近年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入推進和不斷發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的水利工程也取得了長足的發(fā)展。而在水利工程建設(shè)中，混凝土裂縫對于整個水利工程的建設(shè)質(zhì)量與使用耐久性將產(chǎn)生嚴(yán)重的直接影響，也逐步成為水利工程施工中重點關(guān)注的關(guān)鍵點。基于此，本文從加強水利工程混凝土裂縫防治的必要性開始入手，針對水利工程混凝土裂縫的生成原因進行了多角度的深入分析，并結(jié)合筆者水利工程施工實踐提出了針對混凝土裂縫生成的預(yù)防對策，以期能夠為從事水利工程項目施工的同行同業(yè)者們在實際項目的建設(shè)施工中有效預(yù)防混凝土裂縫的生成提供幫助。
1、引言
水利工程施工中混凝土裂縫病害作為普遍存在的一種常見病害，對于整個水利工程的建設(shè)質(zhì)量有著極為不利的負(fù)面影響，其事關(guān)項目的建設(shè)成效。因此，在水利工程施工中，如何有效減少與規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)格把控水利工程混凝土施工質(zhì)量，是項目技術(shù)管理人員所需要重點關(guān)注的問題。
2、加強水利工程混凝土裂縫防治的必要性
隨著我國水利工程建設(shè)的不斷深入發(fā)展，在水利工程項目施工中，混凝土的裂縫防治作為整個水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點，其裂縫的防治已逐漸成為項目管理者推進工作的重中之重。一方面，可防止水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞?；炷亮芽p作為水利工程施工中常見的質(zhì)量現(xiàn)象，其短期的裂縫或不明顯的裂縫對水利工程的質(zhì)量和外觀將產(chǎn)生一定的影響。對于長期的裂縫或短期內(nèi)不及時進行防治的裂縫，外部雨水或其他有害雜質(zhì)進入裂縫后，將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋材料被銹蝕，從而大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與強度。因此，加強對水利工程混凝土裂縫的防治，可有效地防止工程主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞。另一方面，可有效避免安全事故的發(fā)生，提升水利工程的建設(shè)質(zhì)量。在水利工程項目施工中，混凝土裂縫若出現(xiàn)滲漏，將導(dǎo)致工程主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，嚴(yán)重時將會引發(fā)坍塌等各類安全事故。加強混凝土裂縫的防治，做好整個水利施工過程管控，對整個水利工程質(zhì)量的提升具有重要的促進作用。
3、水利工程混凝土裂縫的生成原因
3.1混凝土質(zhì)量及施工技術(shù)原因引起的裂縫。水利工程的施工是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在水利工程施工中對混凝土及施工材料的要求極為嚴(yán)格。若施工用的水泥、砂石及摻料等存在質(zhì)量問題，或者施工用的混凝土配合比不符合規(guī)范要求等將對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。同時，在一些大型水利工程施工中，施工技術(shù)措施是否符合規(guī)范要求，施工設(shè)備是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，施工人員的素質(zhì)是否滿足混凝土施工技術(shù)的要求，都會對混凝土的施工質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。3.2混凝土收縮引起的裂縫。首先，在水利工程施工階段受水泥水化熱及外部氣溫的作用，極易引起混凝土應(yīng)力收縮而產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。該裂縫極少的交叉產(chǎn)生，多是呈有規(guī)則的條狀，在結(jié)構(gòu)的變截面處產(chǎn)生，并與主體的受力鋼筋平行。此種裂縫在大體積混凝土的柱梁、板等構(gòu)件發(fā)生較多，尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物，該種類型的裂縫產(chǎn)生的危害較大。其次，在混凝土凝固的過程中，因水汽蒸發(fā)或散熱體體積收縮引起的裂縫。若在凝固的過程中混凝土的正常收縮受到干擾，當(dāng)收縮應(yīng)力大于其能夠承受的強度，或者受到外部擠壓等超過了混凝土的抗壓能力范圍，也會使水利工程混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。3.3超出荷載引起的裂縫。在水利工程施工中，若混凝土施工構(gòu)件受到不當(dāng)?shù)氖┕ず奢d，或者上部建筑物在下部建筑物未滿足施工條件的情況下進行施工時，極易產(chǎn)生超載裂縫。在超出荷載作用下將產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，此時極易出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫。若構(gòu)件在較大的剪力作用下，也極易產(chǎn)生向上下延伸的斜裂縫。3.4沉降引起的裂縫。在施工過程中因地基差異沉降或構(gòu)件結(jié)合不良極易引起裂縫的產(chǎn)生，或者剪應(yīng)力超過設(shè)計強度要求也會引起裂縫的產(chǎn)生。這種裂縫的產(chǎn)生多在樁基沉降不均勻的水利基礎(chǔ)工程或水利墻體產(chǎn)生。這種裂縫的大小與地基的不均勻沉降值有關(guān)，沉降的裂縫越大越難以處理。因此，在水利工程初期的設(shè)計時，必須對施工周圍土體進行先期探測，并在施工過程中及時觀測施工主體沉降變化情況。3.5溫差引起的裂縫。混凝土內(nèi)外部溫差較大或者溫差的不良變化，是導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因?；炷猎跐仓?、振搗完成后，對混凝土的散熱也有其規(guī)定要求。當(dāng)混凝土內(nèi)部的溫度過高，在收縮的過程中將會收縮加快，當(dāng)超過混凝土的承壓能力就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。反之，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度過低，孔隙水凝結(jié)致使混凝土膨脹，也會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
4、水利工程混凝土裂縫的預(yù)防對策
4.1嚴(yán)抓混凝土原材料選取，優(yōu)化配合比設(shè)計。（1）對混凝土原材料進行試拌，在保證混凝土硬化后達(dá)到設(shè)計強度及要求的和易性和耐久性的基礎(chǔ)上計算各種材料的用量。（2）水泥應(yīng)選擇普通硅酸鹽水泥且不得低于32.5級，粗骨料依據(jù)試拌結(jié)果可采用二級配，盡可能地減少水泥用量，可添加一級粉煤灰，按規(guī)范要求將水膠比控制在允許的范圍之內(nèi)。摻入的粉煤灰可有效改善混凝土的和易性，對減少混凝土收縮，提高混凝土抗腐蝕性具有良好的促進作用。（3）要在裂縫易發(fā)部位布置鋼筋。例如，在裂縫易發(fā)生的孔洞周圍，或者轉(zhuǎn)角處布置適量鋼筋，減少混凝土承擔(dān)的拉應(yīng)力，以有效控制裂縫的產(chǎn)生及擴大。（4）要注意降低工程結(jié)構(gòu)的約束度，在保證混凝土中鋼筋保護層符合規(guī)定的基礎(chǔ)上，厚度盡可能地取最小值，以減少混凝土裂縫的發(fā)生。4.2采取適宜的有效預(yù)防措施。（1）塑性收縮裂縫的預(yù)防措施。在原材料的選擇時一般選用干縮值較小，且強度較好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，要嚴(yán)格控制混凝土的水灰比。在澆筑混凝土前，要將施工基層和模板用水均勻濕透，并在表面及時覆蓋薄膜進行保護（也可在混凝土的表面噴灑養(yǎng)護劑），以保證混凝土的濕度。在高溫和大風(fēng)天氣進行施工時，要做好防風(fēng)和遮陽措施，以防止裂縫的產(chǎn)生。（2）沉降裂縫的預(yù)防措施。在水利工程施工時，保持施工地基的穩(wěn)定性尤為重要。若施工地基為松軟土?xí)r，在施工前必須進行夯實并采取必要的加固措施。在施工中模板要保證具有足夠的強度和剛度及較強的支撐力，同時在施工時要保證地基均勻受力。模板要在規(guī)定的時間內(nèi)進行拆模，拆模的順序要嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行。（3）溫度裂縫的預(yù)防措施。為有效減少與避免溫度差所造成的溫差裂縫，可優(yōu)先選用水化熱較低的礦渣水泥，減少因水泥水化熱而造成的溫度差，或有效控制和減少澆筑層厚度，通過分層澆筑提高每個澆筑層的散熱能力減少混凝土內(nèi)外溫差，或通過加強振搗提高混凝土密實度，提高水利工程混凝土的抗裂性能，或通過延長混凝土養(yǎng)護時間，通過外部保溫保濕，減緩混凝土的散熱速度，防止因快速降溫而導(dǎo)致的溫度裂縫。（4）避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降。為有避免混凝土基礎(chǔ)的不均勻沉降，應(yīng)對施工工序進行合理安排，并有效減輕結(jié)構(gòu)自身及其附屬物的重量，或通過改善混凝土結(jié)構(gòu)的措施來進行裂縫預(yù)防。4.3加強混凝土的養(yǎng)護管控。對混凝土進行養(yǎng)護不僅能預(yù)防初期產(chǎn)生裂縫，對后期混凝土的穩(wěn)定性也具有一定的促進作用。首先，在混凝土拆模后要及時鋪草澆水或掛草簾進行養(yǎng)護保濕，以保障其后期承壓能力及強度符合規(guī)范要求。其次，要加強混凝土表面保護層厚度，防止鋼筋銹蝕問題的產(chǎn)生。在水利工程混凝土施工中，要嚴(yán)格控制混凝土的密實度，防止空氣進入，也可在混凝土表面涂刷聚合水泥砂漿、環(huán)氧樹脂等防腐層。也可選擇抗腐蝕性強的混凝土材料或鋼筋材料。要嚴(yán)格避免使用堿骨料，必須使用時可選擇優(yōu)質(zhì)骨料或選擇含堿量低的水泥，并采用中性水進行拌和。4.4注重施工項目的動態(tài)管控。一是，要注重加強技術(shù)管理。要在水利工程施工中建立健全技術(shù)交底責(zé)任制，加強對水利工程混凝土質(zhì)量的檢驗、監(jiān)督和管理，并嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。二是，要注重實施全面質(zhì)量管理。要在工程施工中突出以質(zhì)量為中心，重點以預(yù)防為主，圍繞水利工程混凝土施工質(zhì)量樹立全員質(zhì)量管理意識，以有效提高整體水利工程質(zhì)量。三是，加強對混凝土溫差的控制。在施工時必須將溫差控制在合理的區(qū)間范圍內(nèi)，并根據(jù)施工季節(jié)與當(dāng)天溫度情況調(diào)節(jié)混凝土攪拌時的溫度。在冬天必要時用溫水進行攪拌，夏天盡量避開正午時間，可在清晨或傍晚進行。攪拌地點與澆筑地距離應(yīng)符合規(guī)定要求，以防止運輸途中熱量的散發(fā)。四是，強化對項目施工人員的管控。要求施工專業(yè)技術(shù)人員要取得相應(yīng)的資格證書，具有良好的職業(yè)道德操守。并且，在水利工程混凝土施工中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行作業(yè)，不錯亂工序，不偷工減料。
5、結(jié)語
混凝土裂縫是水利工程中最常見，也是危害最大的一種質(zhì)量問題，其不僅影響著水利工程的施工安全與質(zhì)量，甚至?xí)蜷L期水流沖擊而造成坍塌，對人們生命安全產(chǎn)生極大的威脅。因此，為確保水利工程混凝土的施工質(zhì)量，項目部要樹立預(yù)防為主的管控意識，，不斷優(yōu)化施工方案設(shè)計，加強項目管理，嚴(yán)格把控混凝土裂縫的產(chǎn)生，消除一切潛在的質(zhì)量隱患，為水利工程的質(zhì)量保駕護航。