论水利工程建筑施工裂缝原因及预防措施分析

王东民

【摘 要】随着国民经济的发展，社会主义建设事业的深入开展，我国对水利工程建设项目质量的重视度越来越高。在施工的过程中由于受到各种因素的干扰，使得混凝土容易出现裂缝问题，严重影响了工程质量，给人民群众的生产生活带来危害。本文笔者分析了水利工程建筑施工裂缝产生的原因及其潜在的危害，在此基础上提出预防水利工程建筑施工出现裂缝的有效措施，旨在确保我国水利工程建筑施工活动的有序开展。

【关键词】水利工程；建筑施工；混凝土；裂缝

【Abstract】With the development of national economy and the deepening of socialist construction， the importance of the quality of water conservancy projects is getting higher and higher in China. In the process of construction due to the interference of various factors， making concrete cracks prone to seriously affect the quality of the project， to the people's production and life hazards. In this paper， the author analyzes the causes and potential hazards of the cracks in hydraulic engineering construction， and puts forward effective measures to prevent cracks in water conservancy project construction， in order to ensure the orderly development of water conservancy construction activities in China.

【Key words】Water conservancy project；Construction；Concrete；

在社会主义社会的生产建设活动中，水利工程的安危关系到国计民生，建筑物出现裂缝等问题会导致建筑物功能大大受损，相应的承载力、建筑物的观感以及在年限的使用方面都会受到影响。为妥善的解决这一问题，必须加强对技术人员的管理，做好预防处理工作。本文对此进行如下分析：

1. 裂缝所带来的潜在危害

水利工程施工行业有一句古话叫“无坝不裂”，从这句话的字面意思来理解，在水利工程建设中，裂缝问题存在于混凝土坝的整个发展过程中。裂缝的出现会带来不小的危害，不仅会导致渗漏，还会影响混凝土的结构稳定与安全。当混凝土表面出现裂缝时，会引发应力集中，产生疲劳裂纹，是扩展深层裂缝的诱发因素。平行于坝轴线的贯穿裂缝还会削弱坝体的承载刚度，严重影响水利工程的安全运行。当裂缝与大气、库水以及河水相接触时，会加速混凝土的老化及病变，难以保证水利工程质量。与此同时，裂缝问题会导致蓄水量渗漏现象的产生，使得水中增加危害元素。由此产生的污染水源，将进一步影响混凝土的稳固性，改变其内部结构，最终影响水利工程建筑的安全性。

2. 水利工程建筑产生施工裂缝的原因

2.1 温度。

混凝土自身的特点，在凝固的过程中会散发水化热，受外力的影响，会发生形式上的变化，内部因温度上升而引起拉应力，导致混凝土的强度降低。在混凝土降温的过程中，混凝土受到阻力，温度过高，则导致混凝凝土出现裂缝。温度导致水利工程建筑施工出现裂缝的现象在施工中十分常见，尤其是在温差较大的季节极易发生。

2.2 材料。

混凝土的原材料主要包括水泥，石灰、石膏和外加剂等。在水利工程建筑中，原材料的质量及其成分比例会直接影响到裂缝的出现状况。当骨料不符合施工要求时，混凝土的抗拉强度会受到影响，进而影响其安全性。同时，当混凝土的保护层厚度过薄，未达到施工要求时，混凝土保护层中的CO2会侵蚀钢筋表层。由于钢筋周围混凝土的碱度被降低，因此钢筋表面的氧化膜受損，使得钢筋中发生锈蚀反应，降低了钢筋混凝土的结构承载力，进而产生裂缝及渗漏现象。另外，对于外加剂的选择也非常重要，一旦使用不当，会导致与其他原材料发生不良化学反应，导致裂缝的产生。

2.3 结构设计。

在水利工程建筑结构施工设计过程中，很多时候设计师没有对水利工程建筑所受到的荷载作用进行全面的测试、检验，造成水利工程建筑结构设计的受力作用与实际不相符合，容易导致施工出现裂缝。由于在水利工程建筑结构设计过程中，有些设计师常常忽略了地震荷载、风荷载、雪荷载、冰荷载等一些重要的荷载作用，促使对水利工程建筑的结构设计失去了全面性和科学性，导致水利工程建筑在施工过程中容易在多种荷载作用下超过容许限值从而产生裂缝。此外，在水利工程建筑结构设计过程中，设计人员对由于混凝土结构的膨胀、收缩和不均匀沉降所引起的结构变形等不能够综合全面地进行考虑，这样也是会导致裂缝的产生。

2.4 违规施工。

施工导致水利工程建筑施工出现裂缝在水利工程建筑施工过程中，施工人员应当具备专业知识及较高的技术水平。然而，在实际施工过程中，施工人员未能按照规定，运用合理的混凝土振捣方式，导致出现多种质量问题，在不均匀沉降的影响下水利工程建筑会出现裂缝。这种原因产生的施工裂缝一般很难控制，需要现场的施工管理人员严格把关。此外，如果混凝土的配合比不达标，也会产生裂缝。在混凝土的后期养护阶段，如果持续时间没有达到技术要求，使其缺乏一定的潮湿度，仍然会产生裂缝。构件超载也会产生裂缝的现象或者是在钢筋混凝土处于不利的环境时，在施工建设中的保护层有限，密实性不良，这种状况就容易造成氯离子在溶于水中时的氧分子会使得混凝土生锈，生成了氧化铁，在周围环境的干扰下，发生了涨裂而出现裂缝的状况，这些因素也是裂缝产生的原因之一。

3. 水利工程建筑施工裂缝预防措施

3.1 进行合理的结构设计。

在水利工程建筑施工过程中，温度、沉降和收缩等作用都是导致裂缝出现的主要原因。因此，设计师在结构设计过程中，應当充分考虑这些影响因素，优化设计方案，减少由此产生的裂缝。具体措施包括：（1）在容易出现裂缝处，为避免温度与收缩作用同时发生，可采取降低水利工程建筑物平面体量等措施，降低裂缝产生的概率。（2）利用保温层报过建筑物的构件，可避免较大温差的产生，降低裂缝产生的概率。（3）当混凝土强度过大时，也会产生裂缝。因此，可选用强度适中的混凝土进行预防，按构造的相关要求，适当配置钢筋。

3.2 混凝土内外温差的控制。

3.2.1 浇筑温度的选择。

为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好。但大体积混凝土，除了防冻外，还有防裂要求。为了减少内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利。冬季施工时，浇筑温度一般以5℃～10℃为宜。

3.2.2 埋设水管。

大体积混凝土冬季施工时，外界气温比较低，为了减少内外温差，可以在混凝土内部埋设冷却水管，以达到减少混凝土初期表面拉应力的目的；同时降低混凝土的最高温度，也能够减轻混凝土后期温降收缩形成的拉应力。水利工程中混凝土施工裂缝的预防需要在严格参照施工规范的基础上根据工程实际采取一种或者多种方法，合理方法的选用将会起到事半功倍的效果，一些渠道工程通过添加高效减水剂和引气剂两种外加剂，起到了良好的防裂效果。

3.3 优化混凝土原材料的选用和配合比。

在水利工程建筑施工之前，应当按照设计要求选择合适的混凝土。水泥方面尽量选择水化速度慢、凝结时间长的品种。水泥的用量标准以混凝土强度达标为宜。为提高混凝土的抗压强度，需要对砂、石中的泥含量进行控制。细骨料建议选用Ⅱ区中砂，砂含量小于2%，石子含泥量小于1%。掺和料尽量选择抗裂性好、需水量小的品种。同时，针对不同的膨胀效果，选取合适的膨胀剂。

3.4 注重对裂缝的修补处理。

在水利工程建筑施工过程中，针对已出现的裂缝问题，需要进行及时的修补处理。不仅可以避免裂缝继续开裂，还能增强水利工程建筑的抗渗性和耐用性。修补方式主要包括：表面修补法、压力灌浆法以及结构加固法。其一，表面修补法是最常用的修补措施。通过在裂缝表面涂刷油漆、沥青等材料，或粘贴玻璃纤维布等方式，可以提高混凝土的抗压力，避免裂缝和渗漏现象的产生。其二，压力灌浆法，是水利工程建筑施工中内部处理的主要方式。通过对裂缝进行灌浆工作，待胶结材料硬化后，会使裂缝变得完整，保障水利工程建筑的稳固性。根据灌浆材质的不同，压力灌浆法还可以分为水泥灌浆法和化学灌浆法。其三，当裂缝很大，严重影响水利工程建筑的安全性时，需要采用结构加固法进行修补。具体可采用粘贴钢板加固，加大混凝土结构的截面面积等措施。

4. 结语：

综上所述，施工裂缝一直都是水利工程混凝土结构物建设过程中的顽疾，严重的影响了水利工程混凝土结构物外观形象、结构强度、安全性及稳定性。所以我们必须要有做好水利工程建筑施工裂缝的预防工作，只有这样才能有效地避免这一问题，确保混凝土的质量，保障水利工程社会与经济效益的实现。

参考文献

[1] 刘志强，张燕辉. 水利工程建筑裂缝及渗漏的形成原因与预防措施分析[J]. 中国建筑金属结构，2013，06：113.

[2] 潘湘鄂. 关于建筑施工裂缝成因及预防措施分析[J]. 科技创新与应用，2014，15：223.

[3] 耿雯. 建筑混凝土裂缝的成因分析与控制措施[A]. 《建筑科技与管理》组委会.2016年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：，2016：2.