实例探讨水利工程施工中混凝土裂缝控制措施

□张雪芹

（合肥市长丰县下塘水务中心站）

0 引言

混凝土的使用成本较低，且抗渗透能力和可塑性等特点较为显著，这就使得其在各类建筑工程中得以广泛应用，也逐渐成为当前水利工程建设中使用的重要原材料。但在实际的施工处理会由于施工设计方案不合理和混凝土养护不到位及环境恶劣等问题使得工程受到负面影响，合理的混凝土裂缝控制技术在具体实施的时候对水利工程建设存在着重要影响。

混凝土的使用成本较低，且抗渗透能力和可塑性等特点较为显著，这就使得其在各类建筑工程中得以广泛应用，也逐渐成为当前水利工程建设中所使用的主要原材料。但在实际的施工过程中，在受到施工设计方案不合理和混凝土养护不到位等问题影响的时候，工程受到负面影响，合理的混凝土裂缝控制技术在具体实施的时候对水利工程建设存在着重要影响。

1 水利工程施工中产生混凝土裂缝的原因

1.1 收缩裂缝

混凝土浇筑工程施工过程中，如果混凝土还没有完全凝固也会产生失水问题，这一问题容易对水利工程造成损伤，或受大风和高温等天气的影响发生混凝土收缩而出现裂纹。

1.2 沉陷裂缝

水利工程在冬季的时候会由于冻土解冻而发生沉陷和裂缝等现象，使得混凝土内部结构在天气变化和环境因素影响的过程中受到损伤，使得工程发生沉陷裂纹等情况，严重的时候甚至会影响工程稳固性。沉陷裂纹的宽度和沉降量等方面也具有正相关的关系，在出现混凝土地基不均和模板支撑的间距较大等问题的时候，容易使得工程整体沉降不均的现象更加明显。

1.3 温度裂缝

混凝土结构在环境温度影响的基础上，其自身所出现的混凝土裂缝等问题会受到温度裂缝影响，温度裂缝的发生包含着混凝土结构存在缺陷产生的裂缝和建筑完成之后建筑所处环境温差比较大而出现的裂缝等。在混凝土结构影响下所产生的裂缝多数是由于工程结构内部的温度在分布的时候存在着非线性特点，也就会出现温度应力，进而发生温度裂缝，在建筑完成之后，建筑受到地区温差较大影响的情况下，受到拉应力之后就会出现裂缝。

1.4 干缩裂缝

干缩裂缝多数情况下都要试试混凝土结构养护，而在混凝土浇筑完成之后要根据工程的具体情况加强工程养护的质量，但是如果在这一过程中发生养护环境比较恶劣的现象也就比较容易造成混凝土干缩，从而出现干缩裂缝，这种裂缝对工程产生比较大危害，在裂缝较大的时候，也易造成混凝土的结构变形。

2 水利施工中混凝土裂缝的危害

水利工程建设的时候，水工构筑物在外力作用下容易出现混凝土裂缝而导致渗漏，在水渗入到混凝土之后，对混凝土的内部结构会造成破坏。混凝土出现裂缝会使得空气中二氧化碳通过裂纹可以有效渗透到混凝土中，一氧化碳和水泥水化产物产生化学反应，最终生成碳酸钙材料，混凝土碳化收缩后导致裂缝。而水泥在潮湿的环境中所包含有的化学成分与空气中的二氧化碳反应之后容易降低混凝土的碱度，对钢筋纯化膜的破坏程度比较明显，会使得钢筋腐蚀增加，从而影响混凝土的刚性和强度。

混凝土裂缝的存在，对混凝土结构的稳定程度和强度等方面都会产生比较大的影响，并且也会影响水利工程的外观，造成水利工程的正常使用受到不利影响，较为严重的混凝土裂缝对混凝土结构具有破坏作用，对水利工程的施工顺利实施存在着不利影响。

3 水利工程施工中混凝土温度裂缝控制实例

3.1 工程概况

某水电站工程拦河坝主要是混凝土大坝，坝的高度为270 m，大坝的形状多数呈现出抛物线双曲形，拱顶弧长为697 m，拱冠底部的厚度显示为69.00 m，坝体混凝土显示为685.60×104 m3，工程规模和完成量都相对较大，在工程施工的过程中要明确大坝的温度控制问题，将水电站坝段混凝土作为具体的研究对象对混凝土温度裂缝控制措施深入探究。

3.2 水电站坝段混凝土施工期温度应力分析

根据大坝运行的实际情况设计得出水电站混凝土坝段仿真计算模型，计算模型单元的数量为83 922，节点总数则为99 738，坝段厚度方向0.10～0.50 ml层。在进行混凝土大坝构建的时候，需要在有效对浇筑层需要满足的基础上具体实施。大坝上下游面在蓄水前则显示为气温边界条件，在对大坝蓄水后其主要是水温边界条件，大坝的地基地面要明确得出三向约束，而四周则为法向约束。

从计算的温度和应力方面而言，混凝土计算最高温度的时候，能够有效推动满足温控技术不断完善，促使其能够控制在27℃以下，最大应力在和基岩接触的混凝土部位间出现的时候，其如果是处于通水冷却末期这一阶段，就会造成混凝土浇筑完后的几天内短周期温度明显变化，混凝土仓面也会受到温降冷击的影响，而如果在这一过程中如果不考虑温降冷击时的应力为压应力多数就可以明确说明在发生叠加温降冷击后的应力会到达临界值，开裂风险也更大。

4 混凝土裂缝控制措施

4.1 温度控制

温度对混凝土结构产生的影响比较明显，也是使得混凝土发生裂缝的主要因素，在水利工程混凝土施工的时候，要明确加强对温度的控制。混凝土在自身发热等过程中会发生和外部环境之间的温度差，造成水利工程出现裂缝，在防止这一裂缝出现的时候，需要工作人员在选择材料的时候可以获取比较低热量的水泥，也会使得水化热的程度得以明显降低，对混凝土温差也需要可以得到必要控制，如果施工处理温度比较高的时候，就需要工作人员采取必要措施使混凝土温度降低，减少混凝土水分蒸发量，要在科学合理的时间段对混凝土进行浇筑处理，防止混凝土浇筑的过程中由于浇筑处理时间过长发生混凝土材料变形等问题。混凝土的浇筑时间在7∶00—10∶00 和15：00—18：00 这一阶段，工程施工不能在温度比较高的环境中工作，避免出现混凝土裂缝的现象。

4.2 配比与搅拌

在混凝土应用的时候要注重混凝土的配比设置，配比不科学等情况也是水利工程出现裂缝的原因，施工人员科学控制混凝土的配置比例能够降低混凝土裂缝的发生率。水利工程施工的过程中，在制作混凝土的过程中需在满足水利工程项目的具体要求基础上进行，确保混凝土配比达到工程所要求的标准。

4.3 施工控制

对混凝土施工环节的合理控制属于混凝土裂缝防治的重要方式，在这一方式的基础上使得混凝土能够充分得到二次液化处理，在排出混凝土中所包含的多余水膜时，要对其中包含的粗大骨料进行过滤，在一定程度上关注混凝土的均匀性和稳定性等特点，而施工控制对这些方面的提升具有重要影响，在这一基础上降低混凝土裂缝发生的概率。在混凝土作业结束后，也要采取保湿措施和保温措施，有效降低混凝土裂缝出现的发生率。在混凝土表面有保温膜覆盖，在对外界气温实施测量的时候需要根据外界的气温变化程度实现混凝土防护，明确得出当前混凝土裂缝发生率降低的具体措施，促使混凝土工程质量有效提高。

4.4 材料控制

选择混凝土原材料的时候，所选取的材料对混凝土的整体质量有着直接影响，这也是容易造成混凝土裂缝问题的主要原因，因此，水利工程施工的过程中，要加强混凝土原材料的质量控制。在混凝土中添加优质合理的添加剂，使得混凝土的功能更加完善。在混凝土骨料选择时可以利用风化颗粒少且坚硬的石料，在经过碎石处理后形成骨料。混凝土的搅拌和调配等工作具体实施的时候也需要对其中加入引气剂等制剂，使混凝土的韧性与防水性等特点加以保障和充分显示出来。加强混凝土原材料质量控制，在一定程度上降低裂缝发生的几率，这不仅能够提升水利工程质量，也可以降低由于混凝土裂缝导致的补休和返工情况等问题的发生率，在材料控制的基础上避免出现水利工程投入使用之后混凝土发生裂缝等现象。

5 结语

在对水利工程施工中产生混凝土裂缝原因实例分析的时候，有效明确当前混凝土裂缝控制技术的具体应用情况。在水利工程建设处理的时候，也容易由于原材料和配比设计及外界环境等相关因素影响混凝土的凝固情况，在这一过程中容易造成混凝土裂缝现象发生，在混凝土配比和养护及原材料控制等方式的基础上，逐渐降低混凝土裂缝的发生率，在混凝土裂缝情况控制的基础上使水利工程质量得到保障。