水利水电施工中的混凝土裂缝防治技术探析

引言：混凝土结构是水利水电工程的常见结构类型，其施工质量直接影响到水利水电施工效率，关系到后续工程能否有序进行。然而，混凝土施工工艺复杂，涉及拌合、浇筑、振捣等多个环节，特别是在长期投入使用后，混凝土结构会因材料性能、温度变化等多重因素影响，出现不同程度的裂缝问题，影响混凝土结构质量，同时对工程安全性带来严峻挑战。因此，相关部门需要持续加强混凝土施工研究，结合水利水电工程特点，科学选择混凝土裂缝防治技术，持续增强混凝土结构承载能力，满足水利运行需要。

一、水利水电施工中混凝土裂缝成因

第一，材料性能因素。原材料性能是导致混凝土裂缝的主要原因，如当水泥的水化热过高时（普通硅酸盐水泥水化热可达到 350-400KJ/kg ），此时水利工程的大体积混凝土内部温度可快速提升 40～50^∘C ，当内外温差超出 25^∘C 时，将诱发温度裂缝；当骨料含泥量超出 3% 时，此时骨料与水泥石截面的粘结力将快速下降，容易在骨料边界沿线发生微裂缝【1】。第二，施工工艺问题。混凝土浇筑阶段若分层过厚，如单层浇筑厚度超出 50cm 时，振捣棒的作用半径将面临覆盖不足的情况，从而降低混凝土下部密实度，进而产生层间冷缝；振捣时间不足或存在漏振情况时，增加混凝土表面孔隙率，其抗裂能力被削弱；第三，环境因素影响。混凝土所处环境的温湿度快速变化对其带来的影响是巨大的。例如在冬季寒潮来临时，混凝土表面温度快速下降，平均24h 便可下降 >15^∘C ，随即产生温度梯度应力，导致表面产生龟裂；当混凝土的相对湿度快速下降时，其失水收缩率将显著增加，容易发生干缩裂缝。

二、水利水电施工中的混凝土裂缝防治技术

（一）优化原材料选用

为从源头减少混凝土裂缝问题，水利水电施工单位要结合工程需要，科学选择施工原材料。对于水泥产品的使用，建议首选低热水泥，如水化热低于 290KJ/kg 的中热硅酸盐水泥，避免水化热过高导致混凝土内部升温而发生裂缝问题【2】。例如：某工程大坝混凝土施工中便使用 P⋅MH42.5 级水泥，有效降低温升 20% ，做到裂缝预先预防。骨料选用要注重级配控制，其中粗骨料建议使用 5～20mm 的连续级配，将含泥量控制在 1% 以内；细骨料的细度模数控制在 2.6-3.0 之间，含泥量不得超出 2% 。混凝土搅拌期间还需注重掺合料的复合使用，如粉煤灰的掺量最佳为 20%～30% ，利用其性能优势替代部分水泥，在降低水泥水化热的同时，改善混凝土和易性，从整体上提升混凝土结构性能，减少裂缝发生。

（二）完善施工工艺

基于水利水电工程的混凝土施工，涉及浇筑、振捣与养护等多个环节，需要结合工程实际情况，不断完善混凝土施工工艺，提高施工质量，避免因施工不当导致后续出现裂缝问题。

首先，混凝土浇筑工艺。考虑到水利水电工程规模大，施工现场多采用大体积混凝土，故选择分层分段的浇筑工艺，确保浇筑到位。具体可结合浇筑块大小和施工条件，采用柱状浇筑法，通过分段分块的方式，每层高度保持在 0.75～3m 之间；又或者采取通仓浇筑法，对混凝土进行薄层浇筑，保障浇筑均匀到位【3】。为避免混凝土离析，当高度超出 2m 时，施工现场及时采用溜管或溜槽下料，确保混凝土浇筑质量达标。

其次，混凝土振捣。浇筑结束后及时进行振捣操作，充分利用插入式振捣器，垂直插入混凝土内部，插入深度为下层混凝土的 5～10cm 处，振捣间距控制在 60cm 以内，保证振捣到位，防止过振或漏振而影响混凝土性能。对于钢筋密集区、端模、拐角处等重点部位，需要安排专人进行单独振捣，确保振捣密实性，增强混凝土密实度与和易性。

最后，施工缝处理。在水利水电工程的混凝土施工中，施工缝的重要性不可忽视，建议在结构受剪力与弯矩较小处合理设置施工缝，这样既方便施工，又能很好地抵御外界环境变化所引起的混凝土变形、裂缝等问题。表面处理阶段要在浇筑前后喷缓凝剂，待达到设计强度标准后，利用高压冲水将表面浮浆清理干净，然后再浇筑新混凝土。在以上所有操作结束后，及时进行养护工作，促进混凝土快速硬化，提高混凝土强度。

（三）加强温湿度控制

为减少外部环境变化导致的裂缝问题，水利水电混凝土施工中要加强温湿度控制，减少内部水分流失，保障温湿度环境达标。在实践中，施工现场应参照《混凝土质量控制标准》等法规，加强混凝土入模温度控制，最佳标准为 5^∘C～35^∘C 。夏季高温天气下搭设遮阳棚，减少阳光对水泥、骨料等材料的直接照射，必要时可加入冰块来降温；冬季气温寒冷时适当加热拌合水，或采用焊强剂来调节温度。施工现场要做好温湿度调节处理，尽可能避免在高温、大风等极端天气下浇筑混凝土，浇筑作业完成后立刻覆盖麻布或薄膜，使其湿润最少保持 7 天或以上，并在终凝后及时覆盖养护膜，避免温湿度失衡而发生龟裂风险。

三、结束语

综上所述，混凝土裂缝防治在水利水电工程施工中占据重要地位，关系到工程整体建设质量和运行效率。通过文章分析能够得知，混凝土裂缝问题的诱发原因多样，需要在水利水电施工中给予高度重视，结合混凝土裂缝特征，优化原材料选用，严格规范混凝土浇筑、振捣施工流程，妥善处理施工缝，加强温湿度环境控制，从多维度出发预防混凝土裂缝问题，促进水利水电工程顺利建成。

【参考文献】

[1]江伟.水利水电工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究[J].工程技术研究,2023,8(15):137-139.

[2]肖兵.解析水利水电工程施工中混凝土裂缝处理技术[J].长江技术经济,2022,6(S1):83-85.

[3]田种香.水利施工中混凝土裂缝的防治施工技术探讨[J].全面腐蚀控制,2024,38(07):138-141.