水工结构工程裂缝成因及防治研究

水工结构工程裂缝成因及防治研究

张宁

深圳市水务科技发展有限公司 广东深圳 518000

摘要：对水工结构自身而言，其构造是极其繁杂且形体是非常大的。大体积的混凝土因为形体非常大，在温度以及外界条件出现变动与本身有一定变形发生的时候，将会有一些裂缝问题产生，裂缝存在对于全部项目质量造成一定影响。要想确保项目平稳度以及质量，一定得对于大体积混凝土裂缝的成因进行细致研究，采用针对性控制方式。因此建设单位需要在建设过程中着重关注水工结构裂缝问题，有效提高水工结构的施工质量。

关键词：水工结构工程；裂缝成因；防治

1.水工结构项目裂缝特征
  水工结构当中有裂缝问题发生的关键问题是因为大体积混凝土施工作业造成的，由于混凝土本身构造和原材料构成是比较繁杂的，因此对于混凝土构造产生作用的原因是非常多的。大体积的混凝土其受压能力较强不过受拉能力是比较弱的，混凝土组身为脆性的材料，其受拉能力较差，还没有受压能力百分之十，所以在遭受本身的收缩力或是外界力影响的时候变形能力比较差，易有裂缝问题产生。

水工结构当中的大体积混凝土进行浇筑时需众多混凝土材质，混凝土有着水化热特征，在浇筑之后于混凝土的内部有非常高温度产生，这个时候弹性模量是比较小的，且变形较小，伴随散热进程实施混凝土的温度下降，且弹性模量增加，变形量加大，还有混凝土的这个特征使内部有比较大拉应力产生，但是混凝土的受拉能力是非常差的，所以于内部会有裂缝情况产生。水工结构当中大体积的混凝土和钢筋构造是并存的，且大体积混凝土的受压能力是比较强的，钢筋构造受拉能力比较强，于大体积的混凝土实施浇筑时，钢筋应用量没有达到标准需要，会使混凝土承受能力下降。而且因为面积非常大，和外界接触面也是比较大的，暴露于外界条件当中，遭受水分以及空气侵蚀影响，非常容易对内部有拉应力产生，拉应力对于大体积的混凝土有着非常大的破坏影响。

2.在水工结构工程施工过程中出现裂缝的主要原因
　　2.1内部原因
　　内部裂缝主要指的是在施工固体材料中出现的一些不连续的裂缝。工程内部导致的裂缝很难观察，大多数是一些微小的裂缝，因此在检查质量的过程中一定要认真细致的对工程的裂缝进行排查。微小的裂缝如果不能够及时发现处理就会造成裂缝的扩展以及增多，这样就会导致结构内部应力出现变化。一旦出现结构应力的应变滞后，就会造成工程的持久性能降低问题。持久性能降低会进一步导致内部裂缝的出现以及扩大。
　　2.2外部原因
　　外部原因包括外部荷载变化和工程结构应力变化导致的裂缝。外部荷载变化导致的裂缝较为直接和直观，也可以在工程设计过程中通过相应的计算来有效地给予控制；其次是工程结构应力变化造成的裂缝，这类裂缝的出现主要就是由于工程结构施工主体的受力情况和设计过程中主体受力情况的设定有一定的区别，正是这种区别导致了工程出现了施工裂缝。在工程施工过程中由于结构次应力导致的施工裂缝非常普遍，一旦结构的应力变形量超出了结构的应力承受范围，就会导致施工裂缝的出现。

3.水工混凝土结构裂缝处理措施

3.1优化混凝土结构施工设计规划
　　对于水工建筑混凝土结构裂缝的控制和处理来说，针对其具体的施工组织设计规划进行严格的控制和把关是极为必要的一个方面，也是相关管理人员应该重点关注的一个核心要点，因为这种设计规划工作确实在较大程度上影响着其最终的施工效果，也会在较大程度上对于裂缝的形成产生一定的作用。具体到混凝土结构施工设计规划的优化中来说，其实主要就是针对相关设计人员做好的设计图纸进行详细全面的审核，确保其具备着较为理想的可操作性，保障按照这一设计规划内容进行实际操作能够具备较为理想的实施效果；此外，在具体的设计规划中，为了更好的避免一些裂缝问题的产生，还应该通过详细的分析和思考来设置恰当的施工缝，进而保障其能够发挥出较好的作用和价值。

3.2加强水工结构裂缝施工预防
  在实际的水工建筑施工过程中，为了有效地控制裂缝问题，需要通过人为措施对其预防，加强整体预防效果。首先，施工人员要按照相关施工管理要求，开展整体水工结构裂缝施工环节，对可能产生的裂缝问题进行预测，控制施工结构的荷载问题，使得水工建筑符合运行标准，满足结构强度要求。其次，施工人员要对施工裂缝的最大宽度进行反复的测量和校准，保障施工裂缝的宽度在相关技术要求范围内，避免发生扩散问题。最后，施工人员需要对部分结构开展加筋处理，对钢筋布置的均匀程度进行科学控制，使得小直径、小间距的钢筋布置符合结构设计标准。

3.3科学分布散热与测温设施
  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。

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。

3.4加强结合面处理施工
  为了有效防治裂缝问题，在土方填筑施工碾压结束后，要对填筑的结合面进行有效处理，处理过程主要遵循以下的处理原则：①保证整体的土方填筑作业面都已经进行摊铺和碾压工作，未出现界沟现象。②如果结合面发生了不平整问题，需要从低层开始，到高层逐渐进行二次填筑，将不平整的问题进行彻底解决。一般针对高度差异明显的施工段，需要对斜坡面相接的坡度控制在1/3至1/5的坡度范围内。针对接缝的土体碾压，宽度保持在三米范围内。④在土方填筑坡度比例控制过程中，不能随意修改，严格遵守各项施工标准和施工要求，提高整体水利工程施工的专业性和安全性，降低裂缝问题发生的概率。

3.5做好养护工作
　　水工混凝土结构裂缝的处理还应该从养护阶段入手，合理有效的实施养护操作能够在较大程度上避免裂缝问题的产生，尤其是对于温度裂缝的形成来说，其控制效果是比较明显的。具体来说，在养护环节中，其相对应的操作要点主要就是围绕着混凝土结构自身的变化状况以及外界环境的变化进行恰当分析，进而才能够有效地采取相应的措施进行控制和保护。

结束语：

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。相关水利工程管理人员要加强施工过程中的质量检测，提高水工结构工程裂缝防治的重视程度，加强水工混凝土施工质量，促进我国水工结构工程质量不断提升。

参考文献：

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