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水利工程大体积混凝土施工裂缝防治张卫亚

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张卫亚

[导读] 摘要：随着人们生活水平不断提升，我国水利工程数量及规模均呈上升趋势，对其质量要求愈发严格，当前混凝土施工技术在水利工程中应用较为成熟，但受各类因素影响，其裂缝问题仍为困扰施工的主要原因，使水利工程质量存在不确定因素，不利于水利工程持续性发展。

        南水北调中线干线工程建设管理局河北分局 050035
        摘要：随着人们生活水平不断提升，我国水利工程数量及规模均呈上升趋势，对其质量要求愈发严格，当前混凝土施工技术在水利工程中应用较为成熟，但受各类因素影响，其裂缝问题仍为困扰施工的主要原因，使水利工程质量存在不确定因素，不利于水利工程持续性发展。文章主要阐述混凝土裂缝防治必要性，分析裂缝类型及形成因素，给予针对性的防治措施，为水利工程混凝土裂缝防治提供参考。
        关键词：水利施工；混凝土裂缝；防治策略
        引言
        很多的水利工程项目实施过程中，由于混凝土施工的特殊性，一旦在施工过程中存在不规范的施工行为或者施工技术管理不到位，极易引起混凝土裂缝，如果裂缝没有及时处理，将会引起更为严重的结构性问题。因此，加强对混凝土裂缝的防治是当前水利工程施工的重点。
        1混凝土裂缝防治的必要性
        在水利混凝土施工进程中，出现裂缝较为常见，是水利工程质量核心影响因素。裂缝类型较多，如温度裂缝、干缩裂缝、塑性裂缝等，其中，干缩裂缝对混凝土结构受损较为严重，多发生于墙板部位，裂缝深浅不均。多数水利工程会由于混凝土出现裂缝造成多种不良后果，如坍塌、渗漏等，对人员安全构成严重威胁，影响施工效率及质量。部分水利工程中，裂缝未造成直观的影响，但其使混凝土结构受损，遭受外界冲击刺激下，易发生安全事故，难以发挥工程价值。因此，水利工程施工进程中，需分析混凝土裂缝形成因素，切实做到早发现、早针对，减少混凝土出现裂缝。
        2水利施工中混凝土裂缝的类型
        2.1干缩裂缝
        干缩裂缝通常出现在混凝土养护两周后，混凝土在外界因素影响下，其内部水分损失较多，造成严重形变，其内部湿度变化较小，其形变程度越小。此类型裂缝多以网状细小裂缝呈现，其宽度约为0.05-0.2mm，针对较薄梁板中，主要以短向延伸分布。干缩裂缝降低混凝土渗透能力，进一步损伤钢筋，使混凝土承载能力、持久性大幅度下降。形成此类裂缝的因素较多，如水泥成分、剂量、水灰比等。
        2.2塑性收缩裂缝
        混凝土凝结冷却之前，若其表面损失水分速率过快，易发生塑性收缩裂缝，此类裂缝多在干热或大风季节，主要形态为中间较宽、两边细长，且没有连续性，长短不一，最短为20~30cm，最长为200~300cm。其主要由于混凝土在完全凝结前，自身未有较强的强度，在外界因素影响下，使其表面水分丢失速率过快，内部湿度短期内发生变化，使混凝土发生较大收缩形变，其强度难以抵挡自身收缩，形成塑性收缩裂缝。其与凝结时间、水灰比、温度等均有关。
        2.3沉陷裂缝
        沉陷裂缝形成因素较多，如地基结构不均衡、填土不充实等，尤其在冬天模板放置于冻土层上，随着气温升高，冻土层逐渐解冻，产生不均衡的沉降，使混凝土形成沉陷裂缝。此种裂缝呈现为贯穿性裂缝，其实际延伸状况与沉陷成正比，温度变更对裂缝的宽度影响不显著，待地基形变稳定后，其沉陷裂缝也定形。
        3水利建筑工程施工中混凝土裂缝的产生原因
        3.1施工人员
        在水利工程项目的实施过程中，对施工人员的数量、专业素质要求较高，因此，在工程质量管理方面，施工人员同样是重要内容。一些水利工程中的混凝土裂缝是由施工人员造成，主要是由于施工人员的专业素质偏低，难以及时、有效解决混凝土施工中的诸多问题，此外，部分施工人员在施工时存在不规范的施工行为，技术应用不当同样会增大混凝土裂缝出现的可能性。

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        3.2温度
        在水利工程的混凝土裂缝中，温度裂缝非常常见，这一类型的裂缝往往是由温度原因所造成的，在施工过程中缺乏对温度的有效管理与控制，造成了混凝土裂缝。一般情况下，温度是影响裂缝宽度的一个重要因素，在施工建设的过程中，当混凝土内外部的温度差异非常大时，内外温度的不均匀导致温度变形和温度应力的产生，也就诱发了混凝土裂缝。根据工程实践经验，温度应力与温差之间存在着紧密的联系，二者呈正比，混凝土结构的内外约束力会远远低于温度应力，此时，同样会产生裂缝。
        4水利施工中混凝土裂缝的控制策略
        4.1加强施工设计，规范施工流程
        水利工程设计进程中，应根据项目实际状况，严格根据相关标准及规范，对混凝土进行设计，形成完善的施工流程，保障混凝土施工质量。在具体设计进程中，应全方位掌握项目环节全方位掌握，将其施工中各个环节及薄弱环节加以管控，对易出现裂缝部位加强关注及防治措施，提前管控将影响混凝土产生裂缝因素，减少混凝土结构出现裂缝。应对其结构进行加固钢筋设计，根据施工实际状况，对其施工技术进行科学设计，明确加固流程，减少低配钢筋对混凝土拉应力的影响，降低混凝土出现裂缝概率。
        4.2合理配制混凝土原材料
        由于混凝土裂缝在一些时候是由混凝土配合比设计不当等造成的，在水利工程施工过程中，工程单位需要结合实际的混凝土施工规范，确定混凝土等级强度，随后在此基础上进行各种原材料的试配，进而来确定最佳的配合比。在配合比设计的过程中，必须要保障各种原材料性能的作用，避免对混凝土结构造成不利影响。混凝土配合比设计中，有关人员必须要将原材料的配料误差控制在合理的范围内，具体的配合比设计过程中，只有保证了配料误差控制效果，才能够使得最终的混凝土性能符合水利工程的施工要求与标准。有关施工人员在配合比设计工作中，需要严格根据混凝土施工的具体标准，将各种材料的用量加以有效控制，尤其是在各种外加剂的使用过程中，切忌过多或者过少，否则，都将会对混凝土性能产生不利的影响。在混凝土配制达到了相应标准以后，施工人员要通过适量外加剂的掺和，来实现对混凝土性能的优化，避免混凝土内外温差过大所造成的收缩裂缝。
        4.3控制混凝土施工时的温度、湿度
        水利工程混凝土施工中，温度与湿度控制在很大程度上能够有效减少混凝土裂缝的出现。事实上，在实际的施工建设过程中，温度与湿度控制非常复杂，其中需要考虑的因素非常多。如果混凝土施工时的环境温度偏高，且相对干燥，在保障施工质量的基础上，施工人员需尽量将混凝土浇筑厚度控制在合理的范围内，通过这种方式来使得混凝土表面的热量能够快速蒸发。一旦混凝土施工时的温度过高，混凝土水分蒸发速度将非常快，此时，在混凝土搅拌时，可以添加一定量的水，使得混凝土原材料在此过程中能够快速冷却，降低混凝土温度，使得混凝土的湿度能够符合施工要求。在很多的混凝土结构施工时，会采用埋设冷水管的方式，冷水管可以对混凝土起到降温保湿作用。
        4.4加强养护工作
        混凝土层面浇筑完成后，一定要做好养护工作，而覆盖塑料薄膜是养护措施的一种，可以减缓水分流失速度。同时，要对混凝浇筑表面的凝结状态进行分析，看混凝土后期是否会产生裂缝。如果产生裂缝的概率比较大，就要对其进行分块处理，通过混凝土的分块切割处理，可以有效控制由于热膨胀和冷收缩而产生的裂缝，保证混凝土表层的完好性。
        结语
        水利工程中，混凝土施工质量对其工程整体质量较为关键，若其施工中出现裂缝，易造成工程坍塌、渗透等不良状况，使水利工程价值难以发挥。施工进程中，应根据实际状况，对其施工各环节加以控制，在易出现裂缝部位，应制定针对性防治措施，避免混凝土结构出现裂缝，保障水利工程顺利实施。
        参考文献：
        [1]杨绪辉.水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J].工程建设与设计，2020（16）：175-176.
        [2]蒋新光.水利施工中混凝土裂缝的主要原因及防治技术[J].工程建设与设计.2019（6）：150-151.