河源水利工程施工中混凝土裂縫成因與修補技術分析

1裂縫的種類

混凝土裂縫按深度不同分為表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫；按裂縫開度變化可分為死縫、活縫和增長縫；按產生原因分為塑性收縮裂縫 、溫差裂縫、安定性裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿骨料反應裂縫、載裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等。

２水利施工中砼裂縫產生的原因

混凝土裂縫形成的原因非常復雜，往往是多種不利因素綜合作用的結果。據有關統計，施工不規范造成的混凝土裂縫占80%左右，材料質量差或配合比不合理產生的裂縫占15%左右，設計不當引起的裂縫可能占5%。

２．１設計粗糙，建設、監理單位工作隨意性大

由于多方面的原因，勘察設計單位無法深入地開展地質勘探工作，隧道圍巖類別評價及支護結構設計缺乏科學依據，帶有一定的盲目性。個別建設單位限于自身管理和技術水平的欠缺，任意變更原設計。少數工程由業主的內部人員組成監理機構，監理工作失去獨立性。

２．２施工工藝或現場操作不規范

２．２．１混凝土生產時原材料計量誤差大，尤其外加劑的摻加隨意性大，沒有根據砂、石料的實際含水率及時調整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。此外，在混凝土運輸及泵送過程中加水的現象也比較普遍。

２．２．２采用整體式鋼模板臺車施工，混凝土澆筑時不振搗或漏振，混凝土均質性差。

２．２．３盲目追求施工進度，隨意提前脫模時間，使低強度混凝土過量承受荷載，破壞了混凝土結構。脫模后沒有進行混凝土的潮濕養護。

２．２．４夏季施工時砂、石料露天堆放，無切實有效的降溫措施，混凝土入模溫度高。冬季施工時采取的防寒保溫措施不力。

２．３原材料質量差，配合比設計不合理

水泥品種選擇不當，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂級配差，含泥量標，碎石中石粉含量大，針、片狀物過多，影響了水泥與骨料的膠結。

進行配合比設計時，忽視水泥用量增多對混凝土品質的影響，錯誤認為水泥用量越多，混凝土強度越高。對摻合料和外加劑的選用缺乏技術人員的指導，往往達不到預期效果。

３水利施工中砼裂縫常見修補方法

裂縫修補除了以恢復防水性和耐久性為主要目的外，也可從結構安全及美觀角度出發而進行修補。在滿足修補目的的前提下，還必須考慮經濟性、明確修補范圍及修補規模等。混凝土裂縫的修補方法很多，歸納起來主要有三大類。

３．１充填法

此法適合于修補較寬的裂縫(裂縫寬度大于0.5mm)。具體做法是沿裂縫處鑿U形或V形槽，槽**寬約10cm，在槽中充填密封材料。充填材料可用水泥砂漿、環氧砂漿、彈性環氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經銹蝕，則將混凝土鑿除到能夠充分處理已經生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹。然后進行防銹處理，再在槽中充填聚合物水泥砂漿或環氧樹脂砂漿等材料。對于活縫，沿裂縫走向開一個U形槽，槽底墊一層與混凝土不粘的材料，再填充彈性嵌縫材料，使其與槽兩側粘結。這樣嵌縫材料沿槽的整個寬度可自由變形，裂縫發生張拉變形時，不會把嵌縫材料拉開。

３．２注入法

注入法分為壓力注入法與真空吸入法2種。壓力灌漿法適用于較深較細的裂縫，而真空注入法是利用真空泵使縫內形成真空，將漿材吸入縫內，該法適用于各種表面裂縫的修補。灌漿材料有水泥漿材、普通環氧漿材、彈性環氧漿材等。

３．３表面覆蓋法

這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜，以提高其防水性及耐久性為目的的修補方法，分為涂覆裂縫部分及全部涂覆2種方法。這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部，對延伸裂縫難以控制其變化。表面覆蓋法所用材料視修補目的及其建筑物所處環境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等。施工時，首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛、清除表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。

４水利施工中砼裂縫產生的防治措施

４．１優化混凝土的設計配合比

采集原材料進行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加I級粉煤灰，將水膠比控制在規范允許的范圍內，粗骨料采用二級配。摻入適量的粉煤灰對改善混凝土的和易性、降低溫升、減少收縮、提高抗侵蝕具有良好的作用。在裂縫易發生部位如孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發展。為了避免裂縫的出現，在設計中利用中低強度底水泥充分利用混凝土的后期強度。在工程結構設計中要特別注意降低結構的約束度。對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值，因為保護層的厚度愈大愈容易發生裂縫。

４．２加強混凝土養護措施

在混凝土拆模后要掛草簾或鋪草澆水，以便養護保濕。初澆注的混凝土就好像初生嬰兒，要加倍的關心和愛護。混凝土的保養不僅是為了預防初期產生裂縫，還能促進混凝土后期的穩定，**其承壓能力和強韌度。對于混凝土的養護，在現代水利工程施工中，都需要得到充分的認識和重視。由于鋼筋銹蝕是氧化反應，氧化是產生銹的主要原因，因此，加強混凝土的密實度，防止空氣進入，加強混凝土表面的保護層厚度，預防氧化。在混凝土表面噴涂或涂刷聚合水泥砂漿、瀝青、環氧樹脂等防腐層。選擇抗腐蝕性強的鋼筋材料和混凝土材料，避免使用堿骨料等措施，對防止混凝土裂縫有較好的效果。堿骨料化學反應對結構的耐久性影響很大，為控制堿骨料的化學反應，較好選擇優質骨料和低含堿量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密實度的同時合理降低水灰比。

４．３避免混凝土基礎不均勻沉降

解決方法有減輕結構的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土結構等。如果只簡單的依靠減輕結構重量來控制沉降，只會使整個結構的自身重量加大，穩定性不強，會加重不均勻的沉降。在工程實踐中，應以抵抗不均勻沉降為主要保護措施。

４．４塑性收縮裂縫的預防措施

首先是要選擇合適的材料，一般選用干縮值較小、強度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。嚴格控制水灰比例，摻加高效減水劑來增加混凝土的強度，減少水和水泥的分量。在澆注混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。要及時在混凝土的表面覆蓋一層薄膜，保證混凝土的濕度，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。如果在高溫和大風天氣施工的話，較好設置防風和遮陽的設施，積極保護混凝土結構。

４．５沉陷裂縫的預防措施

要保證地基的穩定，對松軟土的地質結構在施工前要進行必要的夯實和加固。要保證模板有足夠的強度和剛度，有較強的支撐力，保證地基的受力均勻。混凝土在澆注的過程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定的時間以內，還要注意拆模的先后順序。在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

４．６施工管理措施

首先，要增加技術含量，加強技術管理。技術是貫徹整個施工工藝流程的重要工作。在混凝土澆筑施工過程中的施工技術至關重要，可以影響到整個工程的質量及安全。因此，技術管理在施工中具有重要作用。要建立技術交底責任制，并加強施工質量檢驗、監督和管理，從而提高質量；嚴格依照施工技術規范及質量標準進行檢驗，建立健全質量檢測機構和檢驗制度。其次，實行全面的質量管理，全面提高工程質量。在全面質量管理中，質量和全部管理目標的實現有關，它把過去的以事后檢驗和把關為主轉變為以預防為主；從過去的就事論事、分散管理，轉變為以系統的觀點為指導進行全面的綜合治理，**以質量為中心，圍繞質量開展全員的工作，從而提高工程質量。