一、引言

　　在水利水電工程施工中,混凝土是工程中使用最普遍,用量廣泛的一種混合材料。雖然使用率高,但混凝土均勻性差,離散性大,特別容易產(chǎn)生裂縫的特性,是長(cháng)期困擾著(zhù)工程技術(shù)人員的難題。作者根據自己多年的施工經(jīng)驗,總結了水工建筑物的混凝土裂縫主要有以下幾種:

　　1.收縮裂縫�；炷�土微觀(guān)裂縫一般肉眼看不到,它是內部固有的一種裂縫,也是不連貫的。寬度在0.05mm以下這種混凝土本身固有的微觀(guān)裂縫,在荷載不超過(guò)設計規定的情況下視為無(wú)害。但宏觀(guān)裂縫則要認真分析判斷其形式。宏觀(guān)裂縫一般則認為是寬度大于0.05mm以上的裂縫。收縮裂縫:即在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫。收縮裂縫多為規則的條狀,很少交叉,常發(fā)生在結構的變截面處,往往與受力鋼筋平行。這種裂縫多發(fā)生在大體積的混凝土和梁、板、柱等塊體構件,危害較大,尤其是暴露在大氣中的構筑物影響更大。如不加以防止,很可能會(huì )造成嚴重后果。

　　2.超載裂縫。即混凝土構件超載使用時(shí),造成變形、受力不均等原因產(chǎn)生的裂縫,一般均發(fā)生在構件受力彎矩最大的部位,成條狀,但分布不像收縮裂縫那樣均勻,擴展方向也相反,一般沿受力鋼筋垂直方向或斜向發(fā)展。產(chǎn)生超載裂縫的原因,往往是在施工中構件上受到了不適當的施工荷載或者上部建筑物過(guò)早施工。

　　3.沉降裂縫。即因地基差異沉降或構件結合不良、剪應力超過(guò)設計強度而產(chǎn)生的一種混凝土裂縫,多見(jiàn)于填土地基、樁基沉降不均勻的各種基礎與墻體。這種裂縫一般與地面垂直,或成30°～40°角方向發(fā)展,寬度因荷載大小而異,與沉降值成比例。沉降裂縫危害極大,并且很難處理。因此在設計上必須采取有效措施,在先期探測、施工和使用過(guò)程中斗要加強觀(guān)測和巡視。

　　4.溫度裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規律,大面積結構裂縫�？v橫交錯;梁板類(lèi)長(cháng)度尺寸較大的結構,裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著(zhù)長(cháng)邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會(huì )引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

　　二、預防混凝土裂縫的方法

　　1.設計方面。在設計上要注意到那些容易開(kāi)裂的部位,如深基與淺基、高低跨處等,應考慮到由于地基的差異沉降或結構原因而引起的薄弱環(huán)節,在設計中加以解決。在構件截面允許、配筋率不變而且在澆筑方便的情況下,鋼筋直徑越細、間距越小則對預防開(kāi)裂越有利。

　　2.施工方案與預防方面。采取良好的施工方案與預防措施,對控制混凝土裂縫著(zhù)很大的關(guān)系。施工方案主要應確定一定的澆筑量,施工縫間距、位置及構造、澆筑時(shí)間、運輸及振搗等。一次澆筑長(cháng)度由垂直施工縫分割,最好是設置在變截面處或承受拉、剪、彎應力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外,分層位置即水平施工縫設留位置也應加以注意。一般來(lái)說(shuō),應盡量留在變截面處,或遠離受拉鋼筋部位而設在混凝土的受拉區,確定澆筑時(shí)間的原則應盡量避開(kāi)炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工,則應采取材料降溫措施來(lái)控制混凝土入模溫度。

　　3.施工質(zhì)量方面。由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上,如果在施工階段控制住了裂縫,則在使用階段開(kāi)裂的可能性也就小了。因此,施工階段是裂縫預防的主要階段,在施工階段要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:混凝土要有合適的配合比,選擇合適的配合比,不僅要滿(mǎn)足強度要求、施工要求,還要考慮從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當的選擇好水灰比,在滿(mǎn)足強度的原則下,盡可能減少水泥用量。鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固,以免施工中發(fā)生變形。鋼筋上的污物和氧化層要清除,以免影響黏結力。澆筑和振搗操作要合理,特別是振搗操作技術(shù)往往不被人們所重視。振搗不足就無(wú)法保證混凝土應有的密實(shí)度,過(guò)分的振搗則對水泥混凝土均勻有害,要恰到好處。

　　4.養護方面。養護的目的是使混凝土正常硬化,強度增長(cháng),不受或少受外界影響。關(guān)鍵是設法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過(guò)程的溫差。以便減小溫度應力,盡量防止裂縫的產(chǎn)生。常規的養護方法是噴水,對一般混凝土結構,減少表面收縮,防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于塊體內外溫度不一致,強度增長(cháng)不同,常常是在強度增長(cháng)慢的表面開(kāi)裂,其養護就不能只滿(mǎn)足于常規方法。具體說(shuō),盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填,避開(kāi)外界氣候的影響,養護期應以混凝土強度增長(cháng)最快的階段為準,即7～28d,時(shí)間增加幾天效果更好。

　　三、混凝土裂縫的處理方法

　　經(jīng)過(guò)調查分析,確認在裂縫不降低承載力的情況下,通常采取表面修補法、充填法、注入法等處理方法:

　　1.表面修補法。該法適用于縫較窄,用以恢復構件表面美觀(guān)和提高耐久性時(shí)所采用,常用的是沿混凝土裂縫表面鋪設薄膜材料,一般可用環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂或樹(shù)脂浸漬玻璃布。

　　3.充填法。當裂縫較寬時(shí),可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽,使用樹(shù)脂砂漿材料進(jìn)行填充,也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。

　　3.注入法。當裂縫寬度較小且較深時(shí),可采用將修補材料注入混凝土內部的修補方法,首先裂縫處設置注入用管,其他部位用表面處理法封住,使用低粘度環(huán)氧樹(shù)脂注入材料,用電動(dòng)泵或手動(dòng)泵注入修補。如果裂縫影響到結構安全,可采取圍套加固法、鋼箍加固法、粘貼加固法等結構加固法。此方法屬結構加固,須經(jīng)設計驗算同意后方可進(jìn)行。

　　4.圍套加固法。在周?chē)�尺寸允許的情況下,在結構外部一側或數側外包鋼筋砼圍套,以增加鋼筋和截面,提高其承載力;對構件裂縫嚴重,尚未破碎裂透或一側破裂的,將裂縫部位鋼筋保護層鑿去,外包鋼絲網(wǎng)一層;大型設備基礎一般采取增設鋼板箍帶,增加環(huán)向抗拉強度的方法處理。

　　5.鋼箍加固法。在結構裂縫部位四周加U型螺栓或型鋼套箍將構件箍緊,以防止裂縫擴大和提高結構的剛度及承載力。加固時(shí),應使鋼套箍與混凝土表面緊密接觸,以保證共同工作。

　　6.粘貼加固法。將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹(shù)脂和粘結劑,粘結到構件砼裂縫部位表面,使鋼板或型鋼與混凝土連成整體共同工作。粘結前,鋼材表面進(jìn)行噴砂除銹,混凝土刷凈干燥,粘結層厚度可為1～4mm。

　　四、結束語(yǔ)

　　綜上所述,混凝土裂縫應根據成因具體問(wèn)題具體分析,貫徹預防為主的原則,完善設計及加強施工等方面的管理,使結構盡量不出現裂縫或盡量減少裂縫數量和寬度,以確�；炷�土施工的結構安全性。