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水利工程施工中混凝土裂缝控制技术探讨王延杰

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：王延杰

[导读] 摘要：近年来，我国工程建设发展非常迅速，使得我国基础设施建设越来越完善，改善我国人们的生活水平。

        济宁市水利事业发展中心东鱼河分中心山东省济宁市 272344
        摘要：近年来，我国工程建设发展非常迅速，使得我国基础设施建设越来越完善，改善我国人们的生活水平。水利工程产业对我国的发展与进步起着重要的作用，而混凝土作为水利工程最基本的材料，其施工质量的优劣决定了整个项目的质量，所以对其在选材、温度等方面要加以严格控制。
        关键词：水利工程施工；混凝土裂缝控制技术
        引言
        时代的进步，科技的快速发展使得我国各行业发展非常迅速，其中水利工程的发展尤为显著和突出。由于混凝土受各方多种因素影响极容易产生裂缝现象，一旦混凝土产生裂缝将对水利工程的安全性能产生巨大的不良影响。基于此，施工技术人员在水利工程施工环节需采取科学合理的防治方法来预防混凝土裂缝的产生，对混凝土裂缝的相关防治技术进行了较深入的探讨，以期推动水利工程混凝土工程质量的进步。
        1水利工程概述
        水利工程作为利国利民的基础性设施，通过对地表水和地下水的合理控制利用，实现防洪、灌溉、发电等便利生产的功能，其建设意义十分重大。但由于水利工程规模庞大、修建难度大、施工周期长、影响因素众多，会给水利工程施工效率和施工质量带来不良影响。水利工程的主体结构大多为混凝土钢筋结构，可以保障水利工程实际使用承载力及稳定性，有效提高水利工程的建设质量。水利工程混凝土结构巨大，对设计要求高，十分考验混凝土结构设计的合理性，为保障混凝土结构达到承载使用标准，会相对增加建造施工难度，因此，需要不断优化混凝土结构设计，降低施工难度的同时保障建设质量。
        2混凝土结构出现裂缝的原因
        1.材料原因，首先，一般情况下，如果混凝土的骨料或者胶凝质量较差，容易导致水灰比例不协调，难以掌控水泥和胶凝材料的使用量，混凝土中的砂质含量过大，骨料的粒径被过度磨损而减小。其次，骨料的泥物质含量明显高于质量标准时也会使得骨料用量增加，影响混凝土性能。再次，如果混凝土中没有按照质量要求添加适度比例的外加剂，使外加剂之间产生不同程度的催化反应，就会导致混凝土的体积变小，质量降低。最后，混凝土在凝结固化时会发生不同形态的物理变化，这种变化本身会影响结构体积的稳定性，使得混凝土结构发生膨胀，表面平整度降低，进而出现不同深度的裂缝。2.塑性收缩，当混凝土土层中的水分过度挥发，就会出现塑性收缩裂缝，这种裂缝的出现主要发生在工程浇筑的工序中。需要注意的是，混凝土的塑性收缩是不均匀的，而且整个收缩过程毫无规律，这样，混凝土表面就会出现不同深度和不同长度的裂纹。尤其是在混凝土工程完工后，施工养护工作不到位，使混凝土层过度暴露在空气中，影响混凝土的整体形态，同时加速混凝土中水分的流失。
        3水利工程施工中混凝土裂缝控制技术
        3.1选材
        水利工程建设施工中，混凝土是由水泥、骨料及外加剂组成，不同材料的配比会直接影响混凝土的质量，所以在混凝土质量把控上，要严格按照其标准进行采购。一方面，水泥作为混凝土原料之一，若使用不合理，会使混凝土出现裂缝等现象，所以在其材料的选择要充分考虑其水化热过程会产生大量热量，使用低热的水泥较为合理，保证水泥符合混凝土施工标准。同时，还要注意水泥的产期，通常超过三个月就要对其进行更换。其次，骨料一般分为细骨料与粗骨料。根据其在项目施工中的需求来进行采购，细骨料含有粗砂，可以减少水泥使用量，粗骨料含矿石。选择骨料时，要充分考虑其物理性能及化学性能。最后，对于外加剂也要进行严格控制，外加剂能有效解决混凝土出现裂缝等问题。
        3.2对混凝土配合比例进行优化
        首先水利工程技术人员需挑选符合水利工程所需的混凝土原材料，将水的使用量降至最优。

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随后，在进行混凝土的配置过程中，施工技术人员务必严格按照施工标准来对原材料进行混合，在此过程中可加入适当的高粉煤灰，只有对混合过程进行最大程度的把控才能有效保障所制得的混凝土质量符合相关标准。当施工技术人员完成混凝土的制作之后，需安排专门人员从中随机抽取样本进行检测试验，若发现其中含有的混凝土不达标，则技术人员则需重新进行混凝土的制作。
        3.3加强质量监管，完善设计施工方案
        施工图设计中，设计者往往是基于水利工程构件的理论受力数据而进行设计，而水利工程构件的受力情况又是多而复杂。既有温度因素的应力效应，又有施工过程的临时集中荷载产生的应力效应。而少筋、超筋及其他钢筋或材料的不合理分布，内部的应力效应就有可能产生裂缝。不合理的设计会让水利工程施工生产存在矛盾和先天性缺陷，可以说设计质量也是工程质量实现的重要保证。设计工作应在保证安全的前提下兼顾实用性、经济性、美观性，高标号混凝土对原材料和实际施工工艺的要求极其严苛。
        3.4优化衬砌设计
        衬砌结构作为混凝土结构的重要组成部分，根据工程的具体要求和围岩的承重能力，分为开裂和抗裂两种结构，这两种类型发挥的作用不尽相同，但能相对降低混凝土裂缝情况的发生概率。在衬砌与围岩结构相结合时，应及时进行钢筋混凝土加固，合理控制衬砌内钢筋比重，实现良好的支撑效果，保障混凝土结构和水利工程整体结构的稳定性。
        3.5加强预防设计
        在混凝土结构设计过程中应该重点关注易产生裂缝的位置，如高低跨部位、深基和浅基等。制定设计方案时，相关人员需要密切关注地基差别或者结构等所导致的较薄弱环节，并逐一提出相应的解决方案。构件截面部位的配筋要保持不变，在此基础上，尽量选用较细的钢筋，且钢筋间距尽可能近一些，以及有效预防混凝土裂缝现象。而施工方案中则重点关注浇筑数量、施工缝间隔位置与布置位置，及混凝土运输、浇筑与振捣等工作。水平施工缝的留设主要集中在变截面部位和受压区内；一般要在温差小且气温适宜的条件下浇筑混凝土。如果恰逢夏季施工，则需要制定相应的降温方案，以保证混凝土入模温度在工程允许范围内。
        3.6加强对于温度的控制
        混凝土内外温差过大是造成混凝土裂缝最为主要的原因之一，因此水利工程施工技术人员需对混凝土的温度进行严格把控。为有效避免温差过大的情况，施工技术人员可将发热量低的水泥作为混凝土原材料，防止混凝土产生水化热反应，对于把控混凝土的温差有着极为良好的效果。当水利工程在夏天开展施工时，施工技术人员需注意应将混凝土的浇筑时间变更为早上七点前、下午四点之后，避免长时间的浇筑外界的高温对混凝土原材料产生不良作用，从而降低了混凝土的浇筑质量，可有效避免混凝土裂缝的形成。
        3.7混凝土的养护
        一方面，其有特殊的施工要求，会消耗较长时间。在实际施工中，依据水泥的品质、种类及空气湿度等，对混凝土的养护时间进行合理调整，混凝土的养护方法也是多种多样的如铺设塑料薄膜、喷涂薄膜等，都可以使混凝土的表面达到湿润程度。另一方面，混凝土的养护工作通常在混凝土浇筑后的12-18h内进行，养护时间一般为21-28d为宜，结合这2方面才能最大限度保证混凝土的质量。此外，根据不同的水利工程，需要对各方面因素进行考量，再进行养护工作。
        结语
        综上所述，水利工程施工技术人员需对混凝土裂缝现象加以重视，通过对比不同的防治技术，根据裂缝的成因来挑选最为合适的技术对其进行治理，不断推动防治技术的优化及改良。
        参考文献
        [1]康存锁.水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].黑龙江水利科技，2017，45（02）：183-185.
        [2]李泽红.水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].科技视界，2017（18）：131-132.
        [3]马立平.水利施工中混凝土裂缝的主要原因及防治技术[J].黑龙江水利科技，2018，46（06）：175-177.