闫 河

（新疆北方建设集团有限公司 新疆 奎屯 833200）

水利工程施工中，混凝土结构物的裂缝是不可避免的,详细分析了混凝土早期裂缝的起因及开裂机理，混凝土开裂会使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋砼结构的承载力、耐久性和使用寿命，甚至会威胁着人们的生命和财产安全。因此，在水利工程中，应对混凝土的裂缝产生原因进行仔细分析，并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物的使用安全，结合多年在施工经验对混凝土裂缝的成功防治,提出了预应力桥梁砼早期裂纹有效防治的可操作性方法。

1 水利施工中砼裂缝产生的原因

1.1 塑性收缩裂缝

混凝土在凝固的过程中，会逐渐散热和蒸发，这是引起混凝土体积收缩的主要原因，尤其是一些大体积的混凝土。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束，就会自然的形成收缩应力，当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一。裂缝是材料的不连续现象，属于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影响因素。裂缝的出现，多数在施工期就存在，有的虽然在施工期以后，也多在运行初期5～10年以内，不是由于运行期长工程老化问题，而是早期的问题。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低，裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，甚至混凝土结构破坏。

1.2 温差裂缝

温差裂缝是由于混凝土内部和外部之间产生温差所引起的，温差产生的原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。在温度正负交替过程中，混凝土微孔中的水成为结冰或过冷的水，体积膨胀产生冻胀压力，过冷的水迁移产生渗透压力，当两者的附加作用力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就遭受破坏。温差裂缝主要有三种情况：（1）水工混凝土在施工初期，产生大量的水化热，内外的温差使其产生裂缝；（2）混凝土拆模前后，混凝土表面的温度会急速下降，裂缝产生；（3）由于混凝土内部温度到达极限，但是热量散发慢，而产生温差裂缝。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。

2 水工砼裂缝的防治措施

2.1 砼的质量控制

2.1.1 水泥的选择

水泥的品质影响水泥凝胶的组分、结构和数量,所以也影响水泥的毛细孔、凝胶孔德形状、尺寸和数量,并进而影响到砼的干缩性。水泥的干缩性可随下列因素而降低:a较低的C3A/SO3比;b较低的Na2O和K2O含量;c较高的C4AF含量。

2.1.2 骨料的选择。

砂石一般不与水泥浆起化学反应,它们在砼中主要起到骨架作用,因而可以降低水化热,大大减少砼由于水泥浆硬化而产生的收缩,并起到抑制裂缝发展的作用。

由于骨料在砼中起着重要作用,故砼中骨料应具有良好的颗粒级配,以尽量减小空隙率;砂石表面应干净,以保证与水泥浆更多地结合;应尽可能减少含有的杂质,以保证砼的耐久性。石子的粒径较大时,砼所需的水泥用量和用水量都减少,降低砼的水化热,同时砼的干缩也较小。但石子太大,砼的搅拌和其他操作在施工中都将发生困难,而且易产生离析。针对以上情况,在施工中选用两个级配,一种为5-16mm碎石,另一种为10-25mm粒径石子。

使用砂子过粗易使新拌砼产生泌水现象,影响砼的和易性;使用的砂子较细时,又会使砼粘聚性略大、保水性好、易于振捣,但干缩较大、表面容易产生干缩裂缝。结合施工经验,粗砂细度模数为2.6-2.9。

2.1.3 外加剂的选择

减水剂可改善砼的和易性,减少水的用量,减慢水化初期水化热产生的速度,有利于改善砼的温度应力,减少开裂现象;密实剂可使各层砼连接较好,避免施工缝的出现。

2.2 优化混凝土的设计配合比

采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加I级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。

2.3 加强混凝土养护措施

在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿，要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护，在现代水利工程施工中，都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。

2.4 避免混凝土基础不均匀沉降

解决方法有减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降，只会使整个结构的自身重量加大，稳定性不强，会加重不均匀的沉降。在工程实践中，应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。要保证地基的稳定，对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度，有较强的支撑力，保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定的时间以内，还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.5 施工管理措施

首先，要增加技术含量，加强技术管理。技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要，可以影响到整个工程的质量及安全。因此，技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制，并加强施工质量检验、监督和管理，从而提高质量；严格依照施工技术规范及质量标准进行检验，建立健全质量检测机构和检验制度。其次，实行全面的质量管理，全面提高工程质量。在全面质量管理中，质量和全部管理目标的实现有关，它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主；从过去的就事论事、分散管理，转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理，突出以质量为中心，围绕质量开展全员的工作，从而提高工程质量。

3 结束语

混凝土产生裂缝的原因是多方面的，如荷载引起的应力裂缝、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度变化引起的温度裂缝，养护不善引起的收缩裂缝等。为防止混凝土产生裂缝，必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。

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