1、给水构筑物裂缝防治技术【摘要】随着城市进程的加快，做好城市给水工作显得尤为重要，成为城市基础实施建设的关键之处。给水工程成为城市经济发展的重要保障，是城市现代化进程的重要标志之一。为此，做好给水构筑物的裂缝防治，也日益引起相关负责人的关注。文章以江苏地区为例，分析了给水构筑物裂缝原因，并提出合理的防治措施。 【关键词】给水 构筑物 裂缝防治措施 中图分类号：TV543 文献标识码：A 城市给排水工程是城市重要的基础设施，是衡量城市建设发展水平的一个重要方面。给排水设施的配置是否合理完善是关系到城市各项事业长远发展的重要问题。江苏省是水域面积比例最大的省份，水网稠密，全省有大小河道 2900 多
2、条，湖泊近 300 个，水库 1100 多座。平原地区河渠交叉，河湖相通，流域界线颇难划定，依地势和主要河流的分布状况，全省主要流湖泊大致可分为沂沭泗水系、淮河下游水系、长江和太湖水系等三大流域系统。江苏省水域复杂，只有拥有完善的给水系统，才能保证经济发展，毫无疑问，做好给水构筑物裂缝防治技术是保证给水工程正常运行的先决条件。 市政给排水构筑物多为钢筋混凝土结构，由于混凝土抗拉强度低，在施工中时常出现裂缝，这主要是因为混凝土由多种原材料组成，从原材料准备到混凝土或钢筋混凝土成型及保养拆模要经过多道加工程序，又要在露天下进行施工，受到周围环境气候影响，且施工生产又比较复杂，哪一个环节上稍有疏忽就
3、会发生裂缝，但是只要我们了解裂缝的原因，就有办法避免出现裂缝，至少能大大减少裂缝。在常州市武进水厂工程施工中，严格质量管理，特别加强对裂缝的防治，通过对裂缝原因分析，采取必要的措施，很好地控制了裂缝的产生，从而保证了工程质量，该工程在 2012 年被评为市政工程国家最高奖项“金杯奖” 。 一、裂缝原因 1、沉陷裂缝。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关。 2、温度和湿度的变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质, 其硬化期间水泥放出大量水
4、化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力, 后期在降温过程中, 由于受到基础及内部混凝土等约束又会在混凝土内部出现拉应力,气温的降低会在混凝土表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时, 即会出现裂缝, 许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周、时干时湿、表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致混凝土开裂。温度裂缝的特征是将随温度的变化面扩大或收缩合拢; 湿度裂缝的特征是大部分属表面裂缝, 裂缝宽度较细, 且纵横交错, 成龟裂状, 形状没有规律。 干缩裂缝。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同
5、的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。 塑性收缩。塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽 两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因
6、素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 现浇混凝土顺序不当产生的裂缝。一般连续梁的混凝土和连续合成梁的面板混凝土，由于施工过程中混凝土的重量变化而发生挠度变化，会使已经浇筑好的混凝土发生裂缝，这种裂缝成为构造上的大缺陷，原因是施工浇筑顺序不当所致。 混凝土没有达到拆模强度，此时混凝土受自重或稍有外力作用可能产生裂缝。即使达到拆模强度，在拆模时若受到较大冲击也会产生裂缝。有时裂缝在拆模后并没有产生，但因未达到吊装强度而过早吊装也会产生裂缝。钢筋混凝土构件在浇筑中，钢筋移位，受拉区保护层过厚，容易在吊装或承载后，受拉区产生裂缝。构件堆放场地不均匀下沉，构件之间垫块位置不当以及
7、构件吊装时吊点位置不当使构件实际受力状态与设计受力状态改变也会引起裂缝。 构筑物裂缝防治技术措施 混凝土裂缝防治技术是一个环环相扣的系统工程，包括设计技术措施、材料措施以及施工中每一个技术环节。随着建筑市场的日益壮大，人们对建筑物的要求也越来越高，建筑物也会根据不同场所、不同部门所需，在体形上、功能上千变万化。尤其是建筑物的体形变得越来越大，这样建筑物就容易发生变形和位移，从而导致裂缝的产生。为了避免这种情况的发生，应设置各种类型的构造缝，并应结合建筑物自身的结构类型、设计所采用混凝土的力学性能以及现场施工的具体条件合理地设置构造缝，从而达到防止混凝土裂缝出现的目的。 温度裂缝预防。主要预防措
8、施：一是尽量选用低热或中热水泥。二是减少水泥用量。三是降低水灰比。四是改善骨料级配，降低水化热。五是改善混凝土搅拌施工工艺。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂。七是高温季节浇筑时采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升。八要合理安排施工工序，分层、分块浇筑。九是加强大体积混凝土内部温度监控并设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却。十是预留温度收缩缝。十一是减小约束。十二是加强混凝土养护。十三是素混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料。 收缩裂缝。主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板均匀浇水
9、湿透。 沉陷裂缝。一是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。二是是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。三是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。四是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。 裂缝防治控制措施 1、严格控制混凝土材料的选用。水泥应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜选用表面粗糙，质地坚硬的石料。级配良好，空隙率小，无碱性反映，有害物质及粘土含量不超过规定。细骨料宜用颗粒较粗，空隙较小，含泥量较低的中砂。外掺料宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减小收缩。 2、科学控制混凝土的配料。配合比的设计，应采用低水灰
10、比，低用水量，以减少混凝土的收缩。严禁随意增加水泥用量。 3、严格控制钢筋的配置。钢筋的配置要严格按图纸要求施工。钢筋的品种、规格、数量的改变，代用必须考虑对构件抗裂性能的影响，并经过按要求的报批。保护层过大或过小，都可能导致混凝土开裂、裂缝；钢筋间距过大，容易引起钢筋之间的混凝土开裂。 4、模板工程要严格按规格操作。模板构造要合理，防止模板各构件间的变形不同，而导致混凝士裂缝，模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下，模板变形过大而造成开合，合理掌握拆模时机，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不受损坏或造成开裂，但也不能太晚，不要错过混凝土水化热峰值。也不要错过最佳养护介入时机。 5、
11、严格控制混凝土浇筑工艺。严格掌握水灰比，混凝土极限拉伸值随水灰比增大而降低，并且混凝土强度降低，收缩增大。加强振捣，改善混凝土的密实性。混凝土浇筑时要防止出现离析现象，振捣应均匀适度。加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难，或者不能保证其充分湿润时，应及时采用覆盖保温材料等有效办法。 四、养护措施 1、在混凝土达到初凝后，就应及时洒水保湿养护。对于重要部位，应用麻袋、草袋湿润后覆盖保护；对于大体积混凝土或面积较大的板类混凝土构件，可采用蓄水养护的方法进行养护；对于比较特殊的结构或构件，即无法用常用办法进行养护的混凝土，
12、可以在其表面涂刷养护剂来进行养护。 2、如采用暖棚法或保湿法进行冬季施工的混凝土，混凝土的养护尤为重要，一定要选用良好的保湿保温材料加以覆盖，使混凝土在养护期内必须处于潮湿状态。 3、预拌混凝土构件或泵送混凝土楼板，如果是在高温、干燥、暴晒或风力较大的环境条件下浇筑的，应在浇筑混凝土后立即用塑料薄膜进行覆盖，并应在混凝土终凝后及时洒水养护。 五、裂缝防治的方法 1、表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。 2、灌浆、嵌缝封堵法。
13、灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。 3、结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时，要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢采用预应力法加固，粘贴钢板加固，增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 以上对给排水构筑物裂缝的成因以及防治措施进行了阐述，希望对工程技术人员有所帮助，引起对水池等薄壁结构裂缝控制的重视，减少裂缝出现，避免因裂缝而引发工程安全事故。 参考文献： 1 李金萍.预应力空心板梁施工裂缝的分析与防治措施J. 科技资讯. 2010(15) 2 武建宾.混凝土路面裂缝的成因和防治J. 山西建筑. 2007(19) 3 范乃超,王向阳.水泥混凝土路面裂缝成因及养护对策J. 才智. 2008(20) 4 任全,刘治君.预应力混凝土空心板裂缝分析与防治J. 公路交通科技(应用技术版). 2006(11) 5 吴墀忠,徐晓勇.不锈钢模板在杭州湾大桥北引桥施工中的应用J. 建材与装饰(中旬刊). 2008(06) 6 郑启新.水泥混凝土路面早期裂缝的原因分析J. 北方交通. 2008(03)
