简介水利水电工程中的混凝土裂缝施工技术探微

赵吉现

【摘要】水利工程与人们的生活息息相关，是我国基础设施建设中重要的组成部分，其中，混凝土施工在水利工程施工中占有很大的比重。水利工程是我国基础设施建设中重要的组成部分，在其施工过程中混凝土裂缝对工程整体结构稳定性具有很大的影响。本文根据笔者工作实践，对水利水电工程中的混凝土裂缝原因及措施进行了分析和探讨。

【关键词】水利 水电 混凝土 裂缝

在水利工程混凝土施工过程中，由于施工环境、施工技术等因素的影响，导致混凝土裂缝存在，对混凝土整体结构的稳定性造成影响，导致水利工程无法发挥其应有的功效。现阶段，我国基础设施建设正处于不断深入的新时期，水利施工也在如火如荼的进行中，加强对水利施工混凝土裂缝问题的研究具有十分现实的意义。

1.水利工程施工中混凝土裂缝成因

水利施工中，在完成混凝土浇筑后，由于温度等因素的影响，加上工程结构受应力的影响，在拉应力超过混凝土结构最大的承载极限后，就会导致裂缝的出现。根据裂缝位置以及裂缝的深度，可以将混凝土裂缝分为管穿裂缝以及表面裂缝[1]。具体来说，水利施工混凝土裂缝的成因体现在以下几个方面：

1. 1 内外温差过大

在水利工程混凝土施工过程中，特别是混凝土浇筑过程中，混凝土内部由于水泥水化反应，会造成大量的热，长时间的热量积累，会升高混凝土内部的温度，而混凝土表面的温度与外界空气温度相近，因此混凝土内外就形成了一定的温度差。在混凝土内外温差因素的影响下，会导致混凝土内部结构中产生较大的应力，而其外部也会形成拉应力。加上混凝土抗拉性能较弱，如果混凝土内外温差超过极限值时，在内部压应力与外部拉应力的共同作用下，就会导致裂缝出现[2]。

1. 2 混凝土自身因素

由于混凝土自身物理性质因素，也会导致混凝土裂缝出现，特别是混凝土的缩变性质。根据多年水利工程施工情况来看，混凝土浇筑后会逐渐的进行硬结，在硬结过程中混凝土的温度会逐渐的减低，基于热胀冷缩原理，混凝土的体积会发生一定的缩小，业界将这一现象称为混凝土的收缩。另外，混凝土会受到一定的压力荷载，经过一定时间的荷载积累，容易发生变形，我们将混凝土形变的过程称为徐变[3]。导致混凝土发生收缩、徐变现象的原因主要表现为： ①混凝土自身热胀冷缩特性； ②在外界温度作用下，混凝土内部的水分会发生蒸发现象，导致其内部发生毛细孔隙； ③混凝土原材料质量、配置比、施工因素等也是导致上述问题的主要原因。

1. 3 外部施工环境因素

混凝土裂缝的形成还与外部环境具有重要的关联，而混凝土自身温度是主要的因素。一般来说，外部因素包括季节交替、天气变化等。在炎热的夏季施工，外部环境温度高，水利工程混凝土浇筑过程中，如果外界环境温度高于浇筑温度，混凝土内部会吸收更多的热量，加上其内部水泥水化作用形成的热量，导致混凝土内部热量过剩，引起过大的内部压力，导致裂缝的出现。在寒冷的冬季进行水利工程混凝土施工，外界环境温度往往低于混凝土浇筑温度，在混凝土内部水化作用的影响下，会导致混凝土内外温差急剧增加，在温差形成的压力超过混凝土结构承受的最大限值时，就会导致混凝土裂缝出现。

1.4施工裂缝。水利工程中一部分混凝土材料结构是浇筑完成后再运输到施工现场的，可直接使用到修筑中。这一过程涉及到浇筑、养生、拆模、运输。很容易出现因振动或强烈撞击造成的结构损坏，工程上将此类裂缝称为施工裂缝。混凝土材料在浇筑后需要一段养生时间，将塑料覆盖在表面，将其余空气阻隔，水分蒸发速度得到有效的控制，同时可保障内外温度的一致。若达不到上述条件就拆开模具，缺少合理的温度检测，混凝土产生裂缝。施工裂缝主要是由技术欠缺导致的，受人工因素影响较大，通过一些技术手段可以有效的防治。

2.混凝土裂缝防治技术在水利施工中的应用

根据水利工程施工特点，结合上述对水利工程混凝土裂縫成因的分析，笔者基于多年的水利工程施工经验，现提出以下几点防治混凝土裂缝的有效建议：

2. 1 做好水利施工技术准备工作

为了保证水利工程施工质量，有效的预防混凝土裂缝的出现，在施工前需要做好施工技术准备工作： ①在施工方案设计过程中，应该准确的把握混凝土性质，处理好混凝土结构压应力与拉应力之间的关系，避免结构断面突变而导致裂缝形成。适当在混凝土中加入膨胀剂。补偿混凝土的收缩特性； ②混凝土施工复杂，施工人员需要对钢筋混凝土结构相关知识进行不断的学习，加强对施工方案设计人员的沟通，针对工程实际情况，及时的做出调整； ③施工技术人员需要做好技术交底工作，确保工程施工方案的科学合理性。

2. 2 严格控制混凝土材料以及配置比

水利工程混凝土施工材料准备工作中，需要根据水利施工的特点，选择合理强度的水利的等级、品种等，避免使用高强度的水泥。此外，砂、石、骨料等原材料的质量也应该严格的控制，根据实际需要选择外加剂以及掺和料等。同时，应该注意混凝土收缩补偿方式的运用，在选用膨胀剂的过程中，需要根据想要达到的膨胀效果，选用不同的掺料。混凝土配置比对混凝土裂缝也具有显著的影响，需要通过实验室试验，确定最佳的配置比。在具体的工作中，还需要科学的设计混凝土的坍落度，及时调整混凝土的原材料，做好混凝土现场养护工作。

2. 3 控制混凝土施工温度

为了防止水利施工混凝土裂缝的出现，可以采用温控防裂技术，具体表现为： ①合理的选择混凝土的骨料成分，选用硬度适宜的干性掺和料，同时结合水利工程施工需要，选用合理的外加剂、引气剂等，保证混凝土内部水泥成分均匀； ②在混凝土拌合过程中应该加入一定的水，同时在碎石等材料加入搅拌机前用冷水进行处理，实现对混凝土拌合温度的控制。在炎热夏季施工或大体积混凝土施工过程中，需要调整混凝土的厚度，将其控制在500 mm以内，确保混凝土整体的散热性能。在浇筑阶段，需要加强对混凝土内外温度的检测，严格将其温度控制在25°以下； ③严格的控制混凝土拆模时间，如果拆模过早会造成其表面温度变化过大，从而导致裂缝出现，同时也应该做好温控养护工作，如在混凝土表面用塑料膜进行覆盖等等。

2. 4 加强施工监测

在水利工程混凝土施工过程中，应该加强对施工的监测工作，运用先进的监测技术，对混凝土温度进行检测与控制，并将信息及时的反馈给相关部门，跟踪混凝土施工情况，以便采取有效的措施进行预防，避免裂缝产生。2. 5 采用冷却管降温在水利工程混凝土施工过程中，如果混凝土体积较大，为了消除混凝土内部水化过程温度过高，可以事先在其内部进行冷却管道的铺设，在混凝土浇筑完成后，在冷却管道中通入冷水，同时冷却管道中水流量。冷却管的出水应排放到不影响施工的部位，当大体积混凝土整体初凝之后则可视情况利用该出水进行蓄水保温养护。

3.总结

在水利施工中，不仅需要做好技术准备工作，严格控制原材料的质量，选择最佳的混凝土配合比，还需要采用冷却管降温、温控防裂等技术措施，加强施工监测，降低混凝土裂缝的发生率，提升混凝土质量，确保水利工程施工质量。

参考文献

[1]姚亮. 关于水利施工中混凝土裂缝的探讨[J]. 中华民居， 2013，3（ 02） ： 259 - 260.

[2]李洪. 浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J]. 科技风， 2011， 36（ 07） ： 160 - 161.

[3]李涛涛. 浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J]. 中国水运， 2010， 10（ 02） ： 72 - 73.