最低，提高水利工程的安全性与稳定性，为社会带来更多的经济效益和社会效益。

1、水利工程建筑施工裂缝所造成的危害

从坝工界的俗语“无坝不裂”中可以看出，在水利工程建设中，裂缝问题存在于混凝土坝的整个发展过程中。裂缝的出现会带来不小的危害，不仅会导致渗漏，还会影响混凝土的结构稳定与安全。当混凝土表面出现裂缝时，会引发应力集中，产生疲劳裂纹，是扩展深层裂缝的诱发因素。平行于坝轴线的贯穿裂缝还会削弱坝体的承载刚度，严重影响水利工程的安全运行。当裂缝与大气、库水以及河水相接触时，会加速混凝土的老化及病变，难以保证水利工程质量。与此同时，裂缝问题会导致蓄水量渗漏现象的产生，使得水中增加危害元素。由此产生的污染水源，将进一步影响混凝土的稳固性，改变其内部结构，最终影响水利工程建筑的安全性。

2、水利工程建筑施工出现裂缝的成因分析

2.1 结构设计导致水利工程建筑出现裂缝

结构设计不合理，同样会产生裂缝现象。现代化建筑中，沉降作用是出现裂缝的主要原因之一。当水利工程建筑进行结构设计时，设计师常会忽视地震载荷、冰载荷、雪载荷以及风载荷等重要的载荷作用，缺乏对施工环境的全面测量与检验。因此，结构设计过程中预测的受力作用与实际情况不相符，当水利工程建筑的载荷作用超出上容许限时，就会产生裂缝。

2.2 混凝土原材料导致水利工程建筑出现裂缝

混凝土的原材料主要包括水泥，石灰、石膏和外加剂等。在水利工程建筑中，原材料的质量及其成分比例会直接影响到裂缝的出现状况。当骨料不符合施工要求时，混凝土的抗拉强度会受到影响，进而影响其安全性。同时，当混凝土的保护层厚度过薄，未达到施工要求时，混凝土保护层中的CO2会侵蚀钢筋表层。由于钢筋周围混凝土的碱度被降低，因此钢筋表面的氧化膜受损，使得钢筋中发生锈蚀反应，降低了钢筋混凝土的结构承载力，进而产生裂缝及渗漏现象。另外，对于外加剂的选择也非常重要，一旦使用不当，会导致与其他原材料发生不良化学反应，导致裂缝的产生。

2.3 违规施工导致水利工程建筑施工出现裂缝

在水利工程建筑施工过程中，施工人员应当具备专业知识及较高的技术水平。然而，在实际施工过程中，施工人员未能按照规定，运用合理的混凝土振捣方式，导致出现多种质量问题，在不均匀沉降的影响下水利工程建筑会出现裂缝。这种原因产生的施工裂缝一般很难控制，需要现场的施工管理人员严格把关。此外，如果混凝土的配合比不达标，也会产生裂缝。在混凝土的后期养护阶段，如果持续时间没有达到技术要求，使其缺乏一定的潮湿度，仍然会产生裂缝。

2.4 温度导致水利工程建筑出现裂缝

在水利工程建筑施工中，由温度引起的裂缝现象十分常见，特别是在温差较大的季节。在混凝土在连续浇筑和凝固的过程中，会释放大量的水化热。受外界阻力的影响，聚集在混凝土内部的热量不易散发，导致其内外部存在温差。当温差过大时，会产生一定的温度应力，降低混凝土的强度。再降温的过程中，当温度应力和收缩应力超出混凝土的抗拉强度时，会导致混凝土出现裂缝。另在，在混凝土拆模前后，也会因温度骤降的原因，导致其表面出现裂缝，引发渗漏现象的产生。

3、预防水利工程建筑施工出现裂缝的具体措施

3.1 进行合理的结构设计

在水利工程建筑施工过程中，温度、沉降和收缩等作用都是导致裂缝出现的主要原因。因此，设计师在结构设计过程中，应当充分考虑这些影响因素，优化设计方案，减少由此产生的裂缝。具体措施包括：（1）在容易出现裂缝处，为避免温度与收缩作用同时发生，可采取降低水利工程建筑物平面体量等措施，降低裂缝产生的概率。（2）利用保温层报过建筑物的构件，可避免较大温差的产生，降低裂缝产生的概率。（3）当混凝土强度过大时，也会产生裂缝。因此，可选用强度适中的混凝土进行预防，按构造的相关要求，适当配置钢筋。

3.2 优化混凝土原材料的选用和配合比

在水利工程建筑施工之前，应当按照设计要求选择合适的混凝土。水泥方面尽量选择水化速度慢、凝结时间长的品种。水泥的用量标准以混凝土强度达标为宜。为提高混凝土的抗压强度，需要对砂、石中的泥含量进行控制。细骨料建议选用Ⅱ区中砂，砂含量小于2%，石子含泥量小于1%。掺和料尽量选择抗裂性好、需水量小的品种。同时，针对不同的膨胀效果，选取合适的膨胀剂。

3.3 加强水利工程建筑施工现场控制

由于违规施工会导致水利工程建筑出现裂缝，因此，在施工现场中需加强管理控制。首先，要合理安排施工工序，有效降低水利工程建筑各个构件之间的应力作用，避免出现早期的裂缝。其次，在保证混凝土强度达标的基础上，要严格控制搅拌混凝土的用水量，以降低混凝土的收缩强度。再次，注重对混凝土的养护。采用草帘等物品对混凝土进行覆盖，定期进行浇水，养护时间应持续十五天以上。最后，在混凝土浇筑和养护过程中，应当借助模板来支撑混凝土的自重，确保混凝土的形状符合规定要求。为避免混凝土表面出现裂缝，还应合理掌握其拆模时间。

3.4 注重对裂缝的修补处理

在水利工程建筑施工过程中，针对已出现的裂缝问题，需要进行及时的修补处理。不仅可以避免裂缝继续开裂，还能增强水利工程建筑的抗渗性和耐用性。修補方式主要包括：表面修补法、压力灌浆法以及结构加固法。其一，表面修补法是最常用的修补措施。通过在裂缝表面涂刷油漆、沥青等材料，或粘贴玻璃纤维布等方式，可以提高混凝土的抗压力，避免裂缝和渗漏现象的产生。其二，压力灌浆法，是水利工程建筑施工中内部处理的主要方式。通过对裂缝进行灌浆工作，待胶结材料硬化后，会使裂缝变得完整，保障水利工程建筑的稳固性。根据灌浆材质的不同，压力灌浆法还可以分为水泥灌浆法和化学灌浆法。其三，当裂缝很大，严重影响水利工程建筑的安全性时，需要采用结构加固法进行修补。具体可采用粘贴钢板加固，加大混凝土结构的截面面积等措施。

4、结语

综上所述，混凝土的质量很大程度上决定着水利工程建筑的结构安全性。因此，在水利工程建筑施工过程中，如何避免出现裂缝问题，成为重点研究的课题之一。文章在描述水利工程建筑施工裂缝所造成危害的基础上，对裂缝的成因进行分析。与此同时，提出预防出现裂缝的具体措施。首先，对水利工程建筑进行合理的结构设计。其次，优化混凝土原材料的选用和配合比。

参考文献：

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[2]王东海.水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理方法[J].山西建筑，2010（26）：37-38.