阿合買(mǎi)提·哈司木

新疆塔里木河流域干流管理局 新疆巴音郭楞蒙古自治州 841000

水利工程施工中混凝土裂縫屬于常見(jiàn)問(wèn)題，裂縫較輕的情況下可不做處理，較重的情況下需要進(jìn)行控制與修補(bǔ)。因混凝土屬于混合材料，其各原材料質(zhì)量、原材料配比、施工溫度以及施工順序等都有可能導(dǎo)致混凝土施工出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，而具體的裂縫控制措施需要依據(jù)形成原因而確定。裂縫出現(xiàn)初期可能是無(wú)害的，但是隨著時(shí)間的不斷推移，裂縫愈演愈烈，最終會(huì)破壞混凝土結(jié)構(gòu)，降低混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。為此，施工單位需要加強(qiáng)防范，了解各種裂縫類型以及預(yù)防、控制措施等。

1 水利工程施工混凝土裂縫的危害介紹

水利工程施工中混凝土裂縫問(wèn)題較為常見(jiàn)，裂縫較輕的情況下雖然不會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，但是會(huì)影響混凝土表面的美觀性。如果裂縫越發(fā)嚴(yán)重，可能會(huì)引發(fā)滲漏問(wèn)題，又或者是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象等，嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，降低混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在混凝土裂縫的諸多危害中，滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)概率占60%，屬于較為常見(jiàn)的危害，當(dāng)有水滲入至混凝土內(nèi)部時(shí)，混凝土內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)水解破壞。而混凝土的碳化反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮開(kāi)裂現(xiàn)象，一旦裂縫產(chǎn)生，空氣中的CO2及H2O會(huì)滲入至混凝土內(nèi)部，二者與原材料水泥可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成CaCO3。另外，水滲透至混凝土內(nèi)部會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生腐蝕性，加快鋼筋銹化速度，破壞鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，進(jìn)而會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，破壞其穩(wěn)定性，輕則影響建筑美觀，重則增加建筑施工風(fēng)險(xiǎn)。

2 水利工程施工混凝土常見(jiàn)裂縫問(wèn)題分析

2.1 裂縫形成原因

2.1.1 溫度裂縫

混凝土內(nèi)外溫差的驟升驟降是溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因，具體影響因素介紹如下：其一，日照溫差。長(zhǎng)時(shí)間處于太陽(yáng)照射的位置，其溫度會(huì)高于其他位置，此時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生拉應(yīng)力，而隨著日照溫差的逐漸增大，拉應(yīng)力變大，進(jìn)而容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。其二，季節(jié)溫差。各區(qū)域之間的年溫差相差較大，尤其是我國(guó)的北方地區(qū)，其會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移現(xiàn)象，如果位置值大于預(yù)設(shè)值，便會(huì)引發(fā)溫度裂縫。其三，水化熱?；炷猎牧纤嗳菀壮霈F(xiàn)水化熱反應(yīng)，反應(yīng)所釋放的熱量會(huì)迅速增加混凝土內(nèi)部溫度，致使混凝土內(nèi)、外出現(xiàn)較大溫差，最終形成溫度裂縫[1]。另外，溫度變化。外部環(huán)境溫度的驟降會(huì)降低混凝土表面溫度，且表面降溫速度明顯快于內(nèi)部，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)內(nèi)、外溫差。

2.1.2 收縮裂縫

一方面，混凝土屬于混合型材料，其質(zhì)量問(wèn)題是收縮裂縫產(chǎn)生原因之一。混凝土各原材料質(zhì)量以及配比量等對(duì)于混凝土質(zhì)量具有重要影響，采購(gòu)人員需要保質(zhì)保量進(jìn)行原材料的采購(gòu)，而施工人員需要嚴(yán)格按照混凝土施工要求進(jìn)行科學(xué)配置，以此保證混凝土本身無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。另一方面，混凝土的攪拌施工中，攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，攪拌速度不宜過(guò)快或過(guò)慢，避免出現(xiàn)水泥上浮現(xiàn)象，且需要保證骨料及其他物質(zhì)無(wú)沉降現(xiàn)象?；炷潦┕そY(jié)束之后，施工人員需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，時(shí)刻保證混凝土表面水分充足，防止其表面因水分蒸發(fā)速度過(guò)快而出現(xiàn)收縮裂縫。

2.1.3 沉降裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)施工中沉降裂縫較為常見(jiàn)，其產(chǎn)生的主要原因是混凝土的不均勻沉降。如果水利施工中地基的施工水平偏低，則地基本身的承載力會(huì)有所下降，此時(shí)隨著上層建筑施工高度的逐漸增加，地基的承重力增大，久而久之便容易出現(xiàn)沉降問(wèn)題，加之地基兩端施工較為軟弱，便會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫。此外，建筑結(jié)構(gòu)施工各部位的荷載能力不同，如果荷載能力相差較大，也可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫[2]。與此同時(shí)，如果混凝土結(jié)構(gòu)的施工導(dǎo)致其拉應(yīng)力與剪應(yīng)力遠(yuǎn)大于水利建筑結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度以及抗拉強(qiáng)度，也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)的施工存在不均勻性，結(jié)構(gòu)較為脆弱部分容易出現(xiàn)彎曲及剪切裂縫等，其都屬于是沉降裂縫的表現(xiàn)。

2.2 裂縫控制措施

2.2.1 溫度裂縫控制

溫度裂縫的控制方法多種，其一，科學(xué)配置混凝土。配比過(guò)程中需要添加適量混合料，以此降低溫度裂縫出現(xiàn)概率，同時(shí)還需要適當(dāng)添加塑化劑與引氣劑等，提升混凝土配比質(zhì)量。其二，實(shí)施降溫措施，防止水泥發(fā)生水化熱反應(yīng)。在混凝土的攪拌過(guò)程中，施工人員需要添加冷水或冰塊，以此起降溫作用，防止出現(xiàn)溫度裂縫。其三，夏季高溫期間，混凝土的澆筑施工需要縮減澆筑厚度，提前預(yù)埋冷卻管，避免出現(xiàn)內(nèi)外溫差較大問(wèn)題[3]。與此同時(shí)，施工人員需要時(shí)刻關(guān)注氣象，溫度驟降天氣需要提前對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫處理。其四，針對(duì)于暴露在外的混凝土需要進(jìn)行隔熱或保溫處理，防止其表面溫度出現(xiàn)驟升驟降現(xiàn)象。

2.2.2 收縮裂縫控制

一方面，混凝土的養(yǎng)護(hù)工作必不可少。養(yǎng)護(hù)工作需要在混凝土澆筑完成后的第一時(shí)間進(jìn)行，施工人員可以使用塑料薄膜覆蓋在混凝土表面，以此減緩其表面水分的蒸發(fā)速度，避免出現(xiàn)收縮裂縫。另外，夏季高溫天氣，施工人員需要定期向混凝土表面灑水，以確保其表面濕潤(rùn)，防止混凝土內(nèi)、外水分含量差距較大。在混凝土的攪拌過(guò)程中，骨料的添加量需要嚴(yán)格控制，其直接影響著混凝土的坍落度。另一方面，合理布設(shè)控制縫，其可以有效降低裂縫對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的不良影響?？刂瓶p是結(jié)構(gòu)縫的一種，其可以削弱混凝土結(jié)構(gòu)的特定截面，誘導(dǎo)裂縫開(kāi)裂形式，有助于防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，控制縫常被布設(shè)在應(yīng)力集中區(qū)，具有強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)裂縫水平控制力的作用。另外，具體的布設(shè)位置不同，控制縫間距不同，地面控制縫間距范圍是4.5-7.5m，且控制縫的布設(shè)位置應(yīng)避開(kāi)鋼筋、止水片等位置[4]。

2.2.3 沉降裂縫控制

沉降裂縫嚴(yán)重的情況下，可能會(huì)直接破壞混凝土結(jié)構(gòu)的整體性以及穩(wěn)定性等。為此，施工人員需要加強(qiáng)對(duì)沉降裂縫的預(yù)防與控制。首先，工程設(shè)計(jì)前期設(shè)計(jì)人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)勘察，全面搜集、分析以及掌握各地理數(shù)據(jù)信息，以便于工程設(shè)計(jì)方案制定的科學(xué)性、合理性以及可實(shí)施性等。其次，依據(jù)水利工程建設(shè)要求對(duì)其混凝土結(jié)構(gòu)的施工荷載具體分布進(jìn)行詳細(xì)分析，盡可能確保各部位荷載分布均勻，以此防止因部分位置荷載過(guò)大而引發(fā)沉降裂縫。最后，水利工程前期的設(shè)計(jì)工作十分重要，建設(shè)企業(yè)需要保證設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平的同時(shí)，還需要注重提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，合理設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)剛度，優(yōu)選高品質(zhì)鋼筋及混凝土各原材料等。

3 水利工程施工中混凝土裂縫控制技術(shù)探究

3.1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

針對(duì)于寬度范圍在0.3-3mm的細(xì)小裂縫，施工人員可以使用黏接劑灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)。首先，施工人員需要合理選擇注射器、噴嘴以及鉆孔等，隨后將修補(bǔ)材料氧樹(shù)脂注射進(jìn)混凝土裂縫當(dāng)中，此種方式操作簡(jiǎn)單，且修補(bǔ)效率較高。針對(duì)于寬度范圍在3-15cm的一般裂縫，如果不存在斷裂現(xiàn)象，可以在裂縫周圍切除平行于裂縫且12cm長(zhǎng)的混凝土，切除深度在10cm左右，隨后垂直于裂縫方向布設(shè)螺絲鋼，而在平行于裂縫方向布設(shè)圓鋼，通過(guò)綁扎使其成為鋼筋網(wǎng)構(gòu)造。最后，施工人員需要配置混凝土進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。如果裂縫存在斷裂現(xiàn)象，輕則需要在裂縫周圍切割出長(zhǎng)度為15cm的凹槽，隨后使用沖擊鉆在凹槽底部鉆孔，將凹槽鉆渣清理干凈之后在鉆孔內(nèi)布設(shè)螺絲鋼，最后使用砂漿將凹槽進(jìn)行回填，以此完成斷裂型裂縫的修補(bǔ)[5]。

3.2 灌漿填充技術(shù)

其一，壓力注漿法。如果混凝土裂縫較小，施工人員可以優(yōu)先將裂縫周邊雜物清理干凈，隨后將注漿嘴與封閉裂縫相連接。為保證注漿質(zhì)量，施工人員需要提前進(jìn)行漏漿測(cè)試，待注漿操作結(jié)束之后，還需要將混凝土表面清理干凈。其二，開(kāi)槽填補(bǔ)法。該方法的修補(bǔ)方式類似于涂抹封閉法，主要適用于混凝土結(jié)構(gòu)可開(kāi)槽，且裂縫寬度較大、數(shù)量較少的情況下[6]。其三，涂抹封閉法。如果裂縫寬度小于0.2mm，該方法可以抑制混凝土出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，防止混凝土被有害物質(zhì)腐蝕。首先，施工人員需要沿著裂縫鑿出U形槽，隨后在底部及兩側(cè)涂抹截面處理漿，最后向U形槽內(nèi)注入聚合物水泥砂漿，以此完成裂縫的修補(bǔ)工作。

3.3 材料粘貼技術(shù)

一方面，鋼材材料黏貼技術(shù)。修補(bǔ)經(jīng)常使用的材料是鋼材，適用于承載力偏低的混凝土裂縫修補(bǔ)作業(yè)，常見(jiàn)的修補(bǔ)位置為混凝土結(jié)構(gòu)的斜截面、截面受拉區(qū)以及受壓區(qū)等，屬于一種表面粘貼修補(bǔ)方式，具有操作簡(jiǎn)單、便捷的優(yōu)勢(shì)，可以強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。另一方面，纖維增強(qiáng)塑料黏貼技術(shù)。膠結(jié)材料是該技術(shù)常用的修補(bǔ)材料，屬于是一種復(fù)合型材料，可以保證裂縫面修補(bǔ)平整，強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。不同于鋼材材料黏貼技術(shù)，該技術(shù)的使用可以提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐潮濕性以及耐腐蝕性等，有助于混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的延長(zhǎng)，有助于減少修補(bǔ)與維護(hù)成本，有助于防止混凝土結(jié)構(gòu)重量的增加[7]。

3.4 混凝土置換技術(shù)

如果混凝土結(jié)構(gòu)因裂縫問(wèn)題發(fā)展嚴(yán)重而出現(xiàn)大面積脫落現(xiàn)象，施工人員可以使用混凝土置換技術(shù)對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)，以此可以解決各種裂縫問(wèn)題。相比于其他修補(bǔ)技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用頻率偏低，其需要施工人員先將原有混凝土進(jìn)行剔除，隨后在置換成新的混凝土材料或水泥砂漿。在置換的過(guò)程中，置換的混凝土材料強(qiáng)度等級(jí)需要滿足建筑原有混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級(jí)要求，且需要避免置換混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力。在規(guī)范化操作的情況下，混凝土置換技術(shù)的應(yīng)用效果良好，不會(huì)導(dǎo)致混凝土整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)凈空問(wèn)題，但因該技術(shù)的施工周期較長(zhǎng)，所以實(shí)際應(yīng)用施工人員需要科學(xué)控制施工時(shí)間，常見(jiàn)的技術(shù)應(yīng)用位置主要是梁、柱等混凝土承重結(jié)構(gòu)。

4 水利工程施工混凝土裂縫控制的有效策略

4.1 控制施工條件

建筑施工要求不同，混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)也會(huì)不同，施工人員需要認(rèn)真對(duì)待技術(shù)交底工作，確?；炷粮髟牧喜少?gòu)量充足，避免各原材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在實(shí)際的施工過(guò)程中，針對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的施工，施工人員需要合理控制施工溫度，還需要保證施工期間電力供應(yīng)充足，無(wú)斷電現(xiàn)象。與此同時(shí)，還需要保證各機(jī)械設(shè)備運(yùn)行正常。如果需要進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸工作，運(yùn)輸人員需要保證車輛行駛平穩(wěn)，避免混凝土在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)離席現(xiàn)象?；炷翝仓捌?，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作需要保質(zhì)量完成，而混凝土的澆筑需要科學(xué)控溫，盡可能一次性澆筑成功，避免出現(xiàn)中斷問(wèn)題，降低混凝土施工質(zhì)量，為日后裂縫的產(chǎn)生留下隱患[8]。

4.2 控制施工人員

混凝土結(jié)構(gòu)的施工具有一定的專業(yè)性，施工人員需要掌握一定專業(yè)知識(shí)與技能，能夠按要求完成相關(guān)操作。建筑企業(yè)可以通過(guò)激勵(lì)機(jī)制的構(gòu)建約束以及激發(fā)人員施工積極性，保證施工人員規(guī)范化施工，防止因施工錯(cuò)誤導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。針對(duì)于技術(shù)性較為復(fù)雜，施工存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)的操作，施工人員需要持證上崗，例如鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工，其焊接質(zhì)量對(duì)于后期混凝土澆筑施工質(zhì)量具有重要影響。此外，施工人員的工作態(tài)度以及安全意識(shí)十分重要，因混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防及控制主要依靠于人工，所以企業(yè)在加強(qiáng)對(duì)施工人員管理的同時(shí)，還需要注重其相關(guān)需求的滿足。

4.3 注重施工養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)是混凝土質(zhì)量保證的最后環(huán)節(jié)，混凝土澆筑施工結(jié)束后的12h之內(nèi)需要開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作。如果是硬性混凝土結(jié)構(gòu)，施工人員需要在1-2h之內(nèi)澆水，當(dāng)混凝土溫度小于9℃時(shí)，可以暫停澆水并禁止人員踩踏，后期混凝土拆模時(shí)間的控制需嚴(yán)格，不可過(guò)早或過(guò)晚。常規(guī)情況下，混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)大于14天，養(yǎng)護(hù)期間混凝土需要始終處于飽和或接近飽和的狀態(tài)，為減緩混凝土表面水分的蒸發(fā)速度，施工人員可以使用塑料薄膜或麻袋裝的鋸末進(jìn)行全覆蓋。如果施工條件有限，如施工區(qū)域水資源匱乏，又或者是混凝土養(yǎng)護(hù)不適合使用灑水法，則施工人員可以在混凝土表面涂一層薄膜養(yǎng)生液，其不僅可以減緩水分的蒸發(fā)速度，還能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)起一定的保護(hù)作用[9]。

5 結(jié)束語(yǔ)

水利工程對(duì)于我國(guó)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響，實(shí)際施工中混凝土屬于重要施工建材，混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量對(duì)于水利工程整體施工質(zhì)量具有重要影響。因混凝土施工質(zhì)量易受諸多因素的影響，所以實(shí)際施工容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，常見(jiàn)的裂縫問(wèn)題有溫度裂縫、收縮裂縫以及沉降裂縫等，每種裂縫的成因不同，具體的控制措施也會(huì)不同。此外，針對(duì)于裂縫問(wèn)題的解決，常見(jiàn)的施工技術(shù)有材料粘貼技術(shù)、灌漿填充技術(shù)、混凝土置換技術(shù)以及裂縫修補(bǔ)技術(shù)等。