水利水电工程中的混凝土浇筑质量控制与裂缝防治

水利水电工程中的混凝土浇筑质量控制与裂缝防治

张慧    陆垣赤何朝伟

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一、引言

水利水电工程作为国家基础设施建设的重要组成部分，对经济发展和民生保障起着关键作用。其中，混凝土作为主要建筑材料，其浇筑质量直接关系到工程的安全性与耐久性。然而，在混凝土浇筑过程中，常因多种因素出现裂缝等质量问题，给工程带来安全隐患。因此，加强混凝土浇筑质量控制与裂缝防治至关重要。

二、混凝土浇筑质量控制的重要性

混凝土在水利水电工程结构中占据核心地位，其质量好坏决定着工程整体质量。良好的混凝土浇筑质量能确保工程结构的安全性。水利水电工程中的混凝土结构承受着巨大荷载，如水体压力、土压力及各种动态荷载等。只有严格控制混凝土浇筑质量，才能使混凝土具备足够的强度和稳定性，有效防止因混凝土质量问题引发的工程事故。高质量的混凝土浇筑有助于提高工程的耐久性。水利水电工程所处环境复杂，混凝土结构面临水分、化学物质及冻融循环等侵蚀因素。密实的混凝土可阻止水分和有害物质渗透，降低钢筋锈蚀风险，延长工程使用寿命。良好的混凝土浇筑质量能降低工程维护成本。若混凝土浇筑质量不佳，工程投入使用后易出现裂缝、渗漏等问题，需频繁维修和加固，耗费大量人力、物力和财力，影响工程正常使用。而通过有效质量控制可减少质量问题发生，降低维护成本。

三、影响混凝土浇筑质量的因素

（一）原材料
水泥的品种、强度等级和安定性对混凝土质量影响重大。不同品种水泥性能各异，应根据工程要求选择合适品种，如大体积混凝土优先选用低热水泥。水泥强度等级要满足设计要求，安定性不良会导致混凝土裂缝、膨胀等问题。骨料作为混凝土的骨架，其级配、含泥量和坚固性直接影响混凝土强度与耐久性。良好的骨料级配可使混凝土更密实，提高强度和抗渗性；含泥量过高则降低强度和耐久性，还影响和易性；坚固性差的骨料易破碎，影响混凝土质量。外加剂能改善混凝土性能，但使用不当会产生不利影响，需根据工程要求和混凝土性能选择合适种类和掺量，并严格按说明添加。

（二）配合比
合理的配合比是保证混凝土质量的关键。确定配合比需考虑工程要求、原材料性能及施工条件等因素。若配合比不当，会导致混凝土强度不足、裂缝等问题。如水泥用量过多会使水化热过高，易产生裂缝；水灰比过大则降低强度和耐久性。应通过试验确定最佳配合比，在保证强度前提下尽量减少水泥用量，降低水化热，提高耐久性。

（三）施工工艺
混凝土搅拌的时间和方式影响其均匀性和质量。搅拌时间不足会使原材料混合不均，影响性能；搅拌方式不当也会影响质量，如强制式搅拌虽更均匀但耗能多。浇筑顺序、速度和振捣方式影响混凝土密实性和整体性。合理安排浇筑顺序可避免冷缝，控制浇筑速度防止离析。振捣是保证密实性的关键，应采用正确方式确保充分振捣，避免出现蜂窝、麻面等问题。养护条件和时间对混凝土强度发展和裂缝控制至关重要。浇筑后需及时养护，保持表面湿润，若养护不及时或不当，会因表面失水过快产生收缩裂缝。养护时间应根据强度发展和环境温度等因素合理确定。

四、混凝土裂缝产生的原因

（一）温度变化
混凝土浇筑后，水泥水化热使内部温度迅速升高，降温时产生收缩，易导致裂缝。大体积混凝土因体积大，水化热不易散发，温度变化引起的裂缝更常见。此外，外界温度变化也会影响混凝土，冬季施工若表面保温不当，表面温度过低与内部形成温差，易产生裂缝。

（二）收缩变形
混凝土硬化过程中会发生干燥收缩和自收缩等。若收缩受约束，就会产生裂缝。收缩裂缝一般在浇筑早期出现，影响较大。干燥收缩是因表面水分蒸发过快，内部水分向表面迁移引起；自收缩则是水泥水化过程中内部自干燥作用所致。

（三）荷载作用
水利水电工程中，混凝土结构受自重、水压力、地震力等荷载作用。若荷载超过承载能力，会产生裂缝。不均匀沉降、基础变形等也会导致裂缝。如软土地基上的工程，基础处理不当易出现不均匀沉降，引发混凝土结构裂缝。

（四）施工质量
施工过程中的质量问题，如振捣不密实、模板变形、钢筋位置不准确等，会引起混凝土裂缝。振捣不密实使内部有空隙，降低强度和密实性，易产生裂缝；模板变形会改变混凝土形状，产生应力导致裂缝；钢筋位置不准确影响受力性能，易在受力时产生裂缝。

五、混凝土浇筑质量控制措施

（一）原材料控制
严格选择原材料。选择质量稳定、信誉良好的水泥供应商，确保水泥质量符合标准。对水泥的品种、强度等级和安定性等指标严格检测，杜绝不合格水泥。控制骨料质量，选择级配良好、含泥量低、坚固性好的骨料，并进行严格质量检验。合理使用外加剂，根据工程要求和混凝土性能选择合适种类和掺量，严格按说明添加。

（二）配合比优化
根据工程要求和原材料性能，通过试验确定合理配合比。在保证强度前提下，减少水泥用量，降低水化热，可适当增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料用量，提高耐久性。合理调整水灰比，确保混凝土和易性和流动性。同时考虑施工条件和环境因素，确保配合比在实际施工中可行。

（三）施工工艺控制
加强搅拌管理，确保搅拌时间和均匀性。根据混凝土配合比和设备性能确定合理搅拌时间，采用先进设备和方式提高搅拌质量。合理安排浇筑顺序，控制浇筑速度，避免冷缝。根据工程结构特点确定浇筑顺序，确保连续浇筑，同时控制速度防止离析。采用正确振捣方式，确保密实性，根据浇筑厚度和设备性能确定振捣时间和间距。加强模板支撑和固定，防止变形。

（四）养护管理
及时养护，保持混凝土表面湿润。浇筑后立即采用覆盖、洒水、喷涂养护剂等方式养护，确保表面始终湿润。根据环境温度和强度发展情况合理确定养护时间，一般不少于 7 天，大体积混凝土或特殊要求的混凝土适当延长养护时间。

六、混凝土裂缝防治措施

（一）温度控制
优化配合比，降低水泥用量减少水化热。选择低热水泥或掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料。采用分层浇筑、分块浇筑减小浇筑厚度，降低内部温度。埋设冷却水管，通过循环冷却水降低内部温度。加强保温养护，控制内外温差，覆盖保温材料减少表面热量散失。

（二）收缩控制
选择合适水泥品种和掺合料减少收缩。选用收缩率小的水泥品种，掺入膨胀剂、减缩剂等外加剂。加强早期养护，及时保湿养护减少干燥收缩。掺入膨胀剂补偿收缩，在硬化过程中产生膨胀补偿混凝土收缩。

（三）荷载控制
合理设计混凝土结构，避免局部应力集中。充分考虑各种荷载作用，合理布置钢筋。严格控制施工荷载，避免超载。加强基础处理，确保稳定性，减少不均匀沉降对混凝土结构的影响。

（四）施工质量控制
提高施工人员技术水平，加强质量控制。加强培训，提高技术水平和质量意识。严格按施工规范操作，确保振捣密实、模板牢固、钢筋位置准确。加强裂缝监测和检查，及时发现问题并采取表面封闭、灌浆等处理措施。

七、结论

水利水电工程中的混凝土浇筑质量控制与裂缝防治是一项系统工程，需从原材料、配合比、施工工艺、养护管理等多方面综合控制。通过有效质量控制措施和裂缝防治方法，可提高混凝土浇筑质量，减少裂缝产生，确保工程安全性和耐久性。在实际工程中，应根据具体情况制定科学合理的质量控制方案和裂缝防治措施，加强混凝土质量监测和检查，及时处理问题，确保水利水电工程安全运行。

参考文献：

1赵家旺. 水利水电工程中混凝土裂缝的防治.市政工程,2023-08.

2陈 ,昭. 水利水电工程中混凝土裂缝的防治.建筑理论,2023-08.

3刘晓婷1谢果宏2. 水利水电工程中混凝土裂缝的防治.建筑设计及理论,2023-08.

4包喆. 水利水电工程中混凝土裂缝的防治.建筑理论,2023-08.