水工结构裂缝成因及防治

水工结构裂缝成因及防治

杨钊

中国水利水电第七工程局有限公司四川简阳641418

摘要：我国建设行业的快速发展为我国经济建设奠定了非常坚实的基础。随着社会经济及技术的繁荣发展，城市化建设步伐逐渐加快，建筑行业随之发展壮大。尽管建筑行业获得了显著成效，但是期间不可避免的会存在诸多问题。就水工结构项目来说，在建设阶段常常产生裂缝现象，影响结构稳定应用甚至是结构的安全性。

关键词：水工结构；裂缝成因及防治

引言

随着我国经济建设的快速发展，我国各行业发展非常迅速。随着我国经济发展和社会发展进程的不断加快，我国在基础设施方面也取得了一定的成效，但是水工建筑中涉及到的混凝土裂缝问题也是需要重视的。

1水工结构项目裂缝产生的原因

（1）温差原因，因为温度的变革很大，温差裂缝是因其砼内外温差造成的。而且，出现温差的原因在于水泥热化进而导致砼内外温差明显，水泥水化会排出很多水化热，进而令混凝土之中的温度不断升高。砼温度变化环节包括温升、冷却以及恒定三个部分，在温度正负转变过程，混凝土当中的水分会凝固，体积膨胀形成冻胀压力，如果附作用力大于砼的防拉强度时，砼会受到损坏。而且，季节选取不当也会引发结构作业裂缝，主要原因是施工季节会影响结构建设的温度，若温差太大，必定会影响工程质量。（2）沉降原因，水工结构地基条件不均匀、不紧密、不平整，或是回填土碾压度不符合强度标准，造成地基的不规则性沉降形成不均匀的沉降问题；或是模板下滑等变化导致大体积砼结构裂缝。特别是夏季雨后，与结构薄弱部位容易出现裂缝。如果水工结构项目的地基承载性能产生变化，沉降裂缝也将朝着建筑结构的下方延展，严重的还会引起整个工程沉降。通常情况下，这种裂缝的产生是因为施工环节质量不合格或设计不合理引起的。（3）收缩原因，收缩愿意引起的裂缝是因为水泥内水分大量流失所造成的。砼的搅拌水中，大概有20%的水分属于水泥凝固所需要的，剩余80%的水分应当蒸发。砼浇筑硬化之前，在高温、大风影响下表面迅速失水，出现塑性收缩，引起中间宽、两侧窄的塑性裂纹；浇筑之后，结构外表迅速失水、变化明显，内部失水少、变化不明显，随着水泥硬化，结构外表拉应力加大，结构遭到变形的影响而产生干缩裂纹。

2水工结构项目裂缝的防治方法

2.1科学选取和管理原材料

施工企业想要避免水工在后期频繁出现裂缝问题，必须做好衬砌混凝土施工的源头工作，科学选择混凝土建设材料，对原材料的存储与管理工作加强监管，保证混凝土原材料质量与实际施工要求保持一致。采购人员在购买原材料时，需要通过正规渠道采购符合国家标准与设计要求的原材料，选择标号正确且散热量较小的水泥，购买同一厂家出产的添加剂。为了避免原材料劣化，在储存管理过程中，需要按照材料的出厂厂家、型号、种类进行分类储存；对储存室的温度与湿度进行实时监控，避免水泥与细沙出现受潮问题；对碎石、钢筋等粗骨料进行不定期检查，及时处理掉质量劣化的材料，并进行适当补充。工作人员在施工过程中，要严格按照标准比例调配混凝土。为了提高混凝土的和易性，可以适当添加煤粉灰、减少水泥比例，从而增强衬砌混凝土施工质量。另外，工作人员可以采用水冷、风冷、气化冷却等方法，对施工现场的衬砌混凝土温度进行控制；通过添加膨化剂的方式，增强衬砌混凝土的抗渗能力与抗裂能力；做好混凝土内部

2.2科学分布散热与测温设施

①散热管的分布：散热管通常选择Φ48×1.4毫米的钢管，和钢筋捆绑在一起。厚4米的承台顺竖向分布散热管网三层，其垂直与水平距离都是1米；厚3.5米承台顺竖向分布散热管网两层，其水平距离1米，两层散热管网之间的垂直距离为1米，顶层网隔承台顶部及底层网隔承台底部距离都是1.25米，进出水口引进承台砼顶面0.3米。布管时散热管应和承台主筋分开，当部分管段错开较难时，应合理移动散热管部位。散热管应与钢筋加或搭建钢筋捆绑牢靠，避免产生散热管变形与接头脱落而引起堵水或渗水现象。散热管拐弯处使用垂直的缓冲部件，散热管分布结束后，通水测试进出水管以及水泵，要保证水管顺畅且不渗水。②安装测温设施：安装测温设施来测量与监控结构内部温度，为结构后续养护提供依据，保证水工结构质量。砼内外测温设施，在水工结构的对角线和纵横轴线上安装温度应变片，通过温度显示器收集信息。养护物内侧测温设施，采取管式温度计，每3米安装一个温度计。温度计外表设施防护框，悬挂在养护物内侧。

2.3对裂缝进行填充处理

该方法是将修补材料填充到混凝土裂缝中，使裂缝处的结构重新处于比较稳定的状态。主要适用于较宽、较深的裂缝的处理。如果混凝土裂缝较深，但是并没有足够的填充宽度，还需要对裂缝进行开槽操作，再进行填充。在这一操作中，所选择的填充材料会直接影响水工建筑的性能。

2.4通水降温

在基坑上下部各安装五个去掉顶盖的油桶，并在油桶内装满水，基坑上部的油桶间使用塑料管连接，塑料管外径是37.5毫米，依靠连通器理论，维持各油桶间水流顺畅，基坑下部各油桶间连接与基坑上部相同。由基坑上部油桶引出一个进水管道，管道口经分水阀门同各分管连接。依据基坑上部与承台间的不同对散热管实现通水，并在油桶内放入一个2.2kW的替水除污泵，若要加大流速，就利用水泵和阀门修改流速。承台顶每个出水管经过外径为37.5毫米的塑料管，把水引到基坑下部的油桶内，在油桶内放入一个2.2kW的替水除污泵，把水泵送至基坑上部的油桶内，出现循环水。水工结构的通水降温，单个散热管冷却水数量以1.2-1.5m3/h管控，进出水口的温差不超过6℃，按照温度检测结果，确定通水时间，通常超过12天，以结构内部最高温度和外表温度，外表温度和环境温差不大于20%为止。

2.5注入处理方法

这种方法相较于其他裂缝处理方法有更加广泛的适用范围，并且处理效果良好，其中的真空吸收法应用比较广泛。真空吸收需要利用真空泵使裂缝的内部形成处于真空状态，然后将灌注材料灌入其中，进而使灌注材料与结构更好地成为一个整体，从而提高结构的强度。

2.6注重后期养护

水工结构项目裂缝的防治需要以预防工作为重点，后续的防治是一项辅助处理方法，十分重要。养护期间，应当从工程内外部开展，确保工程内部隔热层性能，并加大对外表顶部的养护力度。结构裂缝出现后，应及时修补或是加固裂缝，以控制好裂缝，确保结构项目功能的充分发挥。针对一些贯通性裂纹，需要采取压力灌浆法进行解决。当结构性裂纹宽度很大、裂缝很多时，若在采用大量措施以后依旧产生结构裂缝，就必须采取钢筋网水泥浆液夹板墙的方法来固定墙体。唯有采用科学规范的养护方法，方可有效减少裂缝出现的几率，这个过程需要做好内外结构的浇筑和养护工作，不仅能够确保结构的外观，还能够防止产生二次裂缝。

结语

综上所述，对于水工结构项目裂缝的防治，需要做好早期预防工作。因为水工结构的建设会受到诸多不稳定性因素的限制，因此在项目设计中不可避免的会产生预防漏洞，由此需要做好工艺技术的控制工作，尽量降低水工结构项目设计及建设受不稳定性因素的制约，避免结构项目裂缝的出现。

参考文献

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