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水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施——以密云水库第一溢洪道改建工程为例

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：冯昊

[导读] 密云水库第一溢洪道改建工程是近几十年北京水利为数不多的结构工程，施工内容涉及大体积混凝土浇筑。由于生产建设过程中的各种因素，混凝土可能会出现裂缝，从而降低水工建筑物的质量和使用寿命。在水利工程中，施工产生的裂缝会导致水工建筑物内部钢筋被腐蚀，从而导致工程存在坍塌和变形的风险。

北京市密云水库管理处冯昊 101512

摘要：密云水库第一溢洪道改建工程是近几十年北京水利为数不多的结构工程，施工内容涉及大体积混凝土浇筑。由于生产建设过程中的各种因素，混凝土可能会出现裂缝，从而降低水工建筑物的质量和使用寿命。在水利工程中，施工产生的裂缝会导致水工建筑物内部钢筋被腐蚀，从而导致工程存在坍塌和变形的风险。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治措施
中图分类号：TQ172
文献标识码：A
        引言
        第一溢洪道改建工程是北京市委、市政府批准实施的密云水库重大消隐工程，是市发改委基建项目，总投资2.3亿元。该工程大体积混凝土浇筑作业中，混凝土裂缝防治成为了施工过程中困扰设计施工人员的主要问题之一。在施工过程中，常见的质量问题就是混凝土裂缝，一些短期裂缝或者不明显的裂缝可能暂时不会影响工程的外观和质量，但是如果没有及时治理那么很容易导致裂缝扩大蔓延，危害到混凝土结构的整体性能。尤其是一些腐蚀性水分、杂质等进入到缝隙后会锈蚀混凝土结构内部钢筋，导致混凝土结构的整体稳定性和强度降低。为此，应当加强对混凝土裂缝的防治，通过防治措施将工程内部结构的稳定性和安全性提升，避免破坏混凝土内部主体结构。
        1水利工程中混凝土裂缝产生原因
        1.1施工材料的质量问题
        水利工程质量的决定性因素就是材料的质量，可以说，材料是影响各行业混凝土施工结构性能的主要因素。在开展水利工程建设施工中，对混凝土、砂石、水泥等施工材料的应用量较大，采购人员如果没有充分了解施工材料的各项性能，没有通过试验和检测进行合理地选购，就容易存在不合格品投入使用的情况，进而影响水利工程混凝土原材料的施工质量，导致发生混凝土裂缝，对整体施工质量产生不良影响。此外，有的施工单位在保存原材料过程中没有根据材料性质进行分类保管，导致在保存阶段发生了材料过期、受潮等问题，加上后期没有仔细观察直接将其应用于施工中，增加了混凝土强度和设计材料值目标之间的差距，对水利工程的整体外观形象产生不良影响，引发结构出现裂缝问题，威胁水利工程的安全。
        1.2温度控制不合理
        温度裂缝是水利工程中常见的一种问题。混凝土浇筑后内外之间存在较大的温度差异，尤其是大体积混凝土，温度的差异会导致结构热胀冷缩，混凝土如果承受不住较大的拉应力就会产生裂缝。施工过程中内部热量没有及时释放、养护阶段没有采取有效的保温措施都是造成温度控制不当的原因。当混凝土内外温度差超过25℃后那么就会引发较为严重的温度裂缝，威胁到水利工程的整体结构性能。
        1.3混凝土构件受力不合理
        水利工程建设需要面临复杂的情况，结构需要承受来自多方面的作用力和荷载，无论是规划设计还是施工人员都要加强混凝土结构受力情况的分析。当前有的施工单位或者设计人员没有全面地了解混凝土结构内部受力情况，导致设计的混凝土内部结构和实际受力情况存在的差异性较大，由于结构设置不合理进而导致各个构件无法均衡受力，最终引发裂缝问题。
        2密云水库第一溢洪道改建工程施工中混凝土裂缝的防治措施
        2.1做好混凝土的合理配置
        在完成混凝土施工材料的采购工作之后，先对混凝土原材料质量进行检查，检查完成后进行混凝土的合理配置。在混凝土配置之前，首先要求工程相关专业人员做好施工现场勘查，对施工实况进行充分了解，并结合施工现场环境，得出一系列的参考数据。通过对这些数据进行综合性分析，确保混凝土的配置合理性。

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在混凝土配置比例选择中，相关技术人员就施工现场的温度、湿度及工程施工需求等因素进行综合性考虑。因为工程建设的施工环境存在差异性，因此混凝土配置方案并不具备通用性，需要在结合了施工现场具体情况进行混凝土的合理配置，这样才能够满足工程建设对于混凝土施工的具体需求，避免混凝土配置不合理所导致的一系列施工质量问题发生。因此相关技术人员在完成混凝土的配置工作之后，还需要通过现场检测以及实验室检测的方式，对配料性能进行明确，如果发现混凝土配料性能跟实际施工要求有着较大的差异，还需要结合设计情况进行混凝土配置，直到混凝土配置质量能够满足工程的实际施工需求。
        2.2温度裂缝控制要点
        在混凝土施工过程中，控制好混凝土的施工温度是抑制裂缝产生的重要环节。对于大体积混凝土，采用分层浇筑方式进行，避免内外部温差过大产生温度裂缝，施工中采用人工降温方法，尤其在夏季，采用预冷骨料、浇筑后覆盖喷洒冷水等措施降低混凝土温度。尽可能地减少混凝土水化热过程中聚集的热量，选择合适的外部环境浇筑混凝土，施工组织上安排春秋季多浇，夏季早晚浇、正午不浇等，并通过预埋冷却水管，通过循环冷水降温冷却，防止温差过大形成混凝土裂缝。
        2.3混凝土浇筑管理
        混凝土浇筑直接决定了最终质量，所以要根据工程情况来选择浇筑方式，为施工质量提供可靠保障。提前安排好施工人员，做到各司其职，因为混凝土浇筑通常是一次性完成，避免出现中断情况，否则会影响到质量效果。温度会影响到浇筑效果，所以要加强控制，在冬季要做好保温措施，将温度控制在合理范围内。目前很多新技术、设备被应用到混凝土施工中来，所以施工人员要增强创新意识，通过学习确保熟练操作，保证施工活动顺利开展。在混凝土浇筑过程中，现场情况比较复杂，所以要加强管理，创建出稳定有序环境，有助于提高施工效率。
        2.4做好养护工作
        部分施工单位对混凝土养护不够重视，很多时候只是简单走个形式，实际效果并不好，导致后期出现了裂缝。如果养护工作不到位，混凝土施工容易出现问题，因此要加强控制，按照规定要求去执行，将具体效果落实下去。夏季温度较高，因此要对混凝土表面洒水，保证处于湿润状态。混凝土养护时间一般为两个星期，保证养护的连续性，避免中途停止，否则会影响到最终质量。安排专业人员负责混凝土养护，一旦发现异常情况要采取有效措施处理，避免情况恶化。
        2.5混凝土裂缝修补方法建议
        第一，开槽法。工人按照设计比例均匀地搅拌砂、水泥等原材料适量添加环氧树脂硫橡胶，采用人工搅拌方式继续搅拌，用丙酮将砂浆稀释到适当稠度后将改性环氧树脂砂浆灌入到已经凿好且清理干净的裂缝当中。第二，表面覆盖法。该方法主要是用聚合物水泥膏、聚合物薄膜等弹性涂膜防水材料涂膜工程中微细裂缝，从而对微细裂缝进行修补。在具体施工中，作业人员先要用钢刷将混凝土表面打毛并且将附着物清理干净，然后冲洗干净表面，在干燥后在裂缝表面涂抹材料。第三，低压注浆法。该方法需要先密封裂缝，在经过一段时间后将密封物去掉充分暴露出裂缝，然后在裂缝中灌注浆液。不过这种方法虽然能够一时修补裂缝，后期可能还会发生开裂问题，需要反复修补。
        结束语
        水利工程混凝土施工较为复杂，且技术要求高，特别是具有防洪要求的水工混凝土结构。混凝土裂缝缺陷，不利于工程结构安全及耐久性。因此，为保证结构质量可靠，满足使用功能，在施工时需准确掌握混凝土施工特征及技术要求，从源头控制减少混凝土裂缝病害发生，确保混凝土满足使用功能，保证结构安全和使用寿命。
参考文献
[1]樊守亮.分析水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的防治[J].科技创新与应用,2020(30):123-124.
[2]傅文忠.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术[J].黑龙江水利科技,2020,48(08):62-63+109.
[3]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.