浅谈水工结构工程裂缝成因及防治

彭昆++熊萍

摘 要：水资源是发展农业生产的基础。对于我国东北地区，气候寒冷，土地肥力流失较为严重。同时，该地区在发展农业过程中用水量较大，与水资源供给之间形成矛盾。因此，必须充分重视水利工程规划、建设和维护。然而，水利工程建设过程中发现混凝土结构容易出现裂缝、分层和脱落现象，严重影响水利工程功能正常发挥。对此，本研究选择以东北平原地区常见的渡槽结构为分析对象，对其多因素作用下的劣化过程进行探讨。希望对优化混凝土工艺，改善水利工程质量有一定的参考作用。

关键词：水利工程 混凝土结构 裂缝

1、水工混凝土劣化规律

1.1 实验原材料

1.2 试验方案

本实验中，将运用 TD-3500X 衍射仪对混凝土样本化学成分进行衍射。试验过程中，以硫酸钠溶液为反应剂，且会对其定期更换； 将试件分为硫酸盐破坏组、干循环侵蚀组、碳化组以及干湿循环-碳化组。

1.3 混凝土劣化影响因素分析

（1）粉煤灰对水工混凝土质量的影响

在受侵蚀的前58d，CED1、CED2 以及 CED3 试件质量损失率呈稳中有升的变化特征，三者数值十分接近； 在受侵蚀59d 后，三者质量损失率数值急剧下降，且 CED3 试件的下降幅度最大，CED2 试件的下降幅度最小。

（2）水灰比对试件动弹性模量的影响

在侵蚀作用发生 20d 内，各试件的相对动弹性模量呈稳重有降的变化特征，其中 CED-1 动弹性模量相对较低，在 0. 90 左右； 在侵蚀作用发生20d 内，CED1 和 CED-1 试件的相对动弹性模量呈快速下降特征，且 CED-1下降幅度更大。

2、水工结构工程施工过程中针对施工裂缝预防的主要对策

首先，我们在工程施工过程中要严格地按照施工规范以及施工要求进行施工，同时要分析结构在施工及未来正常运行过程中可能出现的所有实际荷载，只有这样才能够有效保障水工建筑达到标准的强度要求；其次，我们在施工过程中要对施工裂缝的最大宽度进行科学的校核，要将最大宽度的施工裂缝控制在技术要求的范围内，实现裂缝的不扩散。再次，我们要在施工中对部分结构进行加筋处理，在加筋的过程中要注意钢筋布置要均匀合理，同时要保障小直径、小间距的钢筋布置。

3.混凝土结构的具体施工裂缝防治

3.1 混凝土的浇筑的要点

水工建筑物施工过程中，混凝土结构的浇筑需要做到科學、合理，要做到分段、分层和分片进行浇筑。通常情况下水工建筑混凝土结构施工时，混凝土浇筑都属于大体积混凝土浇筑，因此需要在浇筑施工开始之前，制定合理的浇筑步骤，这样不仅可以有效地避免浇筑过程中模具开裂现象发生，而且还能够有效地防范浇筑过程中模具出现裂隙。在浇筑墩台一些大体积构件过程中，需要分层进行浇筑，而且还要对每层浇筑的厚度进行有效控制，以便于更好地进行后续的振捣工作。

3.2 混凝土的振捣的要点

在具体施工过程中，需要针对部件的类型选拔适宜的振捣工具，通常会选择插入式振捣器、平板式振捣器和附着式振捣器，在具体振捣作业时，振捣器需要与模板之间保持一定的距离，避免模具与振捣器之间产生共振，对混凝土构件质量带来不利影响。利用插入式振捣器来对分层混凝土进行振捣，在振捣过程中，要控制振捣器插入深度，使其与不同层次之间有效连接，做到振捣的充分性，确保混凝土结构的质量达到施工规定的要求。在对分段和分块混凝土进行振捣作业时，需要对其进行重叠振捣，这样混凝土所有平面都能够做到充分振捣，当混凝土平面不再下降，而且没有气泡产生，表面出现泛浆且光滑平坦时，则表明振捣作业已经完成。

3.3混凝土变形的合理控制

水工建筑中关于混凝土结构经常会出现的问题就是混凝土变形，而导致混凝土变形通常跟多种因素都有关系，如混凝土结构设计、建筑原材料的质量、混凝土配置比以及混凝土的浇筑和振捣等。因此应该在混凝土结构设计初期到混凝土浇筑振捣整个过程中都应该加强控制，防止出现裂缝或是相关部件的变形。混凝土结构设计的时候需要把控好混凝土的整体强度；混凝土的原材料则必须经过专门部门的检测达标后方可使用，并且水泥、沙砾等都必须满足一定的性能要求并符合相关施工的规定；混凝土的浇筑则应该根据实际情况中具体的浇筑部件采取不同的方式，并且必须要一次性浇筑完成；还应该注意环境、天气等客观因素引起的施工问题，确保混凝土的模板的质量，保证浇筑和振捣工作的顺利进行。

3.4 隧洞衬砌混凝土施工控制

在对石岩或者土体进行开挖时，要尽量避免对围岩造成过多的破坏。如果出现塌方的情况，必须要及时采取补救措施，必要时，进行回填加固。在开挖过程中，应当注意岩体的震动，防止对已成型的隧洞混凝土造成破坏，同时注意改善开挖作业时隧洞内的通风和排水工作。这样，不仅可以提高施工环境标准，还有助于确保施工人员的人身安全。必须要严格按设计要求来进行灌浆和喷锚施工。有时，开挖面的层次不齐，再加上一些部位所喷混凝土厚度不够，导致灌浆和喷混凝土挂在钢筋网上而与岩面的结合不够牢固。在对塌方部位进行充填封堵、灌浆时，如果没有做到位，比如充填得不够密实，则会导致支护体、衬砌混凝土与岩石面之间产生联合作用。

在工程施工时，要能够区别加固支护和稳定支护的作用，并且还要关注洞身侧面横向锚筋与挂网喷混凝土的效能，降低围岩二次或三次应力因分布不均而带来的作用力，避免围岩对砌混凝土造成破坏。

在混凝土入仓浇筑时要进行均匀、密实的振捣，留意施工中可能会出现的漏振和水泥砂浆层，同时要处理好施工缝的结合处，采用科学、合理的方式修补，避免出现断裂现象。

结束语

在水工建筑物施工过程中，混凝土结构施工作为其中非常重要的一个环节，需要严格对施工过程中每一个细节进行监管和控制，确保施工的质量，这样混凝土结构的整体质量才能得到有效保证，从而确保水工建筑物质量能够与规定的标准要求相符，使其更好地发挥出重要作用，造福于民。

参考文献

[1]周月霞.水工隧洞混凝土裂缝分析及加固研究[D].中国水利水电科学研究院，2016.

[2]赵海波，王安琪.水工隧洞衬砌混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].水利规划与设计，2016，04：111-113.