浅析水利水电施工中砼裂缝产生的原因及因素

　　摘要： 在水利和水电的工程建设施工过程中, 混凝土是使用极为频繁和普遍的一种混合型材料。但是在实际施工期间, 混凝土结构会受到材料性能以及外界自然环境条件因素的不良影响, 时常发生裂缝现象。这就要求施工人员合理分析其成因, 明确裂缝问题的种类, 制定科学的防治措施和解决方案来解决裂缝病害问题。

　　关键词： 水利工程; 混凝土; 裂缝; 施工;

　　1 引言

　　混凝土的性能和质量受到很多因素的干扰和破坏, 这在水利水电施工的项目中经常遇到, 也由此引发了施工主体结构出现大量裂缝问题。为此施工人员总结了经验和教训, 在处置裂缝问题时已经逐渐形成一套行之有效的解决方案和应对机制, 主要根据不同的成因和影响要素来规划相应的防控措施和治理办法, 从而有效排除裂缝问题, 提升水利水电的工程施工治理, 也是为了确保各个施工主体结构的安全性和稳定性, 防范严重的安全隐患和事故出现。

　　2 水利施工中砼裂缝产生的原因

　　2.1 塑性收缩裂缝

　　出现在水利工程施工中的裂缝主要是在施工期间就存在, 部分也会在施工期间以后出现, 运行初期的5-10年之间也是裂缝出现的主要时间, 因此我们不能将裂缝视作为由于运行期长而出现的老化问题, 其在早期范围的涵盖之内。导致混凝土抗拉性能出现降低的主要原因就是裂缝的存在, 同时部分有害物质也会通过裂缝进入到混凝土结构的内部, 导致钢筋出现锈蚀的问题, 对混凝土结构造成相当严重的破坏。

　　从水库蓄水发电和灌溉角度对其进行分析后可以发现, 挡水混凝土结构的裂缝与渗漏之间存在着较为密切的联系, 如果渗漏现象超过预定值就会导致工程的蓄水能力出现问题。如果裂缝的宽度与深度达到一定值后也会导致混凝土重力坝出现压力在短时间内大幅度增加的现象, 这会在一定程度上对坝体抗滑能力进行削弱, 最终严重到抗震结构以及整个坝体的稳定性。

　　2.2 温差裂缝

　　由于温差造成的混凝土结构开裂问题是最为常见的一种影响要素。混凝土在施工结束后, 要发生固化和水化热等自然反应, 此时由于环境气候变化, 环境温度发生了很大的改变, 造成温度差异, 混凝土结构的内部与外部温度就会出现很明显的差异, 这种温度差值会造成结构内外的应力作用失去平衡, 会加剧热胀冷缩。温度过低时还会引发内部结构结冰, 温差引发的问题会更加严重, 混凝土的整个结构也会发生急剧的收缩反应, 因此就造成裂缝问题出现。究其原因, 除了自然环境气候的变化带来的影响因素, 引起裂缝病害的主因则是施工后的维护保养措施不及时、不到位, 没有维持住混凝土发生反应时的温度状态。

　　3 水工砼裂缝的防治措施

　　3.1 优化混凝土的设计配合比

　　采集原材料进行试拌, 尽可能地减少水泥用量, 添加I级粉煤灰, 将水胶比控制在规范允许的范围内, 粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋, 从而让钢筋代替混凝土承担拉应力, 这样可以有效的控制裂缝的发展。

　　为了避免裂缝的出现, 在设计中利用中低强度的水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值, 因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

　　3.2 加强混凝土养护措施

　　在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水, 以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿, 要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝, 还能促进混凝土后期的稳定, 保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护, 在现代水利工程施工中, 都需要得到充分的认识和重视。

　　在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料, 避免使用碱骨料等措施, 对防止混凝土裂缝有较好的效果。

　　3.3 避免混凝土基础不均匀沉降

　　解决方法有减轻结构的重量, 合理安排施工的工序, 改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降, 只会使整个结构的自身重量加大, 稳定性不强, 会加重不均匀的沉降。在工程实践中, 应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。

　　3.4 塑性收缩裂缝的预防措施

　　首先是要选择合适的材料, 一般选用干缩值小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例, 掺加高效减水剂来增加混凝土的强度, 减少水和水泥分量。

　　在浇注混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜, 保证混凝土的湿度, 在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话, 最好设置防风和遮阳的设施, 保护混凝土结构。

　　3.5 沉陷裂缝的预防措施

　　要保证地基的稳定, 对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度, 有较强的支撑力, 保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡, 模板的拆除要控制在一定的时间以内, 还要注意拆模先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

　　3.6 施工管理措施

　　首先, 要增加技术含量, 加强技术管理。

　　技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要, 可以影响到整个工程的质量及安全。因此, 技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制, 并加强施工质量检验、监督和管理, 从而提高质量;严格依照施工技术规范及质量标准进行检验, 建立健全质量检测机构和检验制度。

　　其次, 实行全面的质量管理, 全面提高工程质量。

　　为了有效防范和治理混凝土的裂缝病害这种常见问题, 在施工的全过程实行动态和跟踪式的施工治理监督和管控, 开展全方位的监管工作。以工程建设目标和质量标准来严格要求各项施工程序和环节, 如果在期间发现存在引发裂缝问题的隐患, 或者已经发生了大面积的裂缝问题, 此时就要立刻叫停后续的施工任务, 尽快组织和督促施工人员开展修复、整改施工作业。针对质量监管工作, 还要明确各个施工项目团队的负责人, 明确分工和职责, 防止在施工中出现互相推诿责任的情况, 从而有效提高监管控制的能力和水平。

　　4 结束语

　　混凝土产生裂缝的原因是多方面的, 如荷载引起的应力裂缝、由地基沉降不均引起的沉降裂缝、温差或温度变化引起的温度裂缝, 养护不善引起的收缩裂缝等。为防止混凝土产生裂缝, 必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护等方面采取合理措施。