刍议水利施工中砼裂缝产生的原因及防治措施

曹海军

摘 要：水利工程在社会发展中的作用越来越重要，水利工程质量的好坏直接影响着人们的生活水平。但是在各类水利工程施工中，砼裂缝现象时有发生，裂缝的产生导致水利工程危险系数增加，不仅影响到水利工程外观，更是对工程持久性产生危害，各级水利工作者需要高度重视，才能有效解决裂缝问题，保证水利工程安全高效。文章主要通过对水利施工中砼裂缝出现的原因进行系统分析，同时，从多角度、多方面，提出相应解决措施和方法，以此提高水利工程质量，发挥水利工程功能作用。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝；施工

水利工程施工中，主要的建筑材料是水泥与钢筋，但是在施工中，常常会出现混凝土开裂现象，如果水泥出现裂缝，则会在水流的冲刷下，导致混凝土内部钢筋材料产生严重腐蚀，这样就大大降低了钢筋砼结构承载力，严重威胁到水利工程的安全，其使用寿命得不到保证，何谈水利工程百年大计，水利工程出现隐患，轻则危害人们财产安全，重则出现生死存亡。

1 水利施工中砼裂缝产生的原因

1.1 塑性收缩裂缝

在施工中，需要进行大面积混凝土施工，那么混凝土在施工过程和凝固时期，自身化学反应则会产生散热和蒸发，这种化学反应就会造成混凝土收缩，不同的体积产生的收缩比例不同，就会出现裂缝。在混凝土收缩时期，如果不能得到有效控制，则会受到外界环境约束，自然收缩形成的收缩应力远无超过混凝土极限，如果超出了混凝土应力抗拉强度，就会出现局部或者大部的混凝土裂缝。裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一，但是在水利工程建设中，其危害性则最大。裂缝理论上讲，主要就是材料不连续现象，是物理性病害。通过大量实践研究，我们发现裂缝主要在施工初初期就有显现，有一些裂缝虽然当时看不出来，但通过几年十几年的变化，就会出现，如果说出现裂缝是老化原因，那么，时间差又不够，所以说，这种情况多是施工时的隐患显露。裂缝是对水利工程危害最大的病害之一，其存在直接影响到整体水利工程的安危，裂缝使混凝土抗拉性不断降低，在长期自然侵蚀下，使有些杂物进入到裂缝内，特别是水流的压力与冲刷，直接影响到内部结构变化，有害物质及水流不断进入造成内部钢结构的锈蚀，二者相互办作用，就会导致混凝土结构性的重大破坏。有一些水利工程具有水库蓄水、发电和灌溉功能，如果混凝土裂缝在挡水部位，则会出现渗漏情况，在长期的渗漏过程，如果渗漏量达到相当程度，就会对水利工程蓄水能力、发电功率、灌溉效果产生影响；有一些混凝土是承重的重力坝，这个区域如果出现裂缝，也会引起巨大的危害，在裂缝到形成到一定高度和深度时，如果得不到有效控制与修复，就会贯穿整个坝体，这就直接造成了坝体压力急剧增长，使坝体抗滑力削弱，严重影响水利工程整体结构，使整个坝滑能力无法抗震，坝体结构出现不稳定，极大的危害到水利工程安全。

1.2 温差裂缝

温差裂缝也是混凝土裂缝原因之一，主要就是在混凝土内部和外部不同的湿度差作用下产生的，这种湿度差一直都存在于混凝土中，由于水泥水化热引起混凝土内部和混凝土表面形成过大的差距，内外温差过大，特别是在温度正负交错中，使混凝土微孔结冰或过冷，形成水气，使混凝土体积产生较大面积膨胀，出现冻胀压力，有一些偏冷的水流动渗透，二者附加作用力超过混凝土抗拉强度，混凝土内部外部会受到损坏。一般情况下，温差导致的裂缝成因如下：一是混凝土在使用之初产生的大量水化热，会造成内外温差，形成一定数理与面积的裂缝；二是混凝土在施工结束后，需要进行拆模处理，这样在拆模后，突然的湿度变化就会使混凝土表面固有的温度急速下滑，湿度差过大，在短期内无法适应外部变化，极容易出现裂缝；三是混凝土温度在内部就已经形成，当到达极限时，在厚度与密度的压制下，热量无法快速散发，这样就会产生温差裂缝。这种裂缝主要会出现在大体积混凝土作业中，比如水利坝、分洪闸、拦河坝、存水库等工程。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝是细微的裂缝，一般呈现状态是龟裂，这种情况的成因主要就是水泥质量和施工不当造成的，在各类材料选择中，如果使用到不符合工程标准的水泥，则会使施工后的效果较难把握，技术上无法解决，这种裂缝虽然短期内不影响水利工程安全，但在长期的使用中，会发生钢筋外界的腐蚀。

2 水工砼裂缝的防治措施

2.1 优化混凝土的设计配合比

在进行施工前，需要进行有效的科学试验，我们可以采集一定数量与比例的原材料，做好试拌试验，使配比更加规范科学。在进行配比中，我们需要减少水泥用量，使用I级粉煤灰做材料，合理控制好水胶比范围，粗骨料需要进行二级配比。适当使用粉煤灰能够有效的改善混凝土和易性、降低温度、减少收缩量、提高抗侵蚀能力。在水利工程建设中，要做好危险点控制，特别是在裂缝易发生部位的孔洞附近、转角部位，多预埋斜筋，通过钢筋拉力，全面提高混凝土承载力，细密的钢筋能够在一定程度上保护混凝土压力，有效控制好裂缝不断扩散与发展。在设计的时候，也能有效避免裂缝，这就需要在设计时利用中低强度的水泥后期强度，做好施工设计。工程结构设计时，还要强化对降低结构约束度的把握，混凝土内部的钢筋保护层厚度要保证在最小值范围，使裂缝发生率降低。

2.2 加强混凝土养护措施

混凝土在施工时，需要进行科学施工，合理养护，特别是在施工后期的拆模环节，需要使用草帘或铺草措施，并按时间段控制好浇水数量与频次，这样通过养护进行有效的保湿处置，使混凝土后期养护到位。第一次浇注混凝土要，通过科学合理的正确保养，强化混凝土强度，避免裂缝产生，初期浇水好坏，直接影响到混凝土后期是否稳定，进一步提高承压能力和强韧度。钢筋锈蚀是一种化学上的氧化作用，只有通过一定厚度的混凝土围固，才能形成足够的密实度，这样就能有效防止空气的进入，只有控制好混凝土表面保护层厚度，才能有效预防氧化现象发生。一般情况，我们需要在混凝土外部喷涂聚合砂浆、沥青、环氧树脂等材料，这样形成一种高密度的防腐层，有效保护氧化。

2.3 塑性收缩裂缝的预防措施

对材料需要合理使用，对那些干缩值小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，要对水灰比例做好配比，同时可以通过高效减水剂进一步强化混凝土强度和密度，使水和水泥的分量减少到一定范围。浇注混凝土前，要用水打湿基层和模板，最好在混凝土外部覆盖薄膜，确保湿度达到施工要求，高温和大风天气进行施工时，做好防风和遮阳措施，使混凝土结构更加稳定可靠。

2.4 避免混凝土基础不均匀沉降

只有掌握好施工程序，才能有效解决结构重量问题，使混凝土结構有一定的改善与提高。我们不能简单地理解为用减轻结构重量控制沉降问题，如果这样做，只会使整个结构自身重量更加增多，破坏设计稳定性，加重沉降率，要利用抵抗不均匀沉降的方式，做好保护措施。保证地基稳定，特别是松软土质施工前，要夯实和加固，施工所用的模板要具备强度和刚度，支撑力要均匀，施工完成后，做好拆模先后顺序控制。

2.5 施工管理措施

在施工中不断强化技术管理为主，施工前，要建立技术交底责任制，形成质量检验、责任监督和管理落实三步走，确保施工质量与安全；依据技术规范进行检查与测试，形成检查制度，通过目标管理的措施，转变管理方式，以系统观点为指导进行全面综合管理，全员全岗突出质量，确保工程顺利。

3 结束语

混凝土产生裂缝的原因很多，只有不断强化控制，掌握好施工方法，才能有效避免出现裂缝问题，提高水利工程使用功能。

参考文献

[1]钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施[J].混凝土，2004（10）.

[2]毛登睿.水工混凝土裂缝的修补处理方法与实践[J].混凝土，2006（7）.