杜向壮
中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州450000
摘要：近年来，我国在水利水电工程建设方面取得了很大的成效，在此现状之下，水利水电工程项目的建设规模也随之扩大。但是，由于受到各种因素的影响，在建设工作开展的过程中仍然会发生一系列的安全质量问题，对人们的生命财产造成了严重威胁。混凝土裂缝在水利水电工程项目建设过程中属于一项常见问题，这种病害会破坏水利水电的建筑结构，因此，施工单位需要明确引发水利水电建筑工程混凝土裂缝出现的原因，在此基础之上提出针对性的防治措施，以此来全面保障整个水利水电工程项目的建设质量。鉴于此，本文就水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的防治展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：水利水电；建筑工程；混凝土裂缝
前言
混凝土作为建设水利水电工程项目必须要用到的基础材料，其结构性能直接决定着整个水利水电工程项目的抗压强度。但是，由于混凝土结构的自身抗压强度较高，因此，在水利水电工程项目中得到了广泛的应用，但是，由于其抗拉强度小，就会在受到拉应力作用下出现裂缝问题。因此，本文结合这种情况对混凝土裂缝问题展开探讨，为了能够尽可能防控混凝土裂缝问题的出现，就需要使用科学合理的防控对策。
1.水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝
1.1混凝土裂缝防治的必要性
在水利水电混凝土施工中，裂缝问题比较常见，这也是影响水利水电工程项目质量的关键。然而，裂缝类型比较多，比如，干缩裂缝、温度裂缝和塑性裂缝等等，其中，干缩裂缝主要是因为混凝土结构受损严重而产生的一种裂缝，这种裂缝多出现在墙板位置，裂缝的深浅不一，如图1所示为墙面干缩裂缝形状。大多数水利水电工程会由于受到混凝土裂缝的影响而产生多种不良后果，比如渗漏以及坍塌等等，从而严重威胁了人员的安全，影响了施工质量和施工效率。在一些水利水电工程项目中，裂缝并没有产生直观的影响，但是，裂缝导致混凝土结构受损。在外界冲击作用下很容易出现安全事故，从而难以保障工程项目的自身价值。因此，水利工程施工作业的开展，需要全面分析影响混凝土的因素，切实做到早发现、早处理，从而尽可能减少混凝土裂缝[1]。
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1.2混凝土裂缝危害
混凝土作为水利水电建筑施工中的一种常用材料，在受到内外力因素的影响下很容易使往年土的物理结构发生改变，因此，就会产生严重的裂缝。裂缝问题的出现不仅会导致建筑物出现渗漏现象，同时在压力水的作用下，裂缝宽度会逐渐延伸，一旦混凝土内部渗入水，就会产生水解破坏，最终严重破坏混凝土的结构。混凝土裂缝还会削减钢筋的保护作用，由于裂缝处的水拉性能较弱，就会进一步加大裂缝的危害。此外，混凝土裂缝会对结构的稳定性和强度产生影响，不仅会损坏建筑工程外观质量，同时还会引发贯穿裂缝，从而破坏混凝土结构[2]。
1.3水利施工中混凝土裂缝的类型
1.3.1干缩裂缝
通常情况下，我干缩裂缝出现在混凝土养护两周之后，由于受到外界因素的影响，混凝土内部湿度的变化相对较小，其形变程度也比较小。这种类型的裂缝大多是以网状细小裂缝呈现出来的，并且宽度大约在0.05~0.2mm范围内。如果在比较薄的梁板中出现裂缝，就会使裂缝顺着短向分布延伸。干缩裂缝会降低混凝土的渗透性能，从而进一步损伤钢筋，大大降低混凝土的持久性和承载能力。引发这种类型裂缝的因素比较多，比如水泥剂量、成分以及水灰比等，如图2所示为干缩裂缝。
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1.3.2塑性收缩裂缝
在混凝土凝结冷却之前，其表面的水分损失比较快，很容易发生塑性收缩裂缝，这种裂缝大多出现在干热或者大风季节，主要以两边细长、中间宽的状态存在，而且没有连续性，长短不一，最长的裂缝可达到200~300cm，最短则为20~30cm。出现这种裂缝的原因是混凝土在完全凝结之前，其自身强度不够，在外界因素的影响下，混凝土的表面水分流失太快，在短时间内混凝土的内部湿度会发生变化，导致混凝土出现较大的收缩形变，其自身强度很难抵抗自身的收缩性能，从而形成塑性收缩裂缝[3]。这种裂缝的出现和水灰比、凝结时间以及温度都有着直接的关系，如图3所示为塑性收缩裂缝。
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1.3.3沉陷裂缝
引发沉陷裂缝的因素比较多，比如，填土不充实、地基结构不均衡等，特别是在冬天，将模板放置在冻土中，随着气温的不断升高，冻土层逐渐解冻，就会产生不均衡沉降现象，导致混凝土中出现呈现裂缝。这种裂缝是一种贯穿性裂缝，其实际延伸和沉陷成正比例分布关系，温度的变化对裂缝宽度的影响不大，在地基形变稳定之后，沉陷裂缝也就基本定形，如图4所示为沉陷裂缝。
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1.3.4温度裂缝
在开展水利水电施工作业的过程中，如果温度太高就会引发混凝土裂缝，混凝土裂缝的出现主要是因为内外温差比较大而产生的。在混凝土施工阶段，水泥作为重要的原材料，由于其性质特殊，遇到水就会发生发热反应，不利于及时将混凝土内部的热疏散，因此，内外温差就会随之拉大，再加上混凝土自身具有热胀冷缩的特点，如果内外应力太大，混凝土强度就会无法承受内外应力，从而引发混凝土裂缝。面对水利水电建筑工程施工中由于温差引发的裂缝，主要包含了使用混凝土过程中产生的水热化反应、内外温差差异太大等引起的裂缝问题。在完成混凝土施工作业之后，拆除模具之前由于温度和湿度的变化大，突然降低了混凝土的表面温度，就会使温度和湿度之家产生差异，如果混凝土无法适应这种变化，就会引起裂缝问题[4]。出现在混凝土内部的固有温度主要是因为受到了混凝土厚度和密度的影响，混凝土内部的热量无法及时散出，因此出现了裂缝问题。通常情况下，在水利水电工程项目施工过程中，拦河坝和分洪闸部位容易出现混凝土温差裂缝，在水利水电施工阶段，为了能够降低出现裂缝的几率，就需要施工单位强化混凝土温度控制工作，如图5所示为温度裂缝。
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1.3.5施工裂缝
混凝土施工技术要求高、施工工序多，需要经过制作、脱模以及运输等多个环节，由于受到隔离因素的影响，就会出现多形态裂缝，比如，竖向裂缝、横向裂缝和水平裂缝等等，导致这种现象出现的主要原因是在浇筑混凝土之前模板和混凝土发生了粘连、拆模振动较大以及堆放位置不当等。
2.水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的产生原因
2.1施工人员
水利水电工程项目的实际落实，对施工人员的专业素质和数量的要求都比较高，因此，为了能够保障水利水电工程箱的建设质量，对施工人员的管理也是一项重要内容。由于受到人为因素的影响，导致一些水利水电工程项目中出现了混凝土裂缝，主要是因为施工人员的专业素质偏低，很难有效解决存在于施工中的问题，再加上一些施工人员的施工行为不规范，技术的使用不当就会增加出现混凝土裂缝的可能性。
2.2钢筋
由于水利水电工程箱的建设周期相对较长，在很长的施工周期内可能会出现多种不确定因素，这些不确定因素就会引发裂缝问题。除此之外，由于混凝土结构长时间受到外界因素的干扰，同样也会对其结构稳定性产生影响，特别是钢筋作为混凝土结构中的一项重要原料，由于具有容易锈蚀的特点，就会导致混凝土结构膨胀，进而引发裂缝问题[5]。
2.3混凝土徐变
混凝土的徐变也是导致裂缝出现的主要原因，在施工过程中，如果混凝土发生徐变，就会在整个混凝土结构中出现竖向裂缝或者倾斜裂缝。相关工程经验表明，这种裂缝的出现主要是因为混凝土构建截面的预压应力减小，当然，也会有不具备预压应力，而是在变形约束条件或者混凝土徐变作用下，就会引发混凝土裂缝。
2.4混凝土原材料
施工单位在实际开展水利水电工程项目建设工作的过程中，必须严格使用混凝土原材料，因为原材料的施工技术和种类直接决定着水利水电建筑工程的安全性。如果施工单位在水利水电工程建设中用到的施工材料不合理，无法满足工程施工标准，就会引发混凝土结构表面裂缝，甚至会出现结构断裂问题，在风化侵蚀作用的影响下出现滑坡现象。所以，施工单位必须在施工之前严格检查施工材料的质量，以免将不合格的材料用到水利水电建筑施工中，应该全面保障混凝土结构的稳定性，避免出现裂缝问题。
2.5工程设计
设计因素也是引发水利水电工程项目出现裂缝的主要原因，如果设计不当，就会严重影响到水利水电工程地质的稳定性，然而，这一情况很容易造成地基下陷，不同程度和不同层次的工程基础承载力不足就会使混凝土受力不均匀，进而引发沉陷裂缝。通常情况下，这种裂缝主要以深进型和贯穿性裂缝为主，从根本上而言，裂缝的表现形式与混凝土的沉陷方向相关。在裂缝程度较深的情况下，还有可能出现混凝土错位现象，甚至会随着混凝土下沉幅度的增加，裂缝的宽度和深度也会越来越大。
3.建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术
3.1做好混凝土浇筑前期的准备工作
水利水电工程项目的建设，为了能够使混凝土的质量与施工标准要求一致，就需要提前开展相应的准备工作。在浇筑混凝土的过程中，需要相关人员严格按照图纸要求，完成锯缝以及面层分条的设计工作。同时，需要清除干净施工面的颗粒状物以及灰尘，该项工作通常需要用到空气泵等设备。此外，在开始混凝土施工的前一天，需要做好施工面的洒水加湿工作，结束该项工作之后，为了能够使施工面保持平衡状态，就需要在施工面上盖布。之后再开展混凝土浇筑工作，混凝土浇筑作业的实施，可以使用分块施工的方法划分施工面为多个区域，在此过程中要保障分割的科学性。结束浇筑工作之后，如果在去一中还出现混凝土裂缝，就需要再次对其进行填补，拼接分块区域为一个整体。在混凝土表面即将凝结的时候，需要用到抹面法抹平即将凝固的混凝土表面，并且要在表面铺盖一层保湿薄膜，边抹压边盖膜，这样一来才能够将表面水分的流失速度降到最低，从而最大限度避免混凝土裂缝的出现。
3.2物理特性影响的预防措施
出现在水利水电工程混凝土中的一些裂缝是由于物理特性而引起的，比如，收缩裂缝和沉降裂缝，对这种类型裂缝的防治，应该严格按照形成裂缝的原因采取针对性的措施进行治理。比如，对于收缩裂缝的防治，需要在完成混凝土的浇筑工作之后，在其温度适宜的情况下开展养护工作，确保混凝土参数合理，尽可能减少混凝土使用过程中振荡现象的出现。对于沉降裂缝的预防，必须要严格把控混凝土的含水量，以免混凝土振荡严重，应该确保混凝土的密度合理，这样才能尽可能减少出现分层现象的几率。
3.3合理配制混凝土原材料
由于混凝土配合比设计不合理也是引发混凝土裂缝的主要原因，所以，施工单位在开展水利水电工程项目施工作业的过程中，应该结合实际的混凝土施工规范，确定混凝土强度等级，在此基础之上，合理调配各种原材料以此来确定混凝土的最佳配比。对于混凝土配合比的设计，必须要尽可能确保各项原材料的性能作用，以免影响到混凝土结构。对于混凝土配合比的设计，相关人员必须控制原材料配料误差在合理范围内，只有全面保障配料误差的控制效果，才能够使混凝土的最终性能满足水利水电工程的施工需求。
3.4对原材料加强管理
混凝土是由多种原材料混合而成的，其最终性能也取决于这些原材料的性能和质量。因此，为了能够有效预防混凝土裂缝的出现，就需要在施工过程中强化对各种原材料质量的管理。相关管理人员在采购和使用原材料的过程中，应该严格按照水利水电工程项目对混凝土的标准要求进行，全面保障各种原材料的使用性能满足标准要求，严禁选用不合格的材料。比如，水泥材料，其作为构成混凝土中的一项重要材料，市场上水泥材料的种类非常多，在实际使用的时候，必须确保水泥性能、标号满足施工标准要求。对于混凝土原材料的管理，应该强化对各种材料质量或性能的控制，使用这种方法来尽可能避免不合格的材料。同时，采购人员对于材料的采购，应该对比市场上同类型、同质量、同性能的材料，选择质优价廉的材料供应商合作。在材料进入施工现场之后，必须有专业管理人员开展材料质量验收工作，对于质量不达标的材料严禁将其用在施工中。
3.5管理好混凝土的运输
由于水利水电工程项目的建设规模比较大，往往会涉及到大体积浇筑作业，为了能够保障该项施工作业的质量，通常需要用到混凝土泵送浇筑的方法，以塔吊吊送浇筑的方式来开展施工现场零碎混凝土的浇筑工作。将相关混凝土材料从搅拌机中卸出之后，安排专业人员及时将其运送到浇筑现场。对于混凝土的运输，如果管理不当同样也会造成混凝土裂缝问题。因此，在运输过程中需要做好管理工作，特别是要确保运输容器的严密性，以免出现漏浆和吸水现象，尽可能降低混凝土运输过程中出现离析、初凝以及坍落度发生变化的几率。
4.混凝土裂缝的处理技术
4.1灌浆法
一旦在水利水电工程中出现了混凝土裂缝，对裂缝的处理首先需要考虑到灌浆法，该方法的使用必须借助混凝土灌浆器械来完成。在灌浆器械运行的过程中会伴随工作压力，在这种压力作用下就会将混凝土中具有粘合作用的胶体灌入到混凝土裂缝中，这样一来，不仅填充了裂缝，同时还提高了裂缝的稳定性。
4.2置换法
在混凝土裂缝程度严重的情况下，就需要用到这种方法，首先，需要做好混凝土裂缝的预处理工作，随后，应该用新的混凝土将被处理部分替换掉，在确保新旧混凝土结构的稳定性达标时，就能够得到很好的混凝土处理效果。使用置换法来处理混凝土裂缝，不仅要保障新旧混凝土结构的融合性，同时还需要确保整体结构的一致性，对混凝土的置换，通常需要用到砂浆和聚合物等材料。
4.3修补法
将修补法用来处理混凝土表面裂缝具有很好的效果，在混凝土表面出现裂缝之后，就需要立刻使用修补法进行处理，这样一来就能够在很大程度上阻止裂缝的进一步扩散。相比于其他裂缝处理方法，这种方式的使用比较简单，只需直接在混凝土表面裂缝位置涂抹水泥或者胶泥即可。当然，为了能够提升处理效果，有时还需要用到纤维布作为主要材料，但是，这种方法比较适合用在施工缝较小的工程中。
4.4加固法
相比于一般的混凝土裂缝处理方法，加固法的应用不仅能够起到修复混凝土裂缝的作用，同时还能够提高混凝土的结构性能。比如，当混凝土结构中的裂缝威胁到整个结构的时候，就需要直接使用加固法来进行处理，具体在运用这一方法的过程中，需要在结构稳定点处设置支点以及钢板。
结语
总而言之，在水利水电工程结构中，混凝土裂缝比较常见，引发这种裂缝的原因非常多，因此，为了能够全面保障水利水电工程项目的建设质量，就需要做好裂缝的预防和控制工作，工程施工人员在具体落实施工作业的过程中，应该严格按照混凝土的具体要求，有效开展裂缝的预防和处理工作，最大限度保障整个工程项目的施工效果。
参考文献：
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