水利水電建筑工程施工混凝土裂縫防治
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摘要：水利水電工程施工中，混凝土施工技術(shù)是基礎(chǔ)性的技術(shù)，在實際的施工過程中，混凝土施工效果往往會受到諸多因素的影響，混凝土裂縫是最為常見的質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)了混凝土裂縫，水利水電工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性將難以保持?；诖?，本文從水利水電工程中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因出發(fā)，探析了裂縫的防治策略，對于提升混凝土施工水平具有重要的技術(shù)指導(dǎo)價值。
關(guān)鍵詞：水利水電工程；混凝土裂縫；防治策略
很多的水利水電工程項目實施過程中，由于混凝土施工的特殊性，一旦在施工過程中存在不規(guī)范的施工行為或者施工技術(shù)管理不到位，極易引起混凝土裂縫，如果裂縫沒有及時處理，將會引起更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性問題。因此，加強對混凝土裂縫的防治是當(dāng)前水利水電工程施工的重點。
1.1施工人員
在水利水電工程項目的實施過程中，對施工人員的數(shù)量、專業(yè)素質(zhì)要求較高，因此，在工程質(zhì)量管理方面，施工人員同樣是重要內(nèi)容。一些水利水電工程中的混凝土裂縫是由施工人員造成，主要是由于施工人員的專業(yè)素質(zhì)偏低，難以及時、有效解決混凝土施工中的諸多問題，此外，部分施工人員在施工時存在不規(guī)范的施工行為，技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)同樣會增大混凝土裂縫出現(xiàn)的可能性。
1.2溫度
在水利水電工程的混凝土裂縫中，溫度裂縫非常常見，這一類型的裂縫往往是由溫度原因所造成的，在施工過程中缺乏對溫度的有效管理與控制，造成了混凝土裂縫。一般情況下，溫度是影響裂縫寬度的一個重要因素，在施工建設(shè)的過程中，當(dāng)混凝土內(nèi)外部的溫度差異非常大時，內(nèi)外溫度的不均勻?qū)е聹囟茸冃魏蜏囟葢?yīng)力的產(chǎn)生，也就誘發(fā)了混凝土裂縫[1]。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，溫度應(yīng)力與溫差之間存在著緊密的聯(lián)系，二者呈正比，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外約束力會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溫度應(yīng)力，此時，同樣會產(chǎn)生裂縫。
1.3鋼筋
水利水電工程的建設(shè)施工周期相對較長，在漫長的施工周期內(nèi)可能會存在非常多的不確定因素，這些不確定因素有時會造成裂縫。此外，混凝土結(jié)構(gòu)長期受到外界因素的影響，同樣面臨著一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性威脅，尤其是鋼筋作為混凝土結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)成，由于材料的特殊性，鋼筋銹蝕非常常見，而這一現(xiàn)象會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)膨脹，進而引起嚴(yán)重的裂縫。
1.4混凝土徐變
混凝土徐變同樣會引起裂縫，在實際的施工過程中，如果出現(xiàn)了混凝土徐變的情況，整個混凝土結(jié)構(gòu)中可能會出現(xiàn)斜向裂縫或者豎向裂縫。根據(jù)工程經(jīng)驗，混凝土構(gòu)件截面上的預(yù)壓應(yīng)變力相對較小，當(dāng)然，有時也不存在任何的預(yù)壓應(yīng)力，如果處于變形約束條件下，或者混凝土徐變作用下，拉應(yīng)力勢必會伴隨有混凝土裂縫的出現(xiàn)。
1.5混凝土原材料
水利水電工程混凝土施工過程中，如果要達到混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，對各種原材料有著極高的要求，比如，水泥、細(xì)集料、粗集料等都是關(guān)鍵原材料。如果在實際的施工過程中存在不合格原材料的使用，同樣會對混凝土施工效果產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)?dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
1.6工程設(shè)計
水利工程項目中，設(shè)計因素同樣是造成裂縫的直接原因，設(shè)計不當(dāng)會使水利工程的地質(zhì)不穩(wěn)定，而這一情況極易造成地基下陷問題，不同層次和不同程度的工程基礎(chǔ)承載力不足會導(dǎo)致混凝土的受力不均，而這同樣會導(dǎo)致混凝土裂縫，此類裂縫也就是沉陷裂縫。一般情況下，沉陷裂縫主要以貫穿性裂縫與深進型裂縫為主，裂縫表現(xiàn)形式在根本上是由混凝土沉陷方向所決定的。當(dāng)裂縫程度比較深時，甚至?xí)?dǎo)致混凝土的錯位，且混凝土的下沉幅度越大，混凝土裂縫的深度與寬度也越大。
2建筑工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)
2.1物理特性影響的預(yù)防措施
在水利水電工程的混凝土裂縫中，一些裂縫是由物理特性所造成的，比如，沉降裂縫與收縮裂縫，在此類裂縫的防治過程中，需嚴(yán)格根據(jù)裂縫形成原因來采取有效的策略，比如，在收縮裂縫的預(yù)防方面，需使得混凝土在澆筑作業(yè)結(jié)束以后的濕度達到標(biāo)準(zhǔn)，做好養(yǎng)護工作，還需要在混凝土參數(shù)合理的基礎(chǔ)上，減少混凝土使用中的振蕩現(xiàn)象；在沉降裂縫的預(yù)防方面，必須要有效控制混凝土含水量，避免混凝土受到嚴(yán)重的振蕩，使得混凝土的密實度盡量合理，減少分層現(xiàn)象[2]。
2.2合理配制混凝土原材料
由于混凝土裂縫在一些時候是由混凝土配合比設(shè)計不當(dāng)?shù)仍斐傻?，在水利水電工程施工過程中，工程單位需要結(jié)合實際的混凝土施工規(guī)范，確定混凝土等級強度，隨后在此基礎(chǔ)上進行各種原材料的試配，進而來確定最佳的配合比。在配合比設(shè)計的過程中，必須要保障各種原材料性能的作用，避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成不利影響?；炷僚浜媳仍O(shè)計中，有關(guān)人員必須要將原材料的配料誤差控制在合理的范圍內(nèi)，具體的配合比設(shè)計過程中，只有保證了配料誤差控制效果，才能夠使得最終的混凝土性能符合水利工程的施工要求與標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)施工人員在配合比設(shè)計工作中，需要嚴(yán)格根據(jù)混凝土施工的具體標(biāo)準(zhǔn)，將各種材料的用量加以有效控制，尤其是在各種外加劑的使用過程中，切忌過多或者過少，否則，都將會對混凝土性能產(chǎn)生不利的影響。在混凝土配制達到了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以后，施工人員要通過適量外加劑的摻和，來實現(xiàn)對混凝土性能的優(yōu)化，避免混凝土內(nèi)外溫差過大所造成的收縮裂縫。
2.3對原材料加強管理
混凝土是多種原材料的混合物，其最終的性能會受到這些原材料質(zhì)量、性能等的影響。因此，如果要實現(xiàn)對混凝土裂縫的預(yù)防，同樣需要在工程實施的過程中，加強對各種原材料的質(zhì)量管理，有關(guān)管理人員在原材料的采購與使用過程中，需嚴(yán)格根據(jù)水利水電工程的混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)，來保障各種原材料性能與材料使用標(biāo)準(zhǔn)的一致性，嚴(yán)禁不合格材料的使用。比如，水泥作為混凝土中的重要材料，市場上的水泥標(biāo)號非常多，在水泥使用時，必須要使得水泥標(biāo)號、性能與混凝土施工要求相一致。對混凝土原材料的管理重點是加強對各類原材料性能、質(zhì)量的控制，以通過這種方式來避免不合格材料的使用，材料采購人員需要對市場上的同類型材料加以嚴(yán)格的質(zhì)量和性能等對比，選擇最佳的材料類型。在材料進場的過程中，專業(yè)的管理人員需要加強對各種材料的質(zhì)量驗收，如果質(zhì)量檢測不合格，要嚴(yán)禁材料的進場。材料進場以后，專業(yè)的材料管理人員需根據(jù)各種材料的性能差異，來進行分類的存放與管理，加強存放環(huán)境的管理，比如，對水泥材料而言，必須要做好防潮處理，否則，一旦水泥受潮，其性能將會降低，也就難以作為施工材料直接利用，造成了極大的材料浪費。
2.4控制混凝土施工時的溫度、濕度
水利水電工程混凝土施工中，溫度與濕度控制在很大程度上能夠有效減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。事實上，在實際的施工建設(shè)過程中，溫度與濕度控制非常復(fù)雜，其中需要考慮的因素非常多。如果混凝土施工時的環(huán)境溫度偏高，且相對干燥，在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，施工人員需盡量將混凝土澆筑厚度控制在合理的范圍內(nèi)，通過這種方式來使得混凝土表面的熱量能夠快速蒸發(fā)。一旦混凝土施工時的溫度過高，混凝土水分蒸發(fā)速度將非?？?，此時，在混凝土攪拌時，可以添加一定量的水，使得混凝土原材料在此過程中能夠快速冷卻，降低混凝土溫度，使得混凝土的濕度能夠符合施工要求。在很多的混凝土結(jié)構(gòu)施工時，會采用埋設(shè)冷水管的方式，冷水管可以對混凝土起到降溫保濕作用。
2.5管理好混凝土的運輸
由于水利工程為大體積構(gòu)筑物，往往涉及的是大體積澆筑作業(yè)，為保障混凝土施工作業(yè)的順利開展，一般會采用混凝土泵送澆筑的方式，利用塔吊吊送澆筑方式來澆筑施工現(xiàn)場的零碎混凝土。在攪拌機中卸出有關(guān)的混凝土材料以后，工程企業(yè)需安排專人來及時將此混凝土運送到澆筑現(xiàn)場。在混凝土的運輸過程中，如果運輸管理不當(dāng)，同樣會導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)，在運輸過程中，需加強管理，尤其是要保障運輸容器的嚴(yán)密性，避免吸水與漏漿情況，降低混凝土運輸過程中離析、初凝、坍落度變化等的發(fā)生幾率。
2.6強化混凝土養(yǎng)護
在混凝土澆筑作業(yè)結(jié)束以后，施工人員一般要在澆筑結(jié)束以后的12h以內(nèi)進行混凝土養(yǎng)護。在養(yǎng)護處理的過程中，一般會將泡沫、麻袋和塑料薄膜覆蓋于混凝土表面，還需要開展灑水養(yǎng)護。由于水利水電工程對混凝土施工的嚴(yán)格要求，一般要維持一周以上的養(yǎng)護，如果在混凝土施工過程中摻加了緩凝型外加劑，在養(yǎng)護時間需在兩周以上[3]。在混凝土養(yǎng)護過程中，必須要嚴(yán)格進行混凝土溫度與濕度的控制。
3混凝土裂縫的處理技術(shù)
3.1灌漿法
當(dāng)水利水電工程中出現(xiàn)了混凝土裂縫以后，灌漿法是一種有效的裂縫處理方式，在這一處理過程中，需借助混凝土灌漿器械來完成，灌漿器械在運行時存在著工作壓力，此壓力作用將會將混凝土有黏合作用的膠體灌入到混凝土裂縫中，膠體在逐步冷卻的同時，不僅實現(xiàn)了對裂縫的填充，還保持了裂縫的穩(wěn)定性。3.2置換法置換法在混凝土裂縫處理中同樣非常有效，在裂縫問題非常嚴(yán)重的情況下可以選用這一方式，首先對混凝土裂縫處進行預(yù)先處理，隨后用新的混凝土材料替換被處理部分，在新舊混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性達標(biāo)時，能夠獲得良好的混凝土處理效果。置換法下的裂縫處理中，不僅要使得新舊混凝土結(jié)構(gòu)的融合性，還需要保障整體結(jié)構(gòu)的一致性，在置換處理過程中，一般選用的是聚合物、砂漿等材料。
3.3修補法
修補法在混凝土表面裂縫處理上非常有效，當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)了裂縫以后，立即采用修補法加以處理，在一定程度上可以阻止裂縫的進一步擴大，與其他的裂縫處理方式相比，這種方式的實施相對簡單，直接將膠泥、水泥等材料涂抹在混凝土表面裂縫處就可以。當(dāng)然，有時為了提升處理效果，可以選用纖維布為主要材料，但是，這種方式在裂縫比較小的工程中更為有效。
3.4加固法
加固法與一般的混凝土裂縫處理方式有所不同，在加固法的應(yīng)用過程中，不僅能夠?qū)炷亮芽p起到有效的修復(fù)，還能夠大大提升混凝土的結(jié)構(gòu)性能。比如，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫對整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不利影響時，可以直接利用加固法來加以處理，具體的實施過程中，可以在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定點處進行鋼板、支點的設(shè)置。
結(jié)束語
混凝土裂縫是水利水電工程結(jié)構(gòu)中最為常見的質(zhì)量問題，導(dǎo)致裂縫發(fā)生的原因非常多，如果要實現(xiàn)裂縫的預(yù)防與控制，工程人員在實際的施工過程中，就需要根據(jù)混凝土施工的具體要求，選擇相應(yīng)的裂縫預(yù)防和處理策略，提升混凝土施工的整體效果。
參考文獻
[1]譚有華,鄧大巍,陳澤凌.淺談水利水電建筑工程施工中砼裂縫的防治[J].內(nèi)蒙古水利,2017(9):43-44.
[2]陳秀雄.水利水電建筑工程施工中砼裂縫的防治[J].冶金叢刊,2020.5(6):166-167.
[3]郭宇.試論水利水電工程施工中混凝土裂縫成因及防治措施[J].科技成果管理與研究,2018.（5）:44-45.
作者：張海亮 單位：新疆雙河勘測設(shè)計有限公司
