水利工程施工裂缝的成因以及处理对策.doc

水利工程施工裂缝的成因以及处理对策 ?　水利工程施工裂缝的成因以及处理对策 ? ?摘要：近年来，随着工程技术的不断更新，但是在现代建筑工程技术研究与工程实践的基础上，仍然难以做到完全消除水利工程混凝土裂缝的发生。本文主要从水利工程施工阶段入手，简要概述了裂缝的成因以及相关的处理对策，望与各位同行提供参考。 　　关键词：水利施工,混凝土,成因,措施 目前，将混凝土裂缝的影响减轻到可以接受的范围内，是现在水工混凝土质量控制的目标。钢筋混凝土的规范中，也明确规定特殊条件下允许一些构件中 存在限定宽度的裂缝。在施工过程中采取必要的技术手段与控制措施，减少裂缝的数量与规模，尽量避免裂缝的发生，减少有害裂缝的发生几率，来保证水利工程的 质量。 调配水资源是水利工程的核心功能，但这一功能的实现要借助于不同的水工建筑物，现代水利施工的主要建筑对象为坝、堤、隧洞、溢洪道、水闸、进水 口、渠道、渡漕、筏道、渔道等。长期监测发现裂缝是水工建筑物的主要病害，不仅破坏了建筑物结构的稳定性，且降低了水利施工的安全系数，极易引起意外事故 的发生。水利施工期间裂缝的成因如图1。 图1裂缝的成因 1、材料因素。材料是水利建筑物的基本构成，材料质量不达标对建筑物的性能有很大的破坏作用。以混凝土材料为例，如配制混凝土的砂含泥量超标、 碎石强度不达标、制施工人员配制混合料未按照标准的比例调配等因素，水工构件性能未达到设计的要求，水利建筑抵制病害的性能减弱易导致病害的发生。 2、受力因素。水利建筑在施工期间需承受来自多方的受力作用，当受力荷载超出水利建筑的承载范围，会在短时间内产生裂缝现象。例如在内外荷载作 用下，混凝土不仅产生弹性变形，而且产生随时间增长的非弹性变形，这种随时间增长的变形称作徐变。徐变是在加载后随持荷时间的增长逐渐发生的，在较小的应 力时就能发生，且卸荷后只能部分恢复。研究表明，混凝土的徐变使温度应力和干缩应力均有相当大的松弛，对于防止裂缝一般是有利的，而且徐变还可使混凝土的 长期极限拉伸值有较大的增加。因此，计算混凝土结构的温度应力和干缩应力时，必须考虑徐变的影响。 3、温度因素。 随着温度的变化混凝土产生膨胀或收缩，即混凝土的温度变形。一般而言，由于温度变形受到约束而在混凝土结构中引起的温度应力常常较外荷载引起的 应力大。因此，混凝土的温度变形是对结构影响最大的一种体积变形形式，往往对混凝土结构产生很不利的影响。当温度变形呈收缩状态且受到自身或外部约束所产 生的温度应力超过混凝土的允许抗拉强度时，混凝土结构就会产生温度裂缝。显然，温度变化是引起混凝土结构温度变形的主要因素。引起混凝土温度变化的因素一 般包括：水泥水化热、初始温差、由浇筑时气温变化到混凝土结构经长期运行后所达到的稳定温度的温度变化以及由于外界气温变化(气温骤降、气温13变化等) 而产生的温度变化等四类情况。 另外，干缩变形也是一种与温度有关的导致裂缝出现的原因之一。在混凝土的拌和水中约有20％的水分是水泥水化所必需的，其余80％水分都要被蒸 发，从而引起混凝土失水后体积收缩，这种收缩称为干缩。此外，水泥和水发生水化作用逐渐硬化而形成水泥骨架时，不断紧缩导致体积收缩，这种收缩称为凝缩。 混凝土结构的收缩情况分为凝缩和干缩两种情况。混凝土收缩是混凝土结构的必然结果，是自然属性中的一种。混凝土收缩的情况与混凝土中水泥的用量、水灰比 值、骨料级配等资料直接相关，同时与混凝土的外界环境有关。在混凝土收缩中干缩是主要的收缩方式，占混凝土收缩总量的80%以上。面板混凝土由于干缩而引 起的干缩裂缝不仅与干缩变形大小有关，而且还与面板内钢筋及垫层对干缩变形的约束等因素有关。此外，在面板浇筑施工期，当面板表面水分蒸发过快时，面板表 面的干缩变形大于内部的干缩变形，形成内外干缩变形差，此时在面板内部各质点之间内约束的作用下，很容易使面板产生表面干缩裂缝。事实上，表面干缩裂缝是 混凝土面板最为常见的干缩变形破坏形式。 4、工艺因素。施工是水利工程建设的关键环节，施工质量不合要求极易引发多种病害，也是水利建筑物裂缝病害的成因之一。如：施工人员选择的工艺方案、操作技术、支护结构等与水利工程要求不统一，导致建筑物结构组合达不到标准而形成病害。 裂缝控制措施裂缝控制是保证高性能混凝土品质的重要措施，高性能水工混凝土工程质量控制时应重点关注： (1)根据环境条件调整混凝土配合比，降低混凝土收缩值和水化热。 (2)大体积结构混凝土，可以通过温度控制实现对裂缝产生的控制。在大体积砼配合比设计中，需要采用水化热或者低水化热而生成均匀的凝胶材料， 同时键入缓凝类型的减水剂，通过降低水灰比、骨料级配的合适选择，减少水化热