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摘要：所谓水工建筑也就是在水利工程中为了利用水资源、调控水流而建设的各种类型以及各种功能的建筑物。水工建筑的施工质量对于水利工程能否正常发挥其应有的作用具有十分重要的影响。基于此，以下对水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理进行了探讨，以供参考。
关键词：水工结构;大体积混凝土;裂缝成因;控制处理
引言
混凝土结构是在水工建筑的施工过程中的重点内容，但是由于水工建筑的特点，混凝土结构比较容易受到多种因素的影响而出现结构稳定性下降、结构规格以及外观与设计标准出现偏差以及其他的问题，给水利工程整体带来了较大的安全隐患。
1水工建筑混凝土结构施工特点
该结构混凝土施工特点体现在以下几个方面：第一，对温度控制具有严格的要求。在水利工程当中，混凝土结构施工通常具有着大体积、大面积特点，并以分块浇筑方式进行处理。为了避免在混凝土浇筑完成之后出现表面冻害以及温度裂缝等问题，即需要在实际施工当中做好场地气温条件的充分考虑，做好混凝土表面保护以及接缝灌浆等方式处理；第二，工程工期长、工程量大。对于部分大中型水利工程来说，其混凝土用量更是在几十万立方米以上，而在整个工程建设当中，都将贯穿有混凝土施工，周期往往为几年；第三，受到季节影响。因该工程时间跨度大，在实际工程建设当中，即需要能够做好施工区域降雨、用水、灌溉以及气温方面的影响，最大程度避免这部分因素的存在影响到施工质量以及施工进度。
2水工结构大体积混凝土结构裂缝成因分析
2.1外界气温变化
外界的气温对于混凝土有非常大的影响，特别是大体积混凝土体，外界的气温每天都会有所变化，早晨、中午和晚上具有很大的温差，会让大体积混凝土出现问题，因为早晚温差较大，有时热有时冷，刚刚施工完成的混凝土表层非常的脆弱，所以很容易就受到外界因素的影响，出现裂缝，温度如果过高的话，混凝土表层的水分一下子就会被蒸发完，那么就会造成混凝土水分不够出现裂缝，而温度从低到高，由于温差的影响也会出现裂缝。所以为了防止出现因温度而影响的情况，应该要控制混凝土表层的温度随时保持在一个范围之下。
2.2水泥水化热的影响
在混凝土结构浇筑7d之内，水泥水化过程将释放出一定的热量，平均每立方混凝土释放热量约17500～27500KJ，混凝土内部温度快速提升。对于大体积混凝土来说这种情况将会对结构安全性产生影响，结构外表面的热量由于能够快速散去温度并不会快速提升，而结构内部由于无法有效散热会导致温度急剧升高，在内外温差的影响之下，结构所承受的温度应力逐步增强，当表面混凝土所承受的拉应力超过其抗拉强度时就会出现裂缝。
2.3混凝土的收缩
混凝土浇筑过程中会出现膨胀和收缩的问题，其中混凝土收缩是造成大体积混凝土体裂缝产生的主要因素之一，混凝土在干燥的时候，会因为毛细孔水分的蒸发而使得毛细孔中出现负压，随着空气湿度的降低，负压逐渐增大，产生一定的收缩力。混凝土之所以会成型，其中大多的原因都与水泥干后成型有关，水泥在塑性完成之后，等待水分被蒸发干，这时混凝土就会自动收缩，如果这个点没有把握好就会出现裂缝，而且非常不容易修正。混凝土表面开裂现象的发生，会降低混凝土抗渗、抗冻以及抗侵蚀等耐久性能，混凝土体铸造的建筑或者是道路等，只能使用非常短的时间，就会出现各种各样的问题。
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3水工结构大体积混凝土结构裂缝设计常用控制措施
3.1大体积混凝土裂缝设计控制方法
(1)以放为主。所谓“放”是指减少或者释放结构所受到的约束，从而减少结构因温度变化而产生的附加应力，一般情况下，由于外部约束过大而导致的温度应力无法释放往往采用这种设计方法达到减少温度裂缝的目标。例如，在进行大体积混凝土结构设计时往往通过设置伸缩缝、沉降缝等方式进一步释放结构因温度变化而产生的形变，在构建基础底部设置滑动层、减阻层来降低混凝土约束力。一般情况下，这种设计方法主要应用于受外约束为主的大型水工结构之中。(2)以抗为主。所谓以抗为主，主要设计思路在于提升结构构件抵御温度应力的能力，具体来说就是在优化已有结构布置方案的基础之上，不断改善结构环境，提升结构构件的抗拉应力，让结构所受到的温度应力不超过结构的极限抗拉强度。例如，在后浇带后期浇筑时可以采用高一等级的混凝土进行浇筑。
3.2合理配置混凝土原料
在配置混凝土原料之前，首先要选择符合施工要求的原材料，例如砂一般采用细度模数在2.0-3.0范围内的天然砂或人工砂，在按照施工要求标准设定好原材料配比值之后，要严格按照配比要求来增加其他原材料的剂量。在混凝土搅拌时要搅拌均匀，保证混凝土的易和性符合要求，防止搅拌过程中出现孔洞；在振捣过程中要注意节奏，缓慢拔出，振捣均匀，防止气泡的出现；在摊铺是一般将混凝土的厚度控制在30cm-50cm之间，且用分层摊铺的形式保证模板支撑的牢靠。
3.3混凝土养护措施
水利工程施工中对混凝土进行养护使必不可少的施工工序，也是施工时间最长的施工工序，混凝土的养护主要作用是保证水泥的充分水化，防止水泥因周围气候和温度的原因出现老化现象，影响水利工程建设的整体质量。对水工建筑中混凝土进行养护的方法主要包括混凝土湿度的保持和混凝土温度的保持，首先为了保持混凝土的湿度可以将水和水泥进行预拌处理，并在搅拌过程中添加适量的缓凝剂，然后用保鲜膜或者麻袋等将其完整覆盖好即可。其次，为了保持混凝土的温度可以在混凝土中撒上可保持温度的物质或者在保温棚中配置混凝土。另外，在对混凝土进行养护处理时，需要对混凝土的浇水频率和塑料膜的覆盖程度加以关注，这样才能确保混凝土的质量进而保证水利工程建设的整体质量。
3.4提高混凝土结构的浇筑施工质量
在混凝土结构的施工中，浇筑作业应采取分层、分片以及分段的方式来进行。由于水工建筑中的混凝土结构体积通常都比较大，因此在开展大体积浇筑时应首先制定浇筑施工的操作流程，以防止模具在浇筑施工时出现开裂等问题。对大体积混凝土结构件进行分层浇筑施工时，应严格控制每层的厚度，同时对采取分段方式来进行浇筑施工的长构件则应对每段长度进行严格的控制。在浇筑施工时应一次性完成浇筑作业，严重中途出现间断的情况。提高混凝土的浇筑质量是防治混凝土结构出现裂缝等病害问题的有效方式。
结束语
混凝土施工是我国水工建筑建设当中的重点工程内容，根据水工建筑施工周期长、影响因素多以及工程量大等特征的存在，即需要在施工当中做好技术的严格选择、正确应用，以此保障工程的高质完成。
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论文作者:邓江伟
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第3期
论文发表时间:2019/9/10
标签：混凝土论文; 水工论文; 裂缝论文; 结构论文; 温度论文; 体积论文; 混凝土结构论文; 《建筑细部》2019年第3期论文;