水利施工工程中混凝土裂缝措施控制技术探讨

引言

水利工程是关乎国计民生的重要基础设施，在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥着不可替代的作用，其结构的安全性和耐久性直接影响着工程的正常运行和使用寿命。混凝土作为水利工程中应用最为广泛的建筑材料，其质量状况对整个工程的稳定性至关重要。

一、水利施工工程中混凝土裂缝相关基础

1.1 混凝土裂缝的基本概念

在水利施工工程中，混凝土裂缝是指混凝土材料在硬化过程或使用阶段，因内部应力变化、外部环境影响等因素，导致其表面或内部出现的宏观裂隙。这些裂缝通常表现为不同的形态，如细微的发丝状裂纹、贯穿性的条状裂缝等，其宽度、长度和深度会因形成原因和发展阶段的不同而存在差异。在水利工程中，混凝土结构长期处于水环境或复杂地质条件下，裂缝的存在会破坏材料的整体性，成为影响结构稳定性的潜在隐患。

1.2 混凝土裂缝控制的重要性

水利工程作为重要的基础设施，其结构安全性直接关系到防洪减灾、水资源调配等重大民生问题。混凝土裂缝的控制对水利工程具有多方面的重要意义。裂缝会降低混凝土结构的抗渗性能。水利工程中的大坝、渠道、渡槽等结构一旦出现裂缝，极易引发渗漏，不仅会造成水资源浪费，还可能侵蚀基础土壤，导致结构失稳。

二、水利施工工程中混凝土裂缝的类型与成因分析

2.1 裂缝的主要类型

首先就是干缩裂缝，干缩裂缝较为常见，出现在混凝土初凝过程中，属于混凝土的表面网状不规则裂缝或者辐射状的表面裂缝，主要是由于混凝土在硬化过程中水分蒸发过快而导致的体积收缩引起的。温度裂缝。温度裂缝是指由于混凝土养护温度变化较大的情况下引起裂缝现象，温差较大，且温度应力超过混凝土强度值，导致内部出现贯通或者表面裂缝。沉缩裂缝，沉缩裂缝属于混凝土浇筑过程中的浇筑完成初期以及混凝土内因的沉降速度不同而导致裂缝的，也经常出现在混凝土浇筑区域钢筋密集或者交差区域的表面，在施工的过程中因为混凝土中的骨料不均匀沉降或者泌水不好导致局部区域的收缩引起。荷载裂缝。荷载裂缝属于混凝土在结构承受外荷载的裂缝，对于很多混凝土结构在施工期间出现施工过的现象后没有进行拆除导致过早承受承重，有的是因为结构自重原因导致不均匀、位置过度导致产生裂缝。

2.2 裂缝形成的主要原因

混凝土的裂缝是多因素共同作用产生的，从材料、施工、环境以及设计四个方面讨论：在材料方面，选择不合适的水泥品种，比如一些水化热较大的水泥会导致温度裂缝的产生；选择外加剂的掺加数量不够合理也会导致混凝土的收缩发生改变，产生裂缝。在进行混凝土的浇筑过程中如果振捣不够，会使得混凝土内部结构出现空洞，在空洞的部位会导致裂缝产生的起始处；在混凝土的浇筑当中如果没有进行合理的分层、顺序不清晰的话，就会使混凝土的上下部分结合不够紧密，导致裂缝的发生；在进行混凝土的养护过程当中，混凝土的覆盖、洒水不够及时的话，会使混凝土的水分蒸发的速度过快，导致干缩裂缝产生。如果周围环境的温度突然下降会导致混凝土表面迅速冷缩而产生的温度裂缝；环境周围的湿度变化过大会使混凝土发生干缩湿胀的反复循环，混凝土会产生干缩裂缝。

三、水利施工工程中混凝土裂缝的控制措施

3.1 材料选择与配合比优化

控制混凝土的原材料。优先选用水泥水化热低、凝结时间合理、控制混凝土产生温度裂缝的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。严格控制骨料的含泥量、针片状颗粒含量，骨料级配合理，质地坚硬，密实度、抗裂性好。在满足强度和抗裂要求的基础上，优化配合比。在满足设计强度的前提下尽量少用水泥，增加粉煤灰、矿渣等掺合料的掺入量，既能降低水化热又可改善混凝土和易性。合理掌握水灰比，一般在 0.55以下，减少混凝土的干缩量。适量添加减水剂、掺入膨胀剂等外加剂，减水剂能提高混凝土强度，膨胀剂能补偿混凝土的收缩，减少混凝土裂缝。

3.2 施工过程中的控制技术

施工过程的精细化管理对于控制裂缝也有着十分重要的作用，如在施工过程中，混凝土浇筑前要检查模板的刚度和稳定性，防止模板变形导致混凝土出现表面裂缝；在浇筑过程中控制混凝土浇筑速度与分层浇筑厚度，一般混凝土分层厚度不超过30cm，并且均匀用振捣棒振捣，使其能够成为密实的混凝土，防止出现振捣不密实的现象，通常以混凝土表面出现浮浆且不再下沉为准；在大体积混凝土浇筑过程中，要采取温度控制措施，通过对预埋冷却水管道，在其中进行循环水通入来降低混凝土内部温度，在混凝土表面放置保温材料减少混凝土内部与外界之间的温度差距；在进行混凝土浇筑时，要及时对混凝土进行养护，要根据气候条件，采取覆盖洒水、薄膜养护等各种方式进行，对混凝土进行养护的时间通常在 14d，这样才能够减少混凝土的干缩，进而产生裂缝。合理安排施工顺序，尽量不要选择在高温或者低温的环境下进行混凝土浇筑。

3.3 设计阶段的预防措施

在设计阶段进行优化可以从源头降低裂缝的产生。在结构设计中，根据水利工程的特点，合理选择混凝土的强度等级和抗渗等级，不能随意提高混凝土强度等级，增加水泥用量。对大体积混凝土结构采用分层分块设计，设置合理的伸缩缝和施工缝，释放温度应力和收缩应力。对结构配筋设计应满足抗裂要求，对于一些易产生裂缝的位置，在梁体的两端、支座处适当增加构造筋数量和直径，提高混凝土的抗拉能力。在一些承受拉力的区域、受应力集中的区域，采用预应力混凝土技术，用预加应力抵消部分工作应力，防止产生裂缝。在结构设计时，应注意施工方便性，防止一些结构形式过于复杂造成浇筑不便；对于一些地质状况较复杂的地区进行地基处理设计，减少不均匀沉降对混凝土结构的影响。

3.4 裂缝监测与早期处理

健全的裂缝监测体制是预防和处理裂缝的有效办法之一。混凝土施工过程中用温度传感器监控大体积混凝土内部温度状况，定期测量混凝土表层温度，保持其内外温差在25^∘C 范围内，派专人巡查混凝土表层，并做好裂缝位置、形态、尺寸等记录，形成监测记录档案，针对较细小的早期裂缝采取表面修补法，通过涂抹水泥浆、环氧砂浆等方法将其密封，防止水分侵入。较深的裂缝可采用压力注浆法，将水泥浆或环氧树脂等浆液注入裂缝内部，将缝隙填满，恢复结构整体性。裂缝已经影响到结构承载能力的，应结合结构验算后采取加固法，粘贴碳纤维布、加支撑等，确保工程安全。

结语

水利施工工程中混凝土裂缝的控制是一项系统性工作，需从材料、设计、施工等多环节综合施策。通过明确裂缝的基本概念和控制重要性，掌握其类型与成因，采取材料优化、施工管控、设计预防及监测处理等措施，可有效减少裂缝的产生和扩展。

参考文献

[1] 张 大 海 . 水 利 施 工 工 程 中 混 凝 土 裂 缝 措 施 控 制 技 术 探 讨 [J]. 水泥,2025,(07):146-149.

[2]秦松林.水利工程施工中混凝土裂缝控制技术及应用案例分析[J].数字农业与智能农机,2025,(01):70-73.