混凝土作為水利工程建設(shè)中主要建筑材料，優(yōu)點是強度高、剛度大、耐久性好、耐火好，有較高的防水性和抗腐蝕性，原材料豐富、成本低、可塑性好等。但其缺點也較突出，主要是自重大、抗拉強度低、易出現(xiàn)裂縫?；炷亮芽p成因復(fù)雜，一般由溫度、外荷載、二次應(yīng)力、膨脹、收縮、沉降、變形等綜合因素引起。如在設(shè)計和施工過程中對混凝土裂縫沒有足夠的重視，沒有對其進行控制和防護，會對建筑物的可靠性和耐久性產(chǎn)生影響。因此，研究和分析結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因及裂縫防控措施具有重要的意義。

一、混凝土干縮裂縫

混凝土干縮主要是因為水泥遇水產(chǎn)生大量的水化熱，水分慢慢蒸發(fā)，混凝土的體積因此而縮小。干縮裂縫重要影響因素有水泥種類、混凝土比例及養(yǎng)護情況等。對此應(yīng)選用科學(xué)合理的施工方案，設(shè)置伸縮縫，減少收縮作用，減少影響范圍。配筋設(shè)計時，可以選擇一些比較細(xì)的鋼筋，但要增加配筋率。在設(shè)計時，應(yīng)通過試驗配置合理的水灰比，增加合適的減水劑，施工中要避免單體建筑施工時間過長。若因建筑物使用功能等特殊要求無法降低干縮時，可在結(jié)構(gòu)設(shè)計時優(yōu)化構(gòu)造，來抵抗混凝土干縮應(yīng)力。如在建筑物兩端的端跨將板面鋼筋加大并雙向通長設(shè)置，以此抵抗混凝土干縮產(chǎn)生的應(yīng)力。

二、溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫

澆筑大體積混凝土?xí)r，裸露在外的混凝土結(jié)構(gòu)表面經(jīng)常會有較大的溫差。如果溫度變化較大，或混凝土長時間暴露在較冷的空氣中，表面溫度就會快速降低，混凝土表面收縮就會受到內(nèi)力約束，這種約束就是自身材料的抗拉性，當(dāng)這種抗力抵抗不了混凝土收縮時就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫一般在比較長的框架梁或者現(xiàn)澆板中出現(xiàn)，這種淺表型干縮裂縫一般平行于短方向，較深型干縮裂縫會和短側(cè)方向平行或者基本平行。溫度應(yīng)力裂縫一旦出現(xiàn)，不及時處理會造成鋼筋腐蝕碳化，減少其抗凍融能力和防滲漏能力。

在施工中應(yīng)選擇水化熱較小的水泥，比如礦渣、粉煤灰水泥等。降低水泥的用量，合理設(shè)置水灰比，改善骨料級配，降低水化熱。為了增強混凝土的可塑性和保水性，減少水泥水化熱，應(yīng)在混凝土中加入適量添加劑，實現(xiàn)減水、增流、減凝效果。

高溫天氣下施工應(yīng)采取遮陽措施，控制混凝土溫度上升，降低混凝土內(nèi)部溫度。同時要對混凝土溫度進行監(jiān)控，及時采取措施對混凝土降溫、排熱，并預(yù)留溫度收縮縫?；炷翗?gòu)件溫度應(yīng)力與其體積大小密切相關(guān)，所以要合理制定施工方案，采取科學(xué)的施工措施和工序，多種澆筑方式并行，如分層、分塊澆筑等。也可以在混凝土中安裝一些冷卻設(shè)施，通過冷水的流動降低混凝土內(nèi)部溫度，可有效降低其內(nèi)外溫差。加強混凝土的養(yǎng)護，混凝土澆筑完成后及時鋪設(shè)塑料薄膜或用草簾、麻布等遮蓋。冬季要注意保溫，夏季要澆水養(yǎng)護，并根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)養(yǎng)護時間。冬季混凝土表面應(yīng)采取熱絕緣措施，在極寒環(huán)境下還要搭建帳篷，防止寒潮襲擊。

設(shè)計單位在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要重視溫度應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響。如屋面構(gòu)件晝夜溫差較大，設(shè)計時要考慮提高構(gòu)件抵抗溫度應(yīng)力的能力，可將屋面板鋼筋雙層雙向通長設(shè)置，增大屋面板負(fù)筋配筋率。大體積混凝土的澆筑施工，設(shè)計單位應(yīng)為施工單位提供技術(shù)支撐，優(yōu)化施工方案，請有資質(zhì)的單位進行溫控測量，確?；炷琳駬v密實，不可漏振、欠振和過振。施工單位應(yīng)該選擇一些穩(wěn)定性好、水化作用熱量低、水泥堿含量較低的水泥?；炷僚浜媳戎兴嗪剂亢头勖夯液剂恳刂坪茫坏眠^高或低；通過添加具有緩凝和減水功能的添加劑，可以延緩水化熱釋放，降低熱量的產(chǎn)生。選用級配良好（符合篩分曲線）、彈性模量高的粗細(xì)集料控制集料粒徑和質(zhì)量。采用中、粗砂，控制好混凝土配合比，減少混凝土砂水的含量?；炷林锌梢該饺肜w維材料，使混凝土溫度裂縫控制在最小范圍內(nèi)。

三、沉降產(chǎn)生的裂縫

1.混凝土沉降裂縫

混凝土沉降裂縫是一種順著鋼筋方向的縱向裂縫，也是鋼筋銹蝕的重要原因。梁板變截面處、梁板交接處、梁柱交接處、板肋交接處容易出現(xiàn)梭形裂縫。原因是混凝土澆筑振動后，粗骨料下沉，擠出水、空氣，表面水外滲，形成垂直減量下沉。這種下沉?xí)艿戒摻?、模板、骨料和混凝土早凝的阻止或約束。預(yù)防措施如下：（1）如果斷面差異過大，可采用分層澆筑的辦法，先澆筑較深部分，靜置1～2 小時，當(dāng)其下沉穩(wěn)定后，再澆筑上部結(jié)構(gòu)。（2）嚴(yán)格控制含水率、含砂率、坍落度和水灰比等指標(biāo)。按照施工規(guī)范進行振搗，并及時充分養(yǎng)護。（3）澆筑混凝土前，將基層充分潤濕，避免混凝土結(jié)構(gòu)下部水分流失，導(dǎo)致沉降量加大。（4）選用堅固、可靠、較新的模板，防止在澆注過程中模板因質(zhì)量問題產(chǎn)生偏移，或者出現(xiàn)保護層厚度不夠等問題。

為防止混凝土沉降裂縫的發(fā)生，結(jié)構(gòu)設(shè)計和混凝土材料方面可采取如下措施：（1）設(shè)計增加混凝土覆蓋層厚度與鋼筋直徑比，即增加混凝土覆蓋層厚度或減小鋼筋直徑。（2）選用坍落度低、表面水不易外滲的混凝土材料，提高材料的結(jié)合能力。

2.地基不均勻沉降裂縫

地基在荷載的作用下，土體產(chǎn)生壓縮變形，使建筑物產(chǎn)生沉降，從而造成不均勻沉降裂縫。水利工程由于不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫一般有水平裂縫、豎向裂縫和斜向裂縫等，斜向裂縫產(chǎn)生的概率較大。一般而言，產(chǎn)生不均勻沉降裂縫的原因是多方面的，主要有：（1）地基軟硬不均衡，施工時未對地基進行處理或處理不當(dāng)，從而產(chǎn)生不均勻沉降裂縫；（2）建筑物上部荷載過大，地基負(fù)載后產(chǎn)生不均勻沉降；（3）建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，或結(jié)構(gòu)剛度、強度較低，整體性差，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫；（4）地基不符合建設(shè)條件，或地基處理不當(dāng)，造成局部地基過硬或過軟，造成不均勻沉降裂縫；（5）施工質(zhì)量差，或原材料不合格，工藝不符合要求。

針對不均勻沉降裂縫，要求在勘測設(shè)計等前期工作中，嚴(yán)格進行地質(zhì)勘查，準(zhǔn)確掌握施工現(xiàn)場地基土質(zhì)情況，如土層分布、承載力大小、地下水位等，合理確定地基處理方案和建筑結(jié)構(gòu)形式；要對軟弱地基采用換土法、強夯法等措施進行處理，必要時采用深基礎(chǔ)；調(diào)整基地尺寸，調(diào)整附加應(yīng)力，減少沉降發(fā)生。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計圖紙和方案施工，嚴(yán)格遵守操作規(guī)范和工藝，加強工序控制；砂漿、鋼筋等材料要符合設(shè)計等級，杜絕不合格的材料進場。

四、結(jié)語

混凝土裂縫是水利工程建設(shè)中一個普遍而又不可避免的問題，設(shè)計人員要避免因設(shè)計疏忽而產(chǎn)生的裂縫，在設(shè)計中對可能會出現(xiàn)裂縫的位置采取足夠的安全措施；施工單位要加強原材料管理，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和施工方案施工，遵守施工規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)；出現(xiàn)裂縫時要加強觀測，觀察裂縫的變化，判斷原因，及時采取處理措施，避免裂縫發(fā)展失控，確保水利工程建筑物結(jié)構(gòu)安全■