水工结构工程裂缝成因及防治探讨

吴泓磊

摘要：随着我国经济以及科技的快速发展，城镇化建设不断推进，工程建筑行业快速发展壮大。虽然建筑工程建设取得了一定的成绩，但是在这一过程中难免存在一定的问题。以我国水工结构工程为例，在工程施工过程中经常出现如裂缝等影响结构正常使用甚至安全的问题，基于此，本文阐述了在水工结构工程施工过程中出现裂缝的主要原因以及针对施工裂缝的防治，以供参考。

关键词：水工结构工程；裂缝成因；防治探讨

1 前言

水工结构工程项目在建设期间会受到多种因素的影响，从而导致出现结构性作业裂缝，使水工项目建设的质量受到很大的影响。因此，在施工过程中，要找到产生结构裂缝的成因并进行详细分析，制定出有效的防治措施。当前，在水工结构项目建设中，针对裂缝的处治还存在一定的不足，需要加强重视，做好裂缝的防治工作，以使工程的安全性和可靠性得到保证。

2水工结构工程裂缝成因

2.1钢筋锈蚀

当混凝土质量不达标或保护层厚度不适宜时，混凝土保护层易受二氧化碳腐蚀侵蚀，当侵蚀到钢筋部位时，钢筋周围混凝土结构碱性下降，加之在氯化物影响下，钢筋表面氯离子含量上升，钢筋表面氧化膜受到破坏。钢筋内部铁离子与空气中氧气及水产生化学反应，锈蚀后生成的氢氧化铁体积更大，使钢筋周围混凝土受到膨胀应力影响，导致混凝土表面沿钢筋出现裂缝。锈蚀问题还会使钢筋有效截面积下降，钢筋与混凝土之间的加持力降低，结构承载能力下降，进而诱发其他形式的开裂，使钢筋锈蚀问题加剧，使结构受到损坏。

2.2建材碳化

二氧化碳浓度及湿度均会导致建材出现不同程度的收缩。当水工结构工程下方地下水含有碳酸时，就会导致碳化收缩问题出现。如混凝土碳化收缩幅度大于混凝土抗拉强度，就会造成开裂问题出现。除此之外，碳化收缩无法逆转，如混凝土长期处于高浓度二氧化碳条件下，就会导致开裂问题加剧。

2.3温差

在水工结构工程作业计划实施过程中，温差裂缝的产生，影响着工程结构稳定性。这类裂缝是由混凝土内外温差大引起的，与水泥产生的水化热密切相关。在此期间，当混凝土内外温差变化中的作用力大于自身的结构强度时，会产生裂缝，加上季节因素的影响，使得水工结构项目质量受到了潜在威胁，制约着其施工及应用水平的提升，混凝土结构利用价值也会受到不利影响。

2.4沉降

水工结构地基条件不均匀、不紧密、不平整，或是回填土碾压度不符合强度标准，造成地基的不规则性沉降形成不均匀的沉降问题；或是模板下滑等变化导致大体积砼结构裂缝。特别是夏季雨后，与结构薄弱部位容易出现裂缝。如果水工结构项目的地基承载性能产生变化，沉降裂缝也将朝着建筑结构的下方延展，严重的还会引起整个工程沉降。通常情况下，这种裂缝的产生是因为施工环节质量不合格或设计不合理引起的。

2.5收缩

水工结构工程施工作业开展中，因水泥内水分的大量流失，从而引起了收缩裂缝，影响着工程质量、应用效果等，加大了工程结构变形问题发生的概率，阻碍着施工企业的长效发展。与此同时，由于对水泥硬化状况缺乏科学分析，加上混凝土浇筑后结构外表迅速失水的影响，进而出现了干缩裂纹，制约着水工结构工程质量水平的提升，会增加与之相关的建设成本费用。

3 水工结构工程项目施工中裂缝的防治策略

3.1严格控制施工的原材料

根据施工经验，严格管控施工原材料，在选取材料的过程中做到科学谨慎，是将水工结构大体积混凝土中裂缝控制在一定范围内的有效措施。控制混凝土的配比，对提升混凝土质量有着重要的意义，因此要加强对混凝土材料配比比例的研究和控制。因为泥沙、水泥、砂砾等是原材料的主要构成部分，所以在选取这些材料的过程中需要加强注意。（1）要注意避免选择沙石中含泥量高的材质，这类材料不具备较好的性能，而且强度也比较弱；（2）在选取材料的过程中，应尽量选取砂砾较大的材质，一旦选取到砂砾较小材质，会造成使用量大并且产生大量热量，同时要选择收缩系数较小的材质，以降低混凝土的内部应力；（3）需要细致筛选各类添加剂。总之，在选择原材料时要处处小心谨慎，从材料上控制裂缝的产生。

在选择原材料时，要尽量选择水泥含量比较少的混凝土，这样能够在一定程度上有效处理大量的水化热。随着科学技术的快速发展，我国很多工程中都采取了混掺煤灰与矿渣的手段，以降低水热化的发生频率。具体而言，在调配混凝土的过程中，需要结合工程的实际需求，适当增添相应的添加剂，从而有效增强混凝土的强度。

3.2对混凝土凝固以及浇筑过程中的温度进行严格控制

温度的变化也是造成混凝土出现裂缝的因素之一，所以，在施工过程中，施工人员一定要把握好温度的变化。首先，在选择水泥时，可以选择水热化反应没那么强烈的水泥材料。之后，要根据水利工程实际施工的季节，合理地修改混凝土的温度要求，比如，当夏天的温度过高时，相关工作人员可以根据水利工程的实际情况进行合理的降温以及修改混凝土内部结构的工作。最大程度避免因为混凝土里面的水分挥发致使其本身内部结构温度发生非常大的变化，这种情况会导致裂缝的出现，温度变低能够有效避免给混凝土造成的不良影响。并且，对于在浇筑混凝土时，如果出现温度过高的情况，要适当地在施工现场加入一些冰块等方法来降低施工现场的温度。除此之外，还可以根据混凝土的实际情况，选择出一个比较合理的浇筑工艺。在对混凝土进行浇筑的过程中，为了增大混凝土浇筑的面积，可以采用分层浇筑的方法，这种方法也能够在一定程度上加快热量的散播速度。同时，直接在混凝土中加入冰水的方法也可以有效的缓解混凝土内部温度过高的情况，从而缓解混凝土内外部的温差，进而降低混凝土出现裂缝的情况。

3.3把控施工进程

在施工的过程中没有正确操作，或者产生不恰当的行为，也会导致水工结构大体积混凝土裂缝，因此需要严格有效地控制施工的进程。（1）在施工作业时间方面，应选择恰当的时间，避免选取在过冷或过热的时段进行施工，施工作业的时间最好选取在春秋季节。（2）温差过大也容易导致裂缝，在施工过程中，采取分层浇筑或分块浇筑的办法来改善这一问题。在浇筑过程中应避免中断，并在混凝土中设置冷却水管。（3）在完成混凝土浇筑工作之后，应对表面及时进行潮湿保养工作，有效预防表面干裂破坏。

3.4做好后期养护

水工结构项目裂缝的防治需要以预防工作为重点，后续的防治是一项辅助处理方法，也十分重要。养护期间，应当从工程内外部开展，确保工程内部隔热层性能，并加大对外表顶部的养护力度。结构裂缝出现后，应及时修补或是加固裂缝，以控制好裂缝，确保结构项目功能的充分发挥。针对一些贯通性裂纹，需要采取压力灌浆法进行解决。当结构性裂纹宽度很大、裂缝很多时，若在采用大量措施以后依旧产生结构裂缝，就必须采取钢筋网水泥浆液夹板墙的方法来固定墙体。唯有采用科学规范的养护方法，方可有效减少裂缝出现的几率，而且不仅能够确保结构的外观，还能够防止产生二次裂缝。

4 结语

在水工建设工程中，如果混凝土的问题处理不当，不仅会使工程外观形象受到影响，情况过于恶劣时，还会造成安全隐患。要想有效解决混凝土裂缝的问题，就要从材料以及施工工艺上进行控制。影响混凝土质量的因素有很多，主要是模板以及钢筋，因此要格外注意这两项工作环节，其施工环节要严格按照施工要求进行。

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