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水利工程施工中混凝土裂缝控制技术探讨黄启迪

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：黄启迪李朋倪海盟

[导读] 摘要：在水利工程的施工过程中，要想保证整体的施工质量，就要对混凝土裂缝的问题加以高度重视，深入落实对混凝土裂缝的控制，从而有效提高企业的经济效益。

        中国水电基础局有限公司天津 301700
        摘要：在水利工程的施工过程中，要想保证整体的施工质量，就要对混凝土裂缝的问题加以高度重视，深入落实对混凝土裂缝的控制，从而有效提高企业的经济效益。目前，随着我国综合实力的不断提高，要对水利工程的建设力度也随之加强。本文就对水利工程施工中混凝土裂缝控制技术进行深入探讨。
        关键词：水利工程；混凝土；裂缝；控制；措施
        水利工程是我国经济建设的基础性工程，涉及居民生活和农业发展，具有规模较大、施工周期较长、投入资源较多、建设成本较高、施工难度较大的特点，且工程建设中容易出现各种质量问题。混凝土裂缝是水利工程建设中最为常见的质量问题，不仅会缩短工程使用年限，还会对工程使用的安全性和稳定性带来影响，不利于发挥工程社会效益。建设单位要高度重视混凝土裂缝问题，采取有效地措施和技术进行科学控制，提升工程质量，发挥水利工程的社会效益和经济效益。
        1、水利工程施工过程中混凝土裂缝产生的原因
        混凝土内部物理性质变化和外界环境变化是造成混凝土裂缝产生的两个主要原因，具体如下。
        1.1混凝土自身的变化
        由于混凝土自身因素而产生的裂缝主要有沉降裂缝、收缩裂缝和塑性裂缝，这三种裂缝产生的原因各不相同。①沉降裂缝：通常来说，沉降裂缝主要出现在混凝土初凝的过程中。在对混凝土进行配置搅拌的过程中，设计不合理的混凝土配合比往往会造成沉降裂缝产生，如粗细集料配合比例不当、水与石灰的配合比例不当等。除配合比不合理外，混凝土搅拌过程中，粗料厚度过大但振捣工作不充分、不均匀也会导致混凝土出现裂缝，主要原因是不充分的振捣工作会造成粗大的集料在混凝土凝结过程中逐渐下沉，细小的集料却会逐渐上浮，沉降不均匀由此发生，进而必将导致混凝土表面出现裂缝。②收缩裂缝：混凝土出现收缩裂缝与混凝土自身的材料特性有关。大量施工数据表明，混凝土在结硬过程中较易发生体积变形，而变形的力量往往会与混凝土自身的约束力相互作用，进而会产生收缩裂缝。过大的收缩裂缝出现在混凝土配筋率较高的构件中的概率较大，一旦裂缝过大还会贯穿混凝土构件整体。在对已经成型的混凝土进行重新浇灌时，收缩裂缝也较易出现。③塑性裂缝：混凝土塑形裂缝主要在混凝土浇筑后的一段时间内出现，主要原因是这一阶段的混凝土本身还处在塑形收缩的状态，混合料中的固体颗粒会在重力的作用下由下而上地浮动，此时就极易因钢筋骨架或模板的约束力量而在上部形成沿钢筋长度方向的塑形裂缝。
        1.2外界因素的影响
        外界因素的影响主要包括施工环境和施工工艺两种因素。①施工环境导致的混凝土裂缝：施工环境所导致的混凝土裂缝种类中，温度裂缝是最为常见的一种，往往会出现在混凝土工程的施工后期。混凝土自身与外界温差相差过大会造成混凝土内外部热胀冷缩程度不同，混凝土表面会因此而产生一定的拉应力，混凝土表面由此会产生裂缝，即温度裂缝。温度裂缝在大体积混凝土表面或温差变化较大的地区出现频率较高。除了温度裂缝，沉陷裂缝也较易发生，其与地基的变化情况有关。因此，沉陷裂缝较大时，通常还会伴有混凝土建筑物的错位。地基稳定后，沉陷裂缝也不会再发生变化。地基土质松软或地质不均匀的工程结构，混凝土结构极易出现不均匀沉降，由此所引起的裂缝为沉陷裂缝。除此以外，回填土操作时，如没有压实作业或混凝土结构遭遇浸水等原因也会导致沉陷裂缝。②施工工艺导致的混凝土裂缝：在施工过程中没有严格遵循相关施工流程以及标准施工工艺等是施工工艺造成混凝土裂缝出现的主要原因。以混凝土搅拌环节为例，对混凝土搅拌不充分以及振捣不密实均会导致混凝土产生离析，内部集料也未振捣均匀。因此，不均匀的拉应力就会在混凝土结构施工完毕后出现，混凝土裂缝由此产生。

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        2、水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术与实际应用
        2.1配比与搅拌
        混凝土裂缝的产生与不合理的混凝土配比有关，因此，施工人员需科学把控混凝土的配比，尽最大可能降低混凝土裂缝的发生概率。在制作混凝土时，施工人员需严格按照项目的具体要求进行施工，确保混凝土配比达到工程需求标准。混凝土搅拌也十分重要，为降低混凝土离析的发生概率，施工人员需确保搅拌的整体性和均匀性。此外，混凝土的运输和储存工作也应得到高度重视，这样不仅可以避免混凝土出现变质，还可为混凝土的配比和搅拌工作提供便利。
        2.2混凝土浇筑施工
        为了有效控制混凝土裂缝问题，必须加强混凝土浇筑施工。在混凝土浇筑施工过程中，一般采用分层浇筑施工、分段浇筑施工、持续推移施工方法等。其中，通过应用分层浇筑施工技术，能够有效提高施工质量。在大坝浇筑施工过程中采用分层浇筑技术，应该注意严格控制分层厚度和分层浇筑间隔时间，避免出现裂缝问题。另外，天气因素也是影响混凝土浇筑裂缝的关键。对此，应该选择温度适宜的天气施工，避免环境温度和湿度对混凝土裂缝产生不良影响。通常情况下，混凝土浇筑时间应该控制在5h以内。最后，还需要注意的是，大坝混凝土结构浇筑完成后，还需要对混凝土表面做好清洁处理。
        2.3温度裂缝控制
        为降低混凝土对温度的敏感性，一是在材料选择上，可以选择低热或中热矿渣水泥、粉煤灰水泥，并做好水泥用量的控制，最好控制在450kg/m以下。二是降低水灰比，一般水灰比应小于0.6。三是做好骨料级配控制，可以在骨料中掺粉煤灰或减水剂等，降低水化热，减少水泥用量；四是进一步加强混凝土浇筑工艺的改善，建议在混凝土浇筑中采用“二次风冷”工艺技术，能够使得混凝土的浇筑温度得到有效降低；五是做好混凝土浇筑施工工序的合理安排，在浇筑时应选择分层、分块浇筑，这样更加有利于混凝土的散热，减少温度对混凝土凝固时产生的影响。针对于体积较大的混凝土，可以在其内部进行冷却管道设置，通过冷水或冷气进行内部温度冷却，从而使得混凝土的温差得到有效合理的控制。六是做好混凝土的养护管理，在完成混凝土浇筑后，进入到混凝土养护阶段，在高温天气下，可以采用浸湿的草帘、麻片对混凝土做好覆盖保护，与此同时，定期做好洒水养护，并且结合混凝土凝固实际，适当进行养护时间的延长，确保混凝土能够缓慢冷却，不会产生较大的温差变化。在冬季，需要做好混凝土的保温，以防寒潮袭击。
        2.4提升人员素质
        水利工程建设是一项复杂的系统工程，其对施工人员的责任意识、质量意识和技术能力都有严格要求，如果操作人员没有按照既定的要求和流程开展技术操作，很容易导致混凝土出现裂缝。所以，要通过各种途径提升人员素质，有效预防混凝土裂缝。水利工程施工前，要组织参建人员进行教育培训，强化其质量意识，通过培训提升施工人员的操作水平和技术能力，为施工有序开展夯实基础。混凝土施工中，要对工作人员的操作流程和行为进行管理和监督，防止因人为操作而导致混凝土出现裂缝，保证工程建设质量。
        3、结束语
        综上所述，在水利工程当中，如果存在混凝土裂缝问题，往往就会对整体工程的施工造成很大危害，导致工程质量大大下降。鉴于此，在实际施工过程中，一定要充分考虑到混凝土裂缝的产生原因，并根据问题所在，选择合理的混凝土裂缝控制技术，以此来实现对混凝土裂缝的有效控制，为水利工程的施工质量做出保障。
        参考文献：
        ［1］娄东升，李永静，钱伟.水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术研究［J］.低碳世界，2019，9（5）：77-78.
        ［2］弋瑞.水利工程施工中混凝土裂缝控制技术分析［J］.工程建设与设计，2017（21）：215-217.
        ［3］宋金玲.水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术分析［J］.智能城市，2017，3（7）：268.