水工建筑施工病害的防治处理浅析
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摘要:水工建筑物所处的环境和运用条件千差万别，地质条件各不相同，病害成因各异，故其处理措施应根据资金的多少选择先进有效的方法。本文就我国在水工建筑物病害处理方面的一些工程实践及科研成果，作一粗浅的介绍。分析了水工建筑物施工常见的病害类别，提出了相应的处理方案。
关键词: 水工建筑; 病害; 防治
中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：
前言：随着混凝土材料技术和设计实践、施工水平的不断进步，混凝土或钢筋混凝土建筑物经过50年或更长的使用时间，没有必要采取特殊方法对建筑物进行补强、加固、防渗处理。可是从现实情况来看，水工混凝土建筑物却存在着各种各样的缺陷和病害，甚至尚未建成，就出现严重工程缺陷，或者刚投入使用，就不得不进行修补。如果考虑到一切可以利用的经验，那么未来的建筑工程的设计、施工和使用三个阶段都必须重视水工混凝土建筑物老化病害的预防措施。实践经验表明，今后应优先考虑采用新材料、新工艺、新技术维修带病运行的建筑物和把不断更新的专门技术应用于新建筑。在这个不断创新的年代里，人们对混凝土材料的认识，已从以往偏面追求高强度逐渐转变为采用高性能混凝土，这种转变的本身就是重大的变革。近年来，高性能混凝土技术取得了长足进步
1 水工建筑物的分类及功能
水工建筑物的分类及功能情况如下:
1. 1 分类
水工建筑物适用于不同的水利项目，在对应工程建造阶段发挥着不同的功能。本次以使用功能进行划分，水工建筑物主要有: ①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘; ②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸; ③进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站; ④输水建筑物，如引( 供) 水隧洞、渡槽、输水管道、渠道; ⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤［1］。
1. 2 功能
一般情况下，水工建筑物都是作为水利工程的主体结构，其使用功能也是针对水资源调度而言，从宏观上对农业用水实施科学地调配。水工建筑物的应用功能包括: ①蓄水。水是自然界存储量最丰富的资源，除了地表水外每年也有相当量的雨水。水工建筑物可及时蓄积水资源，并按照规划范围给予调控分配。②排水。需要利用水资源时，还应该借助水工建筑物的排水功能，按照需求水量打开水闸防水。例如: 发电、灌溉等。③防洪。综合蓄水、排水等两方面的功能，水工建筑物具备了防洪抗灾的作用，一方面保护了水利设施的安全性，也避免了水资源的浪费。
2 水工建筑物具有的病害特点
与其它建筑工程相比较，水利工程因其服务对象特殊，实际建造环节也面临着多种病害特点。这也往往成为影响水工建筑使用价值的重要因素，且到达一定程度会引发水利失控风险。水工建筑施工的主要病害:
1) 裂缝。早期水利工程结构在材料使用方面存在明显的不足，特别是水库、坝体、溢洪道等筑造材料的性能系数较低，影响了其在供排水流程里的作用。新时期采用混凝土结构解决了过去遗留的问题，但混凝土结构使用也存在着明显的裂缝病害。水工建筑混凝土硬化过程中，由于混凝土脱水，引起收缩，或者受温度高低的温差影响，引起胀缩不均匀而产生的裂缝［2］。此种裂缝初期的形状较小，若不及时修补处理则会在外力作用下扩大，减弱了水利设施的抗害能力。
2) 沉降。一些占地面积大的水工建筑物，当期面临巨大的内外力作用时则会引起沉降病害。沉降病害从地基开始蔓延，逐渐扩大至上部设施。比较常见的包括: 瞬时沉降是紧随着加压之后地基即时发生的沉降，水工建筑物地基土在外荷载作用下其体积还来不及发生变化，主要是地基土的畸曲变形，也称畸变沉降、初始沉降或不排水沉降; 固结沉降是由于荷载作用或地下水力压力的变化导致的超孔隙水压力的消散、有效应力的增长而产生的，容易破坏水库、溢洪道等供输水设施的完整性。
3) 渗漏。无论是供水或排水操作阶段，水工建筑物均面临着渗漏病害的风险，这也是水工建筑物施工比较多见的病害。渗漏病害的成因: 一是材料因素，所用混凝土材料的黏合性能不足，遇水受潮后容易被侵蚀，水流冲散了混合料而扩大了结构内的间隙，进而发生了水渗漏问题; 二是环境因素，现场施工人员对已完成筑造的建筑物缺乏养护，雨季水流渗入到混凝土结构中，使挡水、泄水、进水、输水等水工建筑物出现渗漏现象。以上两种问题，都是水利工程渗漏病害的引发因素。
3 水工建筑施工病害的防范处理
针对水工建筑物面临的病害问题，施工单位应财务综合性的防治措施。
1) 技术方面。施工技术决定着水工建筑物的筑造质量，也能从多项指标上提高现场作业的效率。根据多年的施工经验，解决水工建筑病害问题的关键在于技术方案，施工单位必须拟定科学可行的技术对策，才可从根本上处理好水工建筑的病害现象。例如，混凝土结构是水库、溢洪道、坝体等基本构成，处理混凝土裂缝病害是现场施工的重要内容［3］。改变过去单一的裂缝处理方式，应优化混凝土裂缝的修补技术，指采取科学的方法对混凝土裂缝进行修复的技术，如: 填充法、灌浆法、开凿法。
2) 管理方面。水利项目涉及到不同类别的水工建筑物，每一种建筑在结构性能、施工工艺、病害风险等方面的差异较大，控制好这些风险是施工单位需加强管理的。例如，受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和施工方案的影响甚大，此种环境下执行水工建筑物施工方案的病害风险更好。施工单位需做好前期规划工作，拟定一套完整的病害防治方案，在此基础上提供更为可靠的病害对策。通常，施工单位可根据预测到的病害风险，拟定预处理方案以降低病害的发生率。
3) 安全防护。水工建筑物施工难度大，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛。此外，复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。为了防范建筑物出现裂缝、沉降、渗漏等病害，应当执行建筑施工防护措施，提高现场作业的安全性［4］。另外，大型水利工程的挡水建筑物失事，将会给下游带来巨大损失和灾难，施工现场也要做好下游水域的防护工作。如:输水渠道周边添加防护结构，用混凝土作为挡土墙对其进行保护，预防了沉降、坍塌等严重事故的发生。
4 结论
许多预防老化病害的措施，在规划设计和施工阶段就应认真考虑并实施。假如当年设计和施工人员对老化病害能有较深的认识并采用有效的预防措施，则某些严重事故原本是可以避免或延缓的，假如使用阶段对建筑物进行定期检验或检查，并对任何损坏及时修补，使轻微的损伤进一步减少到剩下的风险是允许的为止。这样，建筑物的安全使用期限将会大大延长。