裂縫水利施工論文

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1裂縫成因分析

水利工程施工過程中，環(huán)境是影響裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，其中，溫度的影響程度最顯著，主要由溫差造成。對混凝土材料而言，當(dāng)外部或內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí)，較易形成較大的內(nèi)外溫差，由于材料內(nèi)外部分的收縮程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫多出現(xiàn)在大體積混凝土表面和溫差變化較大區(qū)域的水工結(jié)構(gòu)中，裂縫形式無固定規(guī)律。溫差裂縫主要分為3種情況:

①施工初期，大量水化熱產(chǎn)生，形成內(nèi)外溫差，裂縫產(chǎn)生;

②拆模前后，結(jié)構(gòu)表面溫度急速下降，裂縫產(chǎn)生;③混凝土內(nèi)部溫度一旦到達(dá)極限，由于熱量散發(fā)慢而產(chǎn)生溫差，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2裂縫處理措施

針對不同類型的裂縫形式，考慮其不同的產(chǎn)生原因，為保證水利工程的質(zhì)量，以期水工建筑物長久、穩(wěn)定地運(yùn)行，施工過程中對應(yīng)采取的處理措施也有所不同。根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因，水利施工過程中主要從材料控制、設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工工藝選擇及環(huán)境控制等方面入手進(jìn)行裂縫的防護(hù)及處理工作。

2.1材料方面

在保證施工技術(shù)要求的前提下，材料的合理選擇，不僅可以避免裂縫的產(chǎn)生，對工程造價(jià)的有效控制也有顯著效果，具體處理措施包括以下幾個(gè)方面:

1)根據(jù)水工建筑物的結(jié)構(gòu)要求，選擇合適的水泥品種及等級(盡量選擇中低熱水泥、低含堿量水泥)。同時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少水泥的用量，為減少水化熱量，水泥含量盡量控制在460kg/m3以下。

2)實(shí)際施工前，應(yīng)根據(jù)對混凝土性能的要求，通過試驗(yàn)確定水灰比。由于混凝土的收縮隨水灰比的減小而減小，所以在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)盡量減小水灰比。

3)選用級配優(yōu)良的砂石骨料。其中，細(xì)骨料以中、粗砂為宜，保證清潔、堅(jiān)硬，細(xì)度模數(shù)在2.4～2.8范圍內(nèi)，含泥量控制在1%內(nèi);粗骨料盡量選用粒徑較大、熱膨脹系數(shù)小的骨料，以降低溫度應(yīng)力。

4)摻合料和外加劑的摻入，可以減小水灰比、減少水泥用量、降低水化熱放熱速率，從而極大限度地降低裂縫產(chǎn)生的可能。水利施工過程中，應(yīng)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)的工作形態(tài)及不同位置選用適宜的摻合料和外加劑。

2.2設(shè)計(jì)方面

1)在確定各種混凝土的允許裂縫寬度后，根據(jù)其裂縫寬度要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效地控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2)合理進(jìn)行配筋設(shè)置，選用適當(dāng)?shù)匿摻钪睆胶烷g距。水工建設(shè)過程中，采用直徑細(xì)且間距密的鋼筋配置方案，能顯著提高混凝土的抗裂能力。

3)加強(qiáng)配合比的優(yōu)化。混凝土配合比的設(shè)計(jì)不僅要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出的抗?jié)B性、耐凍性等耐久性的要求，而且還要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未明確的其他耐久性要求。

2.3施工方面

水利施工過程中，因操作流程不當(dāng)、施工工藝選擇不當(dāng)、后期維護(hù)不及時(shí)等因素，極易產(chǎn)生裂縫，對裂縫的防護(hù)及處理措施有:

1)攪拌過程嚴(yán)格按照材料配比及投料順序進(jìn)行，并合理控制攪拌時(shí)間，避免混凝土發(fā)生分離現(xiàn)象。

2)混凝土攪拌完成后，應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)和最短的時(shí)間運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，使混凝土在初凝前澆入模板，且保證澆筑工作的連續(xù)進(jìn)行。

3)澆筑前，應(yīng)檢查模板的標(biāo)高、位置、尺寸、強(qiáng)度和剛度是否符合要求;澆筑過程中，應(yīng)由低處往高處分層澆筑，實(shí)際施工過程中，須控制混凝土的自由傾落高度不超過2m，豎向結(jié)構(gòu)高度若超過3m時(shí)應(yīng)采用串筒、溜槽或振動(dòng)溜管使混凝土下落，且豎向構(gòu)件的底部應(yīng)先填50～100mm厚的與混凝土中成分相同的水泥砂漿。

4)針對不同水泥，做好不同的濕潤養(yǎng)護(hù)工作。普通混凝土多采用自然養(yǎng)護(hù)(覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)、噴灑塑料溶液養(yǎng)護(hù)、用塑料薄膜遮蓋封閉養(yǎng)護(hù)等)，自然氣溫高于5℃時(shí)，在澆筑后的12h內(nèi)對混凝土加以覆蓋和澆水，使混凝土表面保持足夠濕潤。

5)采用二次抹壓技術(shù)可消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫。

2.4環(huán)境控制方面

水利工程施工過程中，環(huán)境是影響混凝土質(zhì)量、避免產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要因素。對于施工環(huán)境的控制，主要有以下幾點(diǎn):①工程地質(zhì)條件方面，施工前監(jiān)測地質(zhì)抗壓程度，保證水工結(jié)構(gòu)的整體性;②氣象條件方面，應(yīng)及時(shí)關(guān)注施工前后溫度情況，以便對水工結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù);③對施工現(xiàn)場周邊的水文條件進(jìn)行監(jiān)測，保證水質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)對結(jié)構(gòu)的防滲處理作出估計(jì)。從上述分析可知，在水利工程施工過程中，裂縫的產(chǎn)生受到諸多方面因素的影響，對應(yīng)的處理措施也貫穿整個(gè)施工過程，

3結(jié)語

1)材料特性、施工工藝、施工環(huán)境等因素均會(huì)對裂縫的產(chǎn)生造成影響。

2)原材料選擇、合理的設(shè)計(jì)配比、嚴(yán)格的施工程序及有效的環(huán)境控制是水利施工過程中防止裂縫產(chǎn)生的重要措施。本文雖然對水利工程中裂縫的產(chǎn)生原因及對應(yīng)的處理措施進(jìn)行了探討，初步總結(jié)了影響水工結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的因素，并分析了相應(yīng)的處理方法，但具體到工程實(shí)際中，則需要根據(jù)實(shí)際工程環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

作者：吳睿 單位：鎮(zhèn)江市華源建設(shè)監(jiān)理中心