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摘要：随着社会经济发展的不断加速和改革力度的日益深入，人们对于建筑结构质量要求也越来越高。尤其是以水利工程为主的基础设施工程，更是受到社会各界人士的重视，对水工建筑物结构裂缝的反应也更为强烈。本文从水坝混凝土结构裂缝的类型、产生原因进行分析，有针对性的提出了相关预防措施，旨在为同行工作提供参考，用以确保混凝土水工建筑结构的施工质量、减少裂缝的出现。
关键词：裂缝；混凝土；水利工程；预防；渗漏
近年来，随着水坝工程建设、管理和维护力度的不断加大，在工程施工、管理和检查的时候我们经常会发现部分工程在竣工之后不久便会出现裂缝，使得裂缝的防治工作已成为水库工程质量检查的工作重点。在工作中，为了进一步加强混凝土结构的质量管理，预防和控制混凝土裂缝，对于那些已经产生裂缝的混凝土结构进行维护和管理便显得格外重要，这对于保证混凝土主体结构安全性、耐久性有着重要意义。
一、水坝混凝土结构裂缝概述
在水库蓄水的时候，坝坡极容易受到水压力的影响而产生局部裂缝，发生裂缝的原因主要是由于坝基基础土体的湿陷变形引起的。水坝混凝土结构在开裂之后，其性能与原状混凝土性能相差很大，轻则只是引起结构外观美观性，重则影响到结构的长期性、耐久性和安全性。
1、水坝混凝土结构裂缝类型
混凝土结构由于水泥本身性能以及混凝土在硬化或者硬化之后受到外在不良因素的影响，使得结构在使用的过程中极容易产生裂缝。就裂缝出现的大小进行分析，其可以分为可允许裂缝和不允许裂缝两种。其中可允许裂缝就是我们在工作中常说的无害裂缝，是一种裂缝细小、对结构的影响很小，一般都不造成结构性破坏。不允许裂缝主要指的是那些裂缝现象明显，裂缝影响较大的一种裂缝，这种裂缝一般都是在微裂缝的基础上受到外荷载作用、温差作用、施工管理和施工技术不当的影响而造成裂缝的增加，把不连贯的裂缝相互串联在一起，形成了一个裂缝面积大、深度较深的隐患，给工程结构带来严重的影响。为此，在工程施工管理中，主要是针对宏观裂缝进行控制和分析的，是对这些裂缝加以研究，从而保证工程施工的整体性。
2、水坝混凝土结构裂缝产生原因
随着钢筋混凝土结构的不断普及和推广，其已经被广泛的应用在水坝工程施工建设中。在这类工程施工中，引起裂缝产生的原因有很多，其主要的引发原因可以分为以下几部分。
2.1 水化热产生裂缝的机理
在水坝混凝土结构施工中，由于混凝土结构横截面大、混凝土浇筑量多而造成了在施工的过程中由于水泥水化的过程中释放出大量的热能，且受到混凝土结构过大而造成热能散发不及时，这就容易造成混凝土结构内部温度的上升，造成内外温差过大而导致混凝土结构裂缝的出现。但是，在实际工程施工建设中，这种问题的产生原因主要包含了混凝土与外部环境温度差异过大而引起的约束力不足问题；另外则是由于在施工的时候收到内部条件的限制而使得混凝土预应力转变成为温度应力，从而造成了混凝土内外温度变化，给混凝土结构裂缝的产生提供了相关应力。
2.2 温度裂缝
湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束，产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率（约为1/1600），所以，它主要产生在混凝土表面附近：另外，混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力，称为自身体积变形应力；还有地基不均匀沉降、模板走样也会产生相应的变形应力。对于水坝混凝土结构施工中，当混凝土浇筑体的边界无约束时，在早期水化热的温度迅速升高阶段，由于混凝土内、外散热条件不同，形成温度梯度，表面受拉，内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体的中央断面产生了内部拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生了贯穿裂缝。
二、水坝混凝土结构裂缝的预防措施
水坝混凝土结构裂缝控制原理是：降低混凝土外部约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保混凝土抗裂的安全度要求。必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因着手，才能有效地将裂缝控制在允许范围内。一般可分为两个控制阶段：设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、建筑结构形式等统筹设计，有效的进行裂缝的控制。施工阶段则采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、结构中设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。由于水坝混凝土结构各项指标均要求较高，并且普遍都采用泵送混凝土，因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应该根据工程所处条件，对水灰比、砂石率、水泥用量及掺合料的用量等进行优化设计，选择最优最合理的方案。现在比较常采用的解决方案是充填式灌浆技术，主要施工流程如下。
1、人工造孔。根据《土坝坝体灌浆技术规范》规定，充填式灌浆孔一般布置在隐患处或附近，按多排梅花孔布孔。灌浆孔沿裂缝布置为单排，分序布置。施工期间待梯形槽开挖成形后，用人工在槽底采用钢管打孔。打孔结束后，立即在钢管内下PVC灌浆管，然后缓慢抽出钢管。考虑到裂缝向下发展的不确定性因素，在管壁上打梅花形孔，这样可以保证灌浆管穿越裂缝，灌浆管内的浆液通过裂缝处的孔灌入裂缝。充填式灌浆是利用浆液自重将浆灌注。
2、选土制浆。在大坝周围选用适宜的土料，送样检验合格后，拉运至现场，人工过筛备用。现场配备一个敞口水罐作为泥浆池，将灌浆土料提前浸泡数小时搅拌成浆，然后用水泵抽到砂浆泵上部的搅拌斗中搅拌配置，灌浆前再通过过滤筛。灌浆浆液满足土坝坝体灌浆技术规范的规定，将水与灌浆土料按照一定的配合比来配置浆液。
3、灌浆。现场各项工作就绪后，打开砂浆泵搅拌斗料口放浆，按照灌浆设计确定的施工顺序进行灌浆，开始先用低密度的浆液起灌，达到疏通管道和坝体裂缝通道的目的，同时也可以先使细小裂缝填充稀浆。
三、结语
综上所述，水坝混凝土裂缝是混凝土结构中存在的一种现象，它的出现不仅会降低水坝的抗渗能力和承载能力。混凝土施工过程因地点、环境、气候、施工方法以及构件受力情况等各不相同，产生的裂缝形式及危害程度也不同，一旦发现混凝土裂缝，应当认真分析裂缝产生原因，根据裂缝具体情况，对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大，保证建筑物和构件安全、稳定地使用。
参考文献
[1]庄宇等.浅析水坝混凝土施工裂缝控制[J].佳木斯大学学报.2006.3.
[2]刘继红等.水坝混凝土施工裂缝控制[J].鞍山科技大学学报.2006.3.
[3]申明平.充填式灌浆法在处理均质土坝裂缝中的应用.宁夏工程技术，2009.
关键词：裂缝；混凝土；水利工程；预防；渗漏
近年来，随着水坝工程建设、管理和维护力度的不断加大，在工程施工、管理和检查的时候我们经常会发现部分工程在竣工之后不久便会出现裂缝，使得裂缝的防治工作已成为水库工程质量检查的工作重点。在工作中，为了进一步加强混凝土结构的质量管理，预防和控制混凝土裂缝，对于那些已经产生裂缝的混凝土结构进行维护和管理便显得格外重要，这对于保证混凝土主体结构安全性、耐久性有着重要意义。
一、水坝混凝土结构裂缝概述
在水库蓄水的时候，坝坡极容易受到水压力的影响而产生局部裂缝，发生裂缝的原因主要是由于坝基基础土体的湿陷变形引起的。水坝混凝土结构在开裂之后，其性能与原状混凝土性能相差很大，轻则只是引起结构外观美观性，重则影响到结构的长期性、耐久性和安全性。
1、水坝混凝土结构裂缝类型
混凝土结构由于水泥本身性能以及混凝土在硬化或者硬化之后受到外在不良因素的影响，使得结构在使用的过程中极容易产生裂缝。就裂缝出现的大小进行分析，其可以分为可允许裂缝和不允许裂缝两种。其中可允许裂缝就是我们在工作中常说的无害裂缝，是一种裂缝细小、对结构的影响很小，一般都不造成结构性破坏。不允许裂缝主要指的是那些裂缝现象明显，裂缝影响较大的一种裂缝，这种裂缝一般都是在微裂缝的基础上受到外荷载作用、温差作用、施工管理和施工技术不当的影响而造成裂缝的增加，把不连贯的裂缝相互串联在一起，形成了一个裂缝面积大、深度较深的隐患，给工程结构带来严重的影响。为此，在工程施工管理中，主要是针对宏观裂缝进行控制和分析的，是对这些裂缝加以研究，从而保证工程施工的整体性。
2、水坝混凝土结构裂缝产生原因
随着钢筋混凝土结构的不断普及和推广，其已经被广泛的应用在水坝工程施工建设中。在这类工程施工中，引起裂缝产生的原因有很多，其主要的引发原因可以分为以下几部分。
2.1 水化热产生裂缝的机理
在水坝混凝土结构施工中，由于混凝土结构横截面大、混凝土浇筑量多而造成了在施工的过程中由于水泥水化的过程中释放出大量的热能，且受到混凝土结构过大而造成热能散发不及时，这就容易造成混凝土结构内部温度的上升，造成内外温差过大而导致混凝土结构裂缝的出现。但是，在实际工程施工建设中，这种问题的产生原因主要包含了混凝土与外部环境温度差异过大而引起的约束力不足问题；另外则是由于在施工的时候收到内部条件的限制而使得混凝土预应力转变成为温度应力，从而造成了混凝土内外温度变化，给混凝土结构裂缝的产生提供了相关应力。
2.2 温度裂缝
湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束，产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率（约为1/1600），所以，它主要产生在混凝土表面附近：另外，混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力，称为自身体积变形应力；还有地基不均匀沉降、模板走样也会产生相应的变形应力。对于水坝混凝土结构施工中，当混凝土浇筑体的边界无约束时，在早期水化热的温度迅速升高阶段，由于混凝土内、外散热条件不同，形成温度梯度，表面受拉，内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体的中央断面产生了内部拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生了贯穿裂缝。
二、水坝混凝土结构裂缝的预防措施
水坝混凝土结构裂缝控制原理是：降低混凝土外部约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保混凝土抗裂的安全度要求。必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因着手，才能有效地将裂缝控制在允许范围内。一般可分为两个控制阶段：设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、建筑结构形式等统筹设计，有效的进行裂缝的控制。施工阶段则采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、结构中设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。由于水坝混凝土结构各项指标均要求较高，并且普遍都采用泵送混凝土，因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应该根据工程所处条件，对水灰比、砂石率、水泥用量及掺合料的用量等进行优化设计，选择最优最合理的方案。现在比较常采用的解决方案是充填式灌浆技术，主要施工流程如下。
1、人工造孔。根据《土坝坝体灌浆技术规范》规定，充填式灌浆孔一般布置在隐患处或附近，按多排梅花孔布孔。灌浆孔沿裂缝布置为单排，分序布置。施工期间待梯形槽开挖成形后，用人工在槽底采用钢管打孔。打孔结束后，立即在钢管内下PVC灌浆管，然后缓慢抽出钢管。考虑到裂缝向下发展的不确定性因素，在管壁上打梅花形孔，这样可以保证灌浆管穿越裂缝，灌浆管内的浆液通过裂缝处的孔灌入裂缝。充填式灌浆是利用浆液自重将浆灌注。
2、选土制浆。在大坝周围选用适宜的土料，送样检验合格后，拉运至现场，人工过筛备用。现场配备一个敞口水罐作为泥浆池，将灌浆土料提前浸泡数小时搅拌成浆，然后用水泵抽到砂浆泵上部的搅拌斗中搅拌配置，灌浆前再通过过滤筛。灌浆浆液满足土坝坝体灌浆技术规范的规定，将水与灌浆土料按照一定的配合比来配置浆液。
3、灌浆。现场各项工作就绪后，打开砂浆泵搅拌斗料口放浆，按照灌浆设计确定的施工顺序进行灌浆，开始先用低密度的浆液起灌，达到疏通管道和坝体裂缝通道的目的，同时也可以先使细小裂缝填充稀浆。
三、结语
综上所述，水坝混凝土裂缝是混凝土结构中存在的一种现象，它的出现不仅会降低水坝的抗渗能力和承载能力。混凝土施工过程因地点、环境、气候、施工方法以及构件受力情况等各不相同，产生的裂缝形式及危害程度也不同，一旦发现混凝土裂缝，应当认真分析裂缝产生原因，根据裂缝具体情况，对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大，保证建筑物和构件安全、稳定地使用。
参考文献
[1]庄宇等.浅析水坝混凝土施工裂缝控制[J].佳木斯大学学报.2006.3.
[2]刘继红等.水坝混凝土施工裂缝控制[J].鞍山科技大学学报.2006.3.
[3]申明平.充填式灌浆法在处理均质土坝裂缝中的应用.宁夏工程技术，2009.