浅析水利施工中混凝土裂缝的原因及对策

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　　经济社会的发展带来对水利工程的需求，水利工程的建设中，混凝土的应用十分广泛，是水利工程的重要施工材料之一，它具有抗压度高、耐火性好、不易风化及保养费用低等优势。然而在工程中，混凝土的裂缝问题十分常见，会导致底层结构的牢固性受到破坏，带来一系列的安全问题，因而防治施工中的混凝土裂缝问题十分必要。 

　　1 水利工程的特点介绍 

　　水利工程应经济社会的发展需要，越来越多地在各地开展起来。其定义是：用于控制和调配自然界的地表水和地下水，为除害兴利而修建的工程。利用水利工程来控制自然界的水，防止洪涝灾害的发生，减少其对人民生活和社会经济的危害，同时根据各地情况进行水量调配，满足人们对水的需求。相较于其他工程，水利工程具有以下特点：规模庞大，水利工程一般是针对一片区域进行的，必须有一定规模才能起到应有的作用，其投资量多，工程的施工难度也大，需要较长的施工工期；施工技术复杂，水利工程施工步骤繁多，质量要求高，有较为复杂的技术要求；影响范围广，水利工程的规划是以地区、流域为依据的，对周边地区的环境会带来比较大的影响，除了带来防止洪涝、满足人民用水需求的有利影响，还可能造成淹没危害，需要人民集体迁移等劳民伤财的不利方面。 

　　2 混凝土的裂缝类型 

　　2.1 干缩裂缝 

　　干缩裂缝是由于混凝土在受到外界条件的影响后表面水分蒸发过多，产生变形，导致干缩。而混凝土内部的湿度变化小，变形情况的较小，从而产生强大的压力，使混凝土表面出现裂缝，这种裂缝情况通常出现在混凝土养护后的两周左右。 

　　2.2 沉陷裂缝 

　　沉陷裂缝的产生原因多为土质松软或回填土夯实不牢，水利工程在使用中被长时间浸泡致使不均匀沉降产生，模板间距过大或刚度不够也是原因之一，同时还会受到冬季寒冷天气的影响，这些都会导致沉陷裂缝的产生。 

　　2.3 塑性收缩裂缝 

　　在混凝土凝结之前会发生塑性收缩裂缝，这是由于浆体中的水分向表面游走，迅速蒸发造成体积收缩，而混凝土应有的强度还没有形成，裂缝就会随之产生。这种裂缝往往较浅且长短不一。 

　　3 水利施工中混凝土裂缝产生的原因 

　　水利工程与其他工程的最大不同之处就是与水的接触面大，是混凝土裂缝产生的催生条件。但其形成的具体因素很复杂，需要根据现场情况来判定，大致原因有如下几条： 

　　3.1 温度差异 

　　水利施工过程中会受到通风和温差的影响，在施工的最初阶段，都是在较深的底层进行作业，通风条件差，由于水泥的水热化特性，使得混凝土内部的温度较高，发生快速冷凝。在养护过程中，应使用相应的设备来进行内部的散热，而不是仅仅将养护停留在混凝土的表面，这样就会减少环境影响导致的温差收缩裂缝，这是最为常见的裂缝产生原因。 

　　3.2 结构变形 

　　混凝土在浇注结束后需要一定的凝固时间来形成坚固的结构，在混凝土没有完全凝固之前就在户外长时间暴露，就会受到风吹日晒的环境影响，水分的快速蒸发使混凝土的塑性收缩特性得以发挥，结构变形就随之发生。由结构变形带来的混凝土裂缝现象较为严重，可能造成几米长的裂缝，维护和修补较为困难。 

　　3.3 地质变动 

　　水利工程是作用于自然环境之中的，而自然环境的不可控因素很多，地质结构较为复杂，在特殊的季节条件下会产生规模不同的地质变动。例如夏季的地下水运动，这属于水文地质变动，其频繁的活动量使得坝体建筑受到冲击，受到巨大的压力，下层地基的不牢固必然带来上层建筑的质量问题，会出现沉降性的裂缝。 

　　3.4 受力失衡 

　　水利工程不是独立存在的，它会受到周围岩体、建筑的力学影响。例如在开挖过程中，对周围岩体的类别判断不准确，支护不当，当支护措施撤除之后，所有的外力就需由混凝土结构来承担，这是围岩的应力作用就会使混凝土发生变形，产生裂缝。再如水坝的建设，水流的定向冲击会对水坝造成横向破坏力，顶部施工则会对水坝造成纵向的破坏力，使整个水坝受力失衡，产生裂缝。 

　　3.5 材料质量 

　　除了施工方面的问题，材料的质量及配比也是形成裂缝的一个原因。其中较为常见的是沙、石、水泥的质量问题，在购买材料时必须按国家规定进行选择，把好材料质量关。另外，材料的科学配比不当也会带来裂缝问题的产生，沙、石、水泥这些材料任何一种比例不当都会是混凝土的质量下降。没有质量保证的混凝土肯定会造成裂缝等问题的产生。 

　　4 防治水利施工中混凝土裂缝的措施 

　　4.1 增加水利工程施工的资金投入 

　　部分水利工程的投资方单纯追求经济效益而忽略工程质量，在许多重要环节上缺少资金投入，使工程建设的研究经费不足，无法得到地质、环境方面的第一手资料，为施工增加难度，施工质量也难以保证，混凝土裂缝等问题也自然而然地会出现。压低设计费使得设计师不会投入必要的时间和经历来进行工程设计，使设计不符合客观的施工条件，可能带来更大的损失。在条件复杂的施工环节中，没有充足的人员配备和设备投入，不对施工中可能产生混凝土裂缝的地方采取预防措施，也会降低工程质量。因而作为投资方，应该为工程质量负责，加大工程的资金投入，避免在问题出现时修补带来的更大的资金需求，防止工程质量差带来的重大事故，减少社会和群众的经济损失。 

　　4.2 严把工程质量关 

　　从材料、施工技术、施工进度、施工管理等各方面进行把控，保证工程质量，避免混凝土裂缝的产生。所用材料必须质量过硬且要按照科学配比进行配料，保证混凝土的质量；统一进行施工技术培训，不能允许没有经验的施工者参与施工；控制好施工进度，为赶进度而忽略质量的情况时有发生，因而不能过分追求速度；对施工单位的管理者也要有相应制度予以规范，明确管理的目的、方法。从这些方面来控制工程质量，从根本上减少混凝土裂缝的产生。 

　　4.3 及时掌握现场情况，根据情况做出调整 

　　施工现场会出现很多问题是在设计阶段想象不到的，这就需要施工人员及管理者、设计者对现场情况随时跟踪，根据地质条件的变化，调整出有效方案。例如隧道开挖工程，要进行必要的支护处理，这就需要考察围岩的类型和稳定情况，避免在支护撤除，工程结束后混凝土变形的出现，在设计中也应充分利用好围岩的承载能力，加以有效应用，化害为利。 

　　4.4 出现问题及时修补 

　　修补混凝土裂缝只适用于对承载力无影响或是大面积混凝土中出现小裂缝的情况。一旦发现这种问题，就要在表面增加一层细混凝土或者使用水泥量较大的砂浆来做及时处理。防止裂缝情况增多或扩大。 

　　4.5 建成工程反馈系统 

　　针对水利工程施工现场状态的不断变化而设计者无法全面掌握的情况，有效的信息管理和反馈系统就十分必要。建立起相关的信息运作和反馈系统，使工程建设的参与者根据情况做出判断和决策。加强信息的控制和交流，以便吸收更多的经验，用于施工中。成熟有效的反馈机制可以由小预防和控制混凝土裂缝的产生。 

　　5 结束语 

　　水利工程施工中的裂缝原因相对复杂，在治理中也需要各方的重视和配合，从经济、安全、性能各个角度考虑来采取必要的防治措施。减少水利工程中裂缝的产生，可以使水利工程的质量得到保证，更好地发挥水利工程的效力，福泽社会和人民。 

　　参考文献 

　　[1] 刘学才；水利施工中混凝土工程质量控制要点[J]；现代农业科技；2010（13）. 

　　[2] 纪宏伟；王新平；混凝土裂缝产生的原因分析[J]；山西建筑；2011（11）. 

　　[3] 马顺利；刘艳；浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J]；山西建筑；2010（02）.