中国市政工程西北设计研究院深圳分公司 518118
摘要：水工结构项目建设期间，因各种因素的影响，通常会产生很多结构性作业裂缝。结构性作业裂缝的产生极大影响到水工项目的建设质量。为此，在施工阶段必须认真分析项目结构裂缝产生的原因，找出问题的本质原因，如此方可针对裂缝情况采用科学的防治方法。鉴于此，本文对水工结构工程裂缝成因及防治进行了分析，以供参考。
关键词：水工结构工程；裂缝成因；防治
引言
对于水工结构项目裂缝的防治，需要做好早期预防工作。由于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。
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水工结构工程裂缝的主要成因
2.1混凝土收缩裂缝
水利工程中，混凝土结构产生裂缝的一部分原因是混凝土的收缩。通常，在施工中会采取浇筑浆液方法来浇筑固化混凝土。但是，这个环节在施工过程中很容易受到其它多种多样的因素干扰，使得水泥过分水化，混凝土内部的水分太少，体积一直收缩，结构自身的承载能力小于外界压力，出现开裂。
2.2温度裂缝
水工建筑在建设完毕使用当中，长期受到外界自然环境的影响，导致原本建筑结构发生变化，从而产生温度裂缝。温度裂缝由于温度应力产生，在建筑当中，或是由于混凝土建筑本身的体积较大，从而导致内外温度存在差异，就会导致一定的温度应力对建筑作用，从而产生表面的拉应力和内部的压应力；而在自然环境发生变化过程中，或是由于寒潮的侵袭，或是由于温差较大的情况，都会结合建筑本身的干缩裂缝进行发挥，从而在建筑温度下降或是上升过程中，内外混凝土的应力逐渐增大，产生裂缝。
3水工结构项目裂缝的防治方法
3.1材料的选取和管理
混凝土原材料的性能和配比是保证水工隧洞质量的前提，把控好原材料的选取和管理，是杜绝结构裂缝的第一步。控制混凝土的裂缝可以从混凝土原材料的质量、运输质量、配合比设计、外加剂和养护条件等入手。水泥尽量采用低热水泥，砂石骨料的选取也需要满足一定的强度，拌和水需要自来水。在混凝土搅拌后的运输过程中，也需要控制时间和搅拌车的转速；在进行搅拌过程中，严格按照配合比要求，搅拌完成后需要进行塌落度实验和强度实验，保证混凝土的强度等级满足设计要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外加剂的使用需要严格按照国家的相关标准进行，不同的水泥有不同的外加剂，加入的量也有所不同。
3.2温度控制
裂缝的形成大部分都由于温度引起的，因此，控制温度可以有效降低裂缝的发生概率。首先要降低混凝土的入仓温度，可以在混凝土搅拌过程中加入冰块等，减少水化热反应，保持仓面低温也可以降低混凝土的温度。另外，还可以降低混凝土的内外温度差，缩小混凝土的温度梯度。混凝土在搅拌过程中，由于水化热反应放出大量的热，导致混凝土表面温度不均匀，引起温度应力，形成裂缝。浇筑过程中，不同的季节采取不同的温度控制方法，只要避免温度不均，就可以减少温度应力的大小，降低形成裂缝的概率。
3.3科学分布散热与测温设施
①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。②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混凝土收缩裂缝的防治
在处理收缩裂缝的过程中，施工人员要对裂缝产生的部位进行系统化定位，并判定其产生的具体原因。一般会利用水泥砂浆、环氧树脂等对裂缝进行填补处理，主要是在表面予以粘贴、涂抹以及嵌补，从而有效提升补充效果。需要注意的是，这种处理方法主要处理表面的裂缝。若要从根本上改善，就要对水泥性能和水灰比进行约束控制，减少水泥用量的基础上，要对配筋率进行管理，保证构造钢筋收缩裂缝均匀分布，从而减少大裂缝造成的安全隐患。另外，要对混凝土进行集中养护处理，延长混凝土保温覆盖的时间，利用养护剂进行养护管控。
3.5混凝土建设中的裂缝管理
结构裂缝能够采取科学的措施得到控制，尤其是在建设中的管理，对结构裂缝有决定性影响。温度太高是温变裂缝产生的主要原因，因此砼浇筑不适合在高温条件下进行。冬天温度较低也是引起温度裂缝的重要原因，此外，施工后续的砼养护也可以有效管理结构裂缝，提升水工结构项目的质量。砼浇筑时极易出现泌水与浮浆，由此，在场地配置小桶与搅拌用水泥，立即把泌水和浮浆清除出模板，部分泌水能将水泥均匀分布在泌水位置加以稀释，提升砼的密实性。
结束语
综上所述，当前，水工结构项目建设中，针对裂缝的处治还有很多尚待提升的地方，例如施工工序与施工质量的管理上。处治好裂缝现象，可以有效保证水工结构项目的稳定、长久应用以及安全性，并保障水工项目发挥出应有的作用及效益。
参考文献：
[1]谭思源.水工建筑物裂缝产生的原因及防治措施[J].水利科技与经济，2018，24（08）：79.
[2]谭丽娜.水工建筑中裂缝问题及应对分析[J].建材与装饰，2018（28）：277-278.
[3]陈亚闽.水工混凝土常见裂缝与控制措施探讨[J].低碳世界，2018（05）：89-90.
[4]王贺.浅谈水工建筑裂缝成因分析及加固研究[J].工程建设与设计，2018（06）：135-136.
[5]李旭，赵悦.浅谈水工结构工程裂缝成因及防治[J].中国新技术新产品，2017（03）：91.
论文作者:杨威威
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第29期
论文发表时间:2019/8/30
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 水工论文; 结构论文; 温度论文; 应力论文; 测温论文; 《建筑模拟》2019年第29期论文;