水利工程施工中混凝土裂缝防治策略探讨

李桂玲

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摘要：水利工程施工中，混凝土裂缝问题常见且对工程质量影响重大，主要包括温度、干缩、荷载、沉降和施工裂缝等类型。裂缝产生原因涉及材料选择、施工工艺及环境条件等多方面因素。为有效防治裂缝，需采取合理选材、科学拌和、强化施工控制、加强后期养护及加大监管力度等综合措施。这些措施的实施对于提高水利工程施工质量，确保工程安全性和耐久性具有重要意义。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝防治策略

一、水利工程施工中混凝土裂缝类型

1温度裂缝

温度裂缝是由于混凝土在硬化过程中，水泥水化热导致内部温度升高，与外部环境形成温差，从而产生温度应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。温度裂缝通常出现在大体积混凝土结构中，如大坝、水闸等。裂缝的走向通常无一定规律，可能呈纵横交错状。为减少温度裂缝，可采取控制水泥用量、降低水灰比、采用低热水泥等措施。

2干缩裂缝

干缩裂缝是由于混凝土在硬化过程中，水分逐渐蒸发，体积收缩，当收缩受到约束时，就会产生干缩裂缝。干缩裂缝通常出现在混凝土结构的表面，呈平行线状或网状。干缩裂缝的宽度较小，但深度可能较大，对混凝土结构的耐久性有一定影响。为减少干缩裂缝，可采取早期养护、及时覆盖保湿等措施。

3荷载裂缝

荷载裂缝是由于混凝土结构在承受荷载过程中，产生的应力超过其抗拉强度而产生的裂缝。荷载裂缝通常出现在受力较大的部位，如梁、板、柱等。裂缝的走向与受力方向垂直，宽度和深度可能较大，对混凝土结构的安全性产生严重影响。为预防荷载裂缝，应合理设计混凝土结构，确保其具有足够的承载能力和刚度。

4沉降裂缝

沉降裂缝是由于地基不均匀沉降导致混凝土结构产生变形，当变形受到约束时，就会产生沉降裂缝。沉降裂缝通常出现在地基较软或地质条件复杂的地区，裂缝的走向与沉降方向一致，可能呈现出明显的错台现象。为减少沉降裂缝，应对地基进行加固处理，提高地基的承载能力和稳定性。

5施工裂缝

施工裂缝是由于施工过程中操作不当或材料质量问题导致的裂缝。施工裂缝可能出现在混凝土结构的任何部位，裂缝的形态和大小各异。常见的施工裂缝原因包括混凝土振捣不密实、养护不到位、模板支撑不牢固等。为预防施工裂缝，应加强施工管理和质量控制，确保施工过程符合规范要求。

二、水利工程施工中混凝土裂缝产生原因

水利工程施工中，混凝土裂缝的产生往往源于多重因素。混凝土在硬化时，由于内部水泥水化热与外部环境的温差，会形成温度应力，一旦这应力超出混凝土的抗拉强度，裂缝便会产生。同时，随着混凝土中水分的蒸发，体积逐渐收缩，若这一过程受到外部约束，也容易导致裂缝形成。施工过程中，若振捣不密实、养护不足或模板支撑不稳固，都可能是裂缝出现的直接原因。另外，地质条件的不均匀沉降也会使得混凝土结构在受力时产生变形裂缝。这些因素相互作用，增加了混凝土裂缝出现的风险，对水利工程的质量与安全构成潜在威胁。因此，在施工中需严格控制各项因素，以预防裂缝的产生。

三、水利工程施工中混凝土裂缝防治措施

1合理选择配置材料

合理选择配置材料是预防混凝土裂缝的首要环节。在选择水泥时，应根据工程要求和施工环境，选用水化热较低、凝结时间较长的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，以降低水泥水化热引起的温度应力。同时，应严格控制水泥的用量，避免过多使用导致混凝土收缩增大。骨料的选择也至关重要。粗骨料应选用级配良好、质地坚硬、粒径适中的碎石或卵石，细骨料应选用级配合理、含泥量低的河砂或人工砂。通过优化骨料级配，可以提高混凝土的密实性和抗裂性能。此外，掺合料和外加剂的使用也是改善混凝土性能的重要手段。常用的掺合料有粉煤灰、矿渣粉等，它们可以降低混凝土的水化热、提高抗渗性和耐久性。外加剂如减水剂、缓凝剂等，可以改善混凝土的和易性、减少用水量、延缓凝结时间，从而提高混凝土的抗裂性能。

2科学控制拌和质量

混凝土，作为水利工程建设中的核心材料，其拌和质量直接决定了结构的稳固与耐久。每一份原材料的投入，都需要精确到毫厘，因为稍有差池，就可能影响到混凝土的整体性能。在拌和过程中，计量精度的控制显得尤为关键。设计配合比是经过多次试验和实践得出的最优方案，它确保了混凝土在强度、耐久性和工作性等方面的均衡。因此，按照这一比例准确称量每一种原材料，是制备高质量混凝土的前提。除了计量精度，拌和时间也是一个不容忽视的因素。混凝土中的各种原材料需要在一定的时间内充分混合，以确保其均匀性和一致性。拌和时间过短，可能会导致混凝土中的某些成分未能完全融合，从而影响其性能；拌和时间过长，则可能导致混凝土中的水分过多蒸发，进而影响其工作性。

3强化施工过程控制

水利工程施工中，混凝土浇筑是一个复杂且关键的过程。任何一个环节的失误，都可能导致混凝土裂缝的产生。在浇筑前，对模板和钢筋的全面检查是必不可少的。模板的稳固性、平整度和尺寸精度，直接影响到混凝土的成型质量。而钢筋的位置、数量和保护层厚度，则关系到混凝土的承载能力和耐久性。因此，只有确保模板和钢筋符合设计要求，才能为后续的混凝土浇筑打下良好的基础。浇筑过程中的分层浇筑和分层振捣工艺，也是预防混凝土裂缝的重要措施。这种施工方法可以使混凝土更加均匀地分布和密实，避免出现内部空洞和应力集中等问题。同时，避免长时间集中浇筑，可以减少混凝土因水化热而产生的内部温度升高，从而降低温度裂缝的风险。在振捣过程中，振捣的力度和时间也需要严格控制。振捣不足，会导致混凝土内部存在空隙，影响其密实性和强度；振捣过度，则可能导致混凝土离析和泌水，同样会影响其性能。

4加强后期养护施工

后期养护施工对于预防混凝土裂缝同样重要。在混凝土浇筑完成后，应及时进行覆盖保湿养护，防止混凝土表面水分过快蒸发而产生干缩裂缝。同时，应根据气温和湿度条件，合理确定养护时间和养护方式，确保混凝土得到充分的养护。在养护过程中，还应注意避免过早拆模、过早承受荷载等行为，以免对混凝土造成损伤和产生裂缝。同时，应对混凝土表面进行定期检查和处理，及时发现并修复表面裂缝，防止裂缝进一步扩展。

5加大施工监管力度

施工监管是保障混凝土施工质量的重要手段。在施工过程中，应建立健全的施工质量管理体系和监管机制，明确各参建单位的职责和权限。同时，应加强对施工现场的巡视和检查力度，确保各项施工措施得到有效落实。对于发现的混凝土裂缝问题，应及时进行分析和处理。对于非结构性裂缝，可采取表面封闭、注浆修补等处理方法；对于结构性裂缝，则应根据裂缝的严重程度和影响范围，采取加固补强、拆除重建等处理措施。同时，还应对裂缝产生的原因进行深入分析，总结经验教训，为后续施工提供借鉴和参考。

综上所述，水利工程施工中的混凝土裂缝问题不容忽视，其类型多样，包括温度裂缝、干缩裂缝、荷载裂缝、沉降裂缝和施工裂缝等。这些裂缝的产生原因复杂，涉及材料、施工、环境等多个方面。为有效防治混凝土裂缝，我们应合理选择配置材料、科学控制拌和质量、强化施工过程控制、加强后期养护施工，并加大施工监管力度。只有全面落实这些防治措施，才能确保水利工程的施工质量，提高工程的安全性和耐久性。

参考文献：

[1] 试论水利工程施工中如何防治混凝土裂缝产生[J]. 左齐.黑龙江科技信息,2020

[2] 谈水利工程施工中如何防治混凝土裂缝产生[J]. 王宁;李欣蕊.黑龙江科技信息,2020

[3] 谈水利工程施工中如何防治混凝土裂缝产生[J]. 苏杰.黑龙江科技信息,2022