浅析农田水利工程混凝土施工裂缝问题
在农田水利工程施工中，混凝土施工是工程必不可少的施工环节之一，施工中混凝土建筑物裂缝是常出现而又直接影响工程质量优劣的关键问题，直接关系到工程的使用寿命及社会效益。鉴于此，认真分析总结农田水利工程混凝土施工中裂缝的产生成因，采取积极有效地方法及措施，有针对性地预防控制好工程混凝土施工质量，才能保证整个工程质量。
前言
近年，中央一号文件对“三农”问题非常重视，以提高粮食产能，促进农村发展为主攻方向。同时对农田水利工程建设也加大了政策支持及资金倾向，但在农田水利工程建设过程中也出现了一些“豆腐渣”工程，运行几年隐患频出，甚至未投入运行就出现问题，进行报废处理。其原因为工程质量不合格，现就农田水利工程混凝土施工过程中易发生且危害较大的裂缝问题做下简要分析。
1 混凝土施工裂缝成因
在农田水利大型桥、涵、闸工程混凝土施工中危害最大的是裂缝，其主要是在混凝土构筑物施工过程中受其施工技术、散热及温差、收缩等因素影响，导致混凝土结构形成裂缝。产生裂缝的主要原因有以下几方面：
1.1 散热及温差问题
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，如果混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，则水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，越积越高，致使内外温差增大，其产生的温度应力将会使混凝土产生贯穿性的有害裂缝。如在秋冬季混凝土施工阶段，浇筑温度随着外界气温变化而变化，特别是晚间气温骤降，会增加内外层混凝土温差，温差愈大，温度应力也愈大，造成裂缝的危害也就越大。
1.2 收缩问题
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起的收缩，在混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，从而产生裂缝。
1.3 基础问题
农田水利工程是为农业生产建设服务的，施工有时段限制，多数是在粮食收获后进行施工，时间紧，建设强度大，为赶工期，未能合理地对施工区域水文地质情况进行充分地勘察分析，并放松了对工程基础施工质量的要求，导致基础发生沉降，而造成其上建筑物混凝土出现裂缝。类似情况还有模板支撑问题，如混凝土在施工过程中由于模板支撑不牢，产生变形或局部沉降，也会导致施工构筑物混凝土产生裂缝。
1.4 施工技术环节问题
1.4.1 工程构筑物混凝土材料选择不当造成施工裂缝。材料选择上：水泥的细度越细，水化越快，越易产生较大的水消耗，越容易引起混凝土的自干燥收缩开裂;石子含泥量越高，表面所带的泥份妨碍了石子与砂浆之间的咬合粘结，降低了抗拉强度，容易使混凝土开裂，出现裂缝。
1.4.2 工程构筑物混凝土配合比设计不合理，如水泥用量过大，水灰比大，含砂率不当，骨料种类不佳，骨料级配不合理等情况，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。
1.4.3 工程构筑物混凝土浇筑施工中，振捣不均匀或是漏振等情况，会造成混凝土离析、密实度差，且会降低结构的整体强度。当混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也会大大降低粘结力。在构筑物运行期间的受外界水压力作用，则会产生裂缝。
1.4.4 工程构筑物模板施工不当产生的裂缝。一是模板或垫层在浇筑混凝土之时洒水不够，过于干燥，则模板或垫层吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，会产生裂缝;二是在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就试运行或使用，使其承受荷载，造成混凝土的弹性变形，致使混凝土早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉等应力，导致产生裂缝。
1.4.5 工程构筑物现场养护不当也是造成混凝土收缩开裂的原因。混凝土浇筑面不及时覆盖、浇水养护，表面水分迅速蒸发，产生表面收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，更容易发生。
2 混凝土裂缝的处理方法
农田水利工程构筑物混凝土结构裂缝出现后，应根据裂缝的部位和性质，对构筑物承受荷载能力等情况进行分析，分别采取相应处理措施，确保构筑物的质量和安全。
2.1 不影响构筑物承载能力的情形，可采用的方法及措施
2.1.1 表面覆盖修补法：是一种常见的简单修补方法，该方法适用于裂缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性。常用处理措施是在裂缝表面拌水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响而继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面贴玻璃纤维布等措施，以防止裂缝继续开裂。
2.1.2 低压化学灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用是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水泥浆、环氧树脂、甲基苯烯酸酯、聚氨酯等胶凝材料压入混凝土的裂缝中，胶凝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。该法通常是沿裂缝表面凿成v型或u型槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
2.2 影响构筑物承载能力及结构安全的情形，可采用方法及措施
由于裂缝严重，需考虑采取结构加固法对构筑物结构进行处理。须经过专业检测认定，并通过专业设计人员的计算后方可采取以下方法进行加固。
2.2.1 围套加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力;对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破碎的，将裂缝部位的钢筋保护层凿除，外包钢丝网一层;大型水闸、泵站基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法来处理。
2.2.2 钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加u型螺栓或型钢套箍，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载能力。
2.2.3 粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘贴到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。
结束语
裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象，在农田水利工程建筑物施工上也经常出现，一般情况下无法完全避免。因此我们要通过上述裂缝成因分析，采取行之有效的方式方法去尽量避免裂缝的出现。同时对无法避免的裂缝出现时，一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内，消除安全隐患，确保农田水利工程建筑物正常发挥功效，确保工程使用安全，达到设计使用年限。
作者：刘丽伟 来源：科学与财富 2016年3期