摘要：本文嘗試結(jié)合工程實例，對水工混凝土結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行了分析，探究了混凝土裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)的安全使用產(chǎn)生了哪些影響，提出了相應(yīng)的控制以及預(yù)防對策，提出應(yīng)用溫度控制、原材料選取以及養(yǎng)護(hù)等多種技術(shù)的應(yīng)用方式，以此來保證水工隧洞混凝土裂縫加固效果。

關(guān)鍵詞：水工隧道;混凝土裂縫分析;加固研究

在進(jìn)行隧洞混凝土施工的過程中，通常情況下混凝土材料的選擇應(yīng)用情況會直接影響到工程施工質(zhì)量，使得混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，容易在表層集中出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的還可能會出現(xiàn)貫穿裂縫，不僅影響了結(jié)構(gòu)的整體文慣性，同時也直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。

一、水工隧洞裂縫概述

在進(jìn)行水工水稻裂縫施工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的現(xiàn)象，一般情況下水工隧洞裂縫問題主要分為兩種，即伸縮縫滲水、洞深裂縫。首先，伸縮縫滲水。導(dǎo)致伸縮縫漏水現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因是由于在施工過程中沒有實現(xiàn)對伸縮縫的有效處理，也有可能是由于在進(jìn)行混凝土襯砌施工的過程中沒有采取相應(yīng)的溫度保護(hù)措施，從而導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大，進(jìn)而導(dǎo)致了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象;其次，洞深裂縫。對于洞深裂縫來說，主要是由于在進(jìn)行混凝土支護(hù)施工的過程中，往往由于施工材料出現(xiàn)水化或者碳化的情況，從而導(dǎo)致了裂縫的出現(xiàn)，影響到了結(jié)構(gòu)的正常使用。目前來看，在進(jìn)行水工隧道施工過程中，裂縫已經(jīng)成為了一種較為常見的質(zhì)量缺陷，需要采用有效的措施控制隧道中裂縫的產(chǎn)生[1]。因為裂縫在混凝土施工過程中最為常見，因此可以將其視為水工隧道加工處理技術(shù)的難題之一。

二、水工隧洞混凝土裂縫成因

（一）外力荷載引起的裂縫

在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的界面彎矩以及剪力等會直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體受力情況。由于結(jié)構(gòu)所受到的內(nèi)力不同，裂縫呈現(xiàn)出的形態(tài)也勢必會有很大的不同。首先，彎曲裂縫。對于此種裂縫來說，是因為兩點對稱的荷載作用，從而出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)彎曲的現(xiàn)象，這是由于外荷載較大所引起的;其次，受拉裂縫[2]。對于此種裂縫來說，一般會出現(xiàn)在構(gòu)件處，主要表現(xiàn)為延伸擴展的結(jié)構(gòu)裂縫，對于此種裂縫來說，往往對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的破壞，其產(chǎn)生原因主要是由于構(gòu)件所受到的張拉力超過了混凝土結(jié)構(gòu)的極限抗拉強度;最后，受壓裂縫。受壓裂縫是現(xiàn)階段混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中最為常見的裂縫形式，對于此種裂縫來說，主要是由于在軸向壓力的作用之下，壓應(yīng)力超過了混凝土自身的抗壓強度，這也就導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)應(yīng)力直線下降[3]。

（二）非外力荷載引起的裂縫

目前，非外力荷載引起的裂縫較為常見，之所以會產(chǎn)生這一裂縫，歸根結(jié)底還是由于原材料的質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)常會出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際施工需求不符合的現(xiàn)象，同時，混凝土材料配合比不合理也是導(dǎo)致這一裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因。在進(jìn)行水工隧洞混凝土施工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理的情況，這也是產(chǎn)生裂縫的主要原因。通常情況下，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫之后，裂縫會向縱向以及環(huán)向進(jìn)行伸展[4]。對于原材料來說，如果其質(zhì)量不合格勢必會直接影響到工程建設(shè)的綜合質(zhì)量，這與水泥種類的選擇不合理有直接關(guān)系。在進(jìn)行水泥材料運輸?shù)倪^程中可能會經(jīng)常出現(xiàn)塊體或者含水量發(fā)生變化的情況，這都會在一定程度上影響到混凝土材料的綜合性能。在施工過程中，對外加劑數(shù)量以及種類的選擇會直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。在進(jìn)行外加劑用量以及種類選取的時候，往往因為用量以及種類選取不合理而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力收縮的現(xiàn)象出現(xiàn)，這也使得混凝土材料發(fā)生了干鎖反應(yīng)，從而致使混凝土材料表面出現(xiàn)了裂縫的現(xiàn)象。此外，骨料的選擇以及應(yīng)用不當(dāng)也很可能會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，從而直接影響到了混凝土材料品質(zhì)[5]。

三、水工混凝土裂縫控制措施及加固分析

（一）建立起完善的裂縫防治措施

對于水工混凝土裂縫來說，其產(chǎn)生原因具有多樣化的特點，為了可以有效保證水工施工的整體合理性，并且保證水工結(jié)構(gòu)的安全運行，應(yīng)該建立起完善的裂縫防止措施。在對裂縫的危害性進(jìn)行評估以及分析的時候，應(yīng)該注意應(yīng)用施工現(xiàn)場檢驗、數(shù)學(xué)模型監(jiān)控以及結(jié)構(gòu)計算分析等多種方式，積極將智能化以及數(shù)字化的技術(shù)引入到水工建設(shè)工程當(dāng)中，通過這種方式來盡量降低結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的可能性[6]。同時，還應(yīng)該注意應(yīng)用小波分析、現(xiàn)場檢測法等等多種方式來對工程建設(shè)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行確定，將其當(dāng)作建立起完善裂縫防止措施的重要依據(jù)。

（二）準(zhǔn)確選擇水工混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

在對結(jié)構(gòu)加固方法進(jìn)行選擇的時候，一般可以將其分為直接加固、間接加固以及綜合加固法。在進(jìn)行實踐操作的過程中，通常會考慮應(yīng)用預(yù)應(yīng)力法、外包鋼法以及支點法來進(jìn)行加固處理，通過這些方式可以獲得更多的真實數(shù)據(jù)，從而使得加固工作的展開更加順利。通過多種加固方式結(jié)合應(yīng)用可以有效降低外界載荷的作用，從而使得結(jié)構(gòu)的整體安全性以及可靠性得到保證。首先，應(yīng)該進(jìn)一步加大對界面加固的力度，可以嘗試應(yīng)用植筋加固技術(shù)在新的混凝土結(jié)構(gòu)中植入鋼筋，通過這種方式來保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時也使得混凝土結(jié)構(gòu)之間的連接效果更加理想;其次，使用外包鋼加固法，對于此種加固方法來說，其在我國混凝土工程施工中的應(yīng)用范圍越來越廣，并且取得了較為理想的應(yīng)用效果[7]。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形現(xiàn)象之后，應(yīng)該對鋼板的抗拉程度進(jìn)行準(zhǔn)確計算，從而最終計算出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼板的抗拉強度。對于鋼板結(jié)構(gòu)來說，其抗拉強度勢必會直接影響到最終工程項目施工的綜合質(zhì)量。應(yīng)用碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的方式，可以有效提升混凝土結(jié)構(gòu)強度，同時也使得混凝土結(jié)構(gòu)的綜合耐久性得到了提升;最后，預(yù)應(yīng)力加固法，在對此種方法進(jìn)行應(yīng)用的時候，主要是通過應(yīng)用不同材料來對適用范圍進(jìn)行確定的方式來進(jìn)一步增加預(yù)應(yīng)力拉桿加固質(zhì)量，這樣一來也使得預(yù)應(yīng)力撐桿加固效果更加理想，從而提升了混凝土結(jié)構(gòu)的綜合穩(wěn)定性[8]。

四、水工隧洞裂縫診斷以及加固分析

在展開水工隧洞裂縫診斷以及加固分析工作的時候，應(yīng)該注意對建筑物的裂縫進(jìn)行診斷以及分析，在對水工建筑物裂縫輕度以及缺陷進(jìn)行診斷劃分的時候，應(yīng)該注意對其缺點以及強度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，通過這種方式可以有效提升水工水稻裂縫加固的質(zhì)量，從而使水工隧道結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性得到有效提升，這樣一來也使得工程建設(shè)的經(jīng)濟效益以及社會效益得到了保證。在進(jìn)行混凝土加速混合施工操作的過程中，水工隧道混凝土建筑物可能會產(chǎn)生方向不同、深度不同的裂縫，這些裂縫的出現(xiàn)也勢必會對結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性以及安全性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一般情況下，方向、寬度以及深度不同的裂縫往往對混凝土結(jié)構(gòu)的危害程度也是有很大不同的，因此，想要有效保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及均勻性，應(yīng)該先對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行變壓處理，通過這種方式來使得混凝土工程的使用壽命得到有效延長。

可以按照水工隧道中混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)的實際情況將其分為不同的等級，并且對其危害程度進(jìn)行劃分，可以分為輕微、一般、嚴(yán)重以及特別嚴(yán)重幾個等級。經(jīng)過對水工混凝土施工結(jié)構(gòu)裂縫危害程度進(jìn)行分析之后，可以發(fā)現(xiàn)想要使水工隧洞結(jié)構(gòu)承載能力得到有效提升，應(yīng)該先對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行深入分析，從斷裂力學(xué)的角度來對裂縫穩(wěn)定性進(jìn)行分析，一般情況下可以將其分為張開型、滑開型以及撕開型三種。對于以上三種裂縫穩(wěn)定性分析方式可以看出，在進(jìn)行復(fù)合節(jié)點單元裂縫數(shù)值裂縫模擬的時候，應(yīng)該注意對混凝土材料單元節(jié)點的變化情況進(jìn)行確定。此外，還可以嘗試對模型試驗法進(jìn)行應(yīng)用，這樣一來可以實現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有效記錄以及觀察，對其產(chǎn)生的整個過程有清晰具體的了解，在對水工隧洞結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行選擇以及應(yīng)用的時候也有了具體的依據(jù)。

五、案例分析

某水工隧道工程，在實際展開建設(shè)施工的過程中，由于存在拱頂欠厚的現(xiàn)象，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)的整體承載能力出現(xiàn)了一定問題。這時候，首先應(yīng)該建立起模式，實現(xiàn)對網(wǎng)格的準(zhǔn)確剖分，這樣一來可以使外襯混凝土以及內(nèi)外襯托之間的關(guān)系更加緊密，同時也使得彈性夾層的數(shù)值得到了更加準(zhǔn)確的展示。在對模型網(wǎng)絡(luò)中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行展示的時候，應(yīng)該注意對工程現(xiàn)場的實際施工情況有準(zhǔn)確把握。應(yīng)用黏鋼加固混凝土技術(shù)，使用膠黏層將鋼板僅僅粘貼在混凝土基層表面，通過這種方式可以使原來的混凝土構(gòu)件承載能力得到有效提升。對于此種施工工藝來說，在實際應(yīng)用的過程中，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在施工工藝簡單、施工操作方便、硬化時間短，并且在此過程中并不會增加架構(gòu)自重。

六、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)越來越常見，在我國水工隧道施工過程中，此種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用取得了較為理想的效果，使得結(jié)構(gòu)整體安全性有了很大程度的提升。對于水工隧洞混凝土結(jié)構(gòu)來說，在施工過程中出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是非常常見的現(xiàn)象，這也勢必會對混凝土結(jié)構(gòu)整體安全性以及穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，因此，要進(jìn)一步提升對結(jié)構(gòu)加固以及防滲探究力度，通過這種方式可以有效起到杜絕混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷的作用，從而促進(jìn)了我國水工隧道工程建設(shè)綜合質(zhì)量的提升。

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作者簡介：張成貴（1968— ），男，漢族，畢業(yè)于南昌水利水電?？茖W(xué)校，水利工程管理專業(yè)，研究方向：水利工程管理。