摘要：混凝土结构具有不易风化、强度高和耐火性能优异等特征，非常适用于水利工程施工。但是在实际的水利工程混凝土施工中，受到施工环境及大体积混凝土结构的影响，混凝土结构经常出现裂缝现象，对水利工程的质量产生不利影响。因此，施工单位需要在施工中应用混凝土裂缝控制技术，保障水利工程的顺利完工。
关键词：水利大坝；混凝土；施工管理
引言
在我国国民经济水平不断发展过程中，国家对于水利工程建设的投入也有了进一步增加，水利建设工作作为一项关系到国家经济建设和发展的重要产业，是目前我国快速发展投入的重要方向。但是由于水利工程存在工程量巨大、规模大和技术复杂等特点，所以在很多环节上并不能满足建设要求，特别是在大坝建设工作中，混凝土的质量更是将对质量产生直接影响。
1水利工程施工中混凝土裂缝分析
在进行混凝土裂缝控制时，施工单位需要明确混凝土裂缝出现的原因，主要包括地质变化、温度差异或者异常变形等。其中，地质变化会导致混凝土结构的荷载出现变化，从而引发沉陷裂缝；温度差异是指混凝土内外部的温差较大，在混凝土结构中形成较大的结构应力，导致温度裂缝的出现；异常变形是指混凝土结构长期暴晒于光照下，导致混凝土含水量降低，引发干缩性裂缝或者塑性裂缝。
2水利工程混凝土裂缝的生成原因
2.1混凝土质量及施工技术原因引起的裂缝
水利工程的施工是一项复杂的系统工程，在水利工程施工中对混凝土及施工材料的要求极为严格。若施工用的水泥、砂石及掺料等存在质量问题，或者施工用的混凝土配合比不符合规范要求等将对混凝土的质量产生严重的负面影响。同时，在一些大型水利工程施工中，施工技术措施是否符合规范要求，施工设备是否符合相关标准要求，施工人员的素质是否满足混凝土施工技术的要求，都会对混凝土的施工质量产生重要的影响。
2.2混凝土收缩引起的裂缝
首先，在水利工程施工阶段受水泥水化热及外部气温的作用，极易引起混凝土应力收缩而产生混凝土收缩裂缝。该裂缝极少的交叉产生，多是呈有规则的条状，在结构的变截面处产生，并与主体的受力钢筋平行。此种裂缝在大体积混凝土的柱梁、板等构件发生较多，尤其是暴露在大气中的构筑物，该种类型的裂缝产生的危害较大。其次，在混凝土凝固的过程中，因水汽蒸发或散热体体积收缩引起的裂缝。若在凝固的过程中混凝土的正常收缩受到干扰，当收缩应力大于其能够承受的强度，或者受到外部挤压等超过了混凝土的抗压能力范围，也会使水利工程混凝土产生收缩裂缝。
2.3温差引起的裂缝
混凝土内外部温差较大或者温差的不良变化，是导致混凝土裂缝产生的主要原因。混凝土在浇筑、振捣完成后，对混凝土的散热也有其规定要求。当混凝土内部的温度过高，在收缩的过程中将会收缩加快，当超过混凝土的承压能力就会导致裂缝的产生。反之，当混凝土内部温度过低，孔隙水凝结致使混凝土膨胀，也会导致混凝土裂缝的产生。
3大坝碾压混凝土施工技术
3.1混凝土摊铺
在进行大坝工程混凝土铺设施工工序时，通常需借助高强力熨烫板沥青摊铺机来完成，以确保混凝土的整体铺设质量符合标准，保证混凝土足够密实、表层平整。混凝土铺设作业是混凝土碾压施工中极为重要的施工工序，作业人员需事先对使混凝土铺设整体质量受损的因素进行分析，如找平系统、熨烫板参数及铺设速度等，以保证整体施工质量。在进行铺设作业时，需确保找平系统性达到标准要求，使摊铺机维持正常施工状态，能在一定程度上提升整体铺设质量。此外，作业人员需准确掌握铺设速度，速度太慢会使整体施工进程受影响，速度过快则施工质量难以符合相应标准。因此，施工人员需结合项目的实际施工环境，掌握最佳的铺设速度。
3.2碾压与摊铺施工工艺
在进行混凝土开仓之前，完成厚度约为2.1~3.1cm的水泥砂浆铺设工作，且将流动度掌控在19~23cm范围内。同时进行卸料与铺设作业，以保证层面结合符合施工标准。完成基础工序后，将碾压混凝土运至仓面，后依据施工工序开展开仓段的施工作业。在铺设斜层时，可进行多次混凝土的铺设，使其逐渐成型，达到上层施工完毕即可将下层整体包容的效果，且斜层的整体厚度会有所减小。收仓段的施工相对于开仓段而言，混凝土碾压的整体施工工序更为简易，先清理旧混凝土表层，而后完成砂浆的铺设，再以折线形式继续作业，需准确掌握折线水平段的距离，约为8.1~10.1m。
4混凝土施工管理措施
4.1原材料质量的控制
在对水利大坝工程混凝土进行施工的环节中，施工材料的选择将对后续施工工艺的应用产生直接影响。由于骨料含水量变化较大，因此往往会对混凝土的水灰比产生直接影响。为了更有效的控制混凝土质量，在实际生产环节中也应该加强对材料质量的检验，确保工作中的指标可以有效满足规定要求，如果骨料中杂质含量超出规定要求，必然会对水泥水化工作产生影响，甚至消弱了水泥石与骨料的结合力度，不利于混凝土强度的提升。在施工原材料进场后，需要实验室、施工单位和相关质检人员同时到场对其进行验收，在工作中根据施工要求和规范对材料进行抽样检测，通常需要抽取材料总量的百分之十进行检测，为了确保原材料质量的稳定，杜绝工程施工中对不合理材料的应用。如果在检验过程中发现原材料的质量问题，就要及时向相关部门进行上报，并积极调整材料使用方案，对相关部门提供厂家生产批号和使用位置，确保后续材料跟踪管理工作的有效开展。
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4.2科学合理设计混凝土配合比
混凝土材料的科学运用是极为重要的，充分了解混凝土材料的自身特征，在符合水利工程混凝土用料标准的前提下尽可能的降低水的使用量，混凝土材料的混合使用过程中应遵守有关的规定及标准把控砂率、水胶和坍落度等，可以在材料混合的过程中添加高粉煤灰，只有严格按照标准、规定将材料混合，才可以最大程度保障混凝土质量的达标，展现出混凝土的高强度、低热度等特征，因此水利建设中对于混凝土材料的混合使用需要科学合理的按比例完成，并且要对混凝土成品进行抽查检验。
4.3施工工艺控制
在施工过程中，为了避免施工裂缝的出现，施工单位需要做好二次振捣施工及混凝土养护工作。在二次振捣施工中，混凝土结构会在初凝阶段进行二次液化，消除混凝土结构中水膜和粗大骨料，提升混凝土结构的均匀性及稳定性，在很大程度上降低了混凝土沉陷裂缝以及塑性裂缝出现的概率。同时，施工单位需要注重混凝土振捣中存在的泌水现象，必要时可以在混凝土振捣中添加适量的粉煤灰，降低混凝土的水灰比，避免干缩裂缝的出现。在混凝土养护工作中，施工单位需要在混凝土施工结束后，进行为期七到十天的混凝土养护工作，在混凝土结构表面覆盖土工布或者塑料薄膜，并定期进行洒水处理，实现混凝土的保温及保湿，避免混凝土裂缝的出现。在冬季施工中，养护人员需要用棉被覆盖混凝土，提升保温效果。
4.4做好搅拌运输
完成混凝土配比作业后，要做好混凝土搅拌运输工作。结合现场实际情况，在混凝土浇筑前，对其配比进行现场试验，根据水利工程的质量要求优化原料配比。混凝土搅拌过程中，要保证其整体性和均匀性，降低混凝土出现离析的概率，防止出现施工裂缝。完成搅拌后，要做好储存和运输工作，防止混凝土在运输中出现变质情况，影响工程建设质量，保证后期浇筑顺利进行。
4.5加强温度控制
一般来说内外温差过大很容易导致混凝土出现裂缝问题，因此水利建设混凝土施工的时候需要运用防治方案来把控温度。因为混凝土内部温度上升导致内外温差大，这种情况出现的话，就需要操作人员挑选低发热量的水泥来做混凝土的材料，降低水化热发生的几率，能够在一定限度内把控混凝土温差。仅仅这样的防治措施是远远不够的，倘若水利建设发生在夏季，那么操作人员在降低混凝土温差时，需要采用各种措施降低混凝土内部水分的消失速度。工作人员需要科学把控浇筑混凝土的时间，倘若时间过久环境温度高会致使混凝土材质的变化，使得混凝土浇筑质量受到影响。
4.6混凝土养护
整体大坝碾压混凝土施工，需准确掌握混凝土的强度，而养护好混凝土，可提高混凝土的强度。碾压混凝土以干硬性混凝土为施工核心，含水量较低，若无法保证一定的水分含量，会使碾压混凝土强度降低，从而降低施工项目的整体质量。为保证混凝土养护效益，需注意以下几点：（1）结束混凝土碾压施工工序后，运用塑料薄膜等能够保持水分不丧失的材料进行覆盖，且覆盖之前完成洒水作业，保证混凝土的水分含量达标；（2）制定养护计划时，需考量混凝土的抗离析强度；（3）通常而言，碾压作业结束5h后进行切缝作业，而切缝的具体位置及宽度、深度需符合施工方案标准。当结束切缝作业后，对缝进行清理，干燥状态才可进行灌缝作业；（4）准确掌握养护的温度。养护温度不可过高，以免水分流失形成裂缝，宜将养护温度控制在-3℃以下。
4.7提升安全管理意识
首先，强化管理人员安全管理意识。建立健全水利工程施工安全制度体系，强化安全管理意识及安全培训教育，如此才能促使其在施工中建立严格的安全管理制度体系。其次，加大对每名施工技术人员的安全教育培训，让每位作业人员都能认识到安全施工的意义，使其意识到安全作业不仅是为项目更是为了自己的人身安全。最后，构建完善的安全施工管理制度，加大安全管理力度，防止安全管理流于形式，通过严格的安全管理，杜绝一切施工中的安全隐患。
4.8提升人员素质
水利工程建设是一项复杂的系统工程，其对施工人员的责任意识、质量意识和技术能力都有严格要求，如果操作人员没有按照既定的要求和流程开展技术操作，很容易导致混凝土出现裂缝。所以，要通过各种途径提升人员素质，有效预防混凝土裂缝。水利工程施工前，要组织参建人员进行教育培训，强化其质量意识，通过培训提升施工人员的操作水平和技术能力，为施工有序开展夯实基础。混凝土施工中，要对工作人员的操作流程和行为进行管理和监督，防止因人为操作而导致混凝土出现裂缝，保证工程建设质量。
5混凝土裂缝的技术方法
5.1表面覆盖法
表面覆盖法是治理混凝土裂缝较为常用的方法。以特殊薄膜作为主要材料，具有防治效果好、成本低、操作便捷等优势，已在水利工程建设施工中广泛应用。具体操作如下：首先，使用钢丝刷清理打磨混凝土裂缝表面，保证裂缝表面干燥无杂质。其次，使用树脂对裂缝进行填补，保证表面气孔填补干净。最后，在裂缝上覆盖一层特殊薄膜起到加固作用。施工人员还可以结合现场具体情况使用彩色布条进行覆盖。
5.2材料注入法
材料注入法是指使用特殊材料，将其注入到裂缝中，该技术方法包括灌浆法和真空吸入法。灌浆法更适用于深度较深、宽度较小的混凝土裂缝治理中，其灌浆材料通常为水泥、环氧树脂及甲基丙烯酸甲酷液。利用材料的特殊性质对裂缝进行填充和固化，起到裂缝加固作用。真空吸入法利用真空泵将裂缝中的空气吸取干净，然后将灌浆材料注入其中。
结束语
强化水利大坝工程混凝土的质量控制对于我国建设项目水平的提升有着重要影响，这项工作德开展不仅能对质量监督管理水平进行提升，同时还能在很大程度上提升施工稳定性。所以在今后水利大坝项目建设过程中，更需要工作人员对问题进行关注，在提升质量管理的同时，进一步实现对施工安全的有效提升，降低质量事故问题的出现。
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论文作者:徐建中
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/11/29
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