郭勇
摘要:混凝土結(jié)構(gòu)具有不易風(fēng)化、強(qiáng)度高和耐火性能優(yōu)異等特征,非常適用于水利工程施工。但是在實(shí)際的水利工程混凝土施工中,受到施工環(huán)境及大體積混凝土結(jié)構(gòu)的影響,混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,對水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。因此,施工單位需要在施工中應(yīng)用混凝土裂縫控制技術(shù),保障水利工程的順利完工。
關(guān)鍵詞:水利工程;混凝土;裂縫原因
1加強(qiáng)水利工程混凝土裂縫防治的必要性
隨著我國水利工程建設(shè)的不斷深入發(fā)展,在水利工程項(xiàng)目施工中,混凝土的裂縫防治作為整個(gè)水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn),其裂縫的防治已逐漸成為項(xiàng)目管理者推進(jìn)工作的重中之重。一方面,可防止水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞?;炷亮芽p作為水利工程施工中常見的質(zhì)量現(xiàn)象,其短期的裂縫或不明顯的裂縫對水利工程的質(zhì)量和外觀將產(chǎn)生一定的影響。對于長期的裂縫或短期內(nèi)不及時(shí)進(jìn)行防治的裂縫,外部雨水或其他有害雜質(zhì)進(jìn)入裂縫后,將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋材料被銹蝕,從而大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與強(qiáng)度。因此,加強(qiáng)對水利工程混凝土裂縫的防治,可有效地防止工程主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞。
2水利工程混凝土裂縫的生成原因
2.1混凝土質(zhì)量及施工技術(shù)原因引起的裂縫
水利工程的施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在水利工程施工中對混凝土及施工材料的要求極為嚴(yán)格。若施工用的水泥、砂石及摻料等存在質(zhì)量問題,或者施工用的混凝土配合比不符合規(guī)范要求等將對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。同時(shí),在一些大型水利工程施工中,施工技術(shù)措施是否符合規(guī)范要求,施工設(shè)備是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,施工人員的素質(zhì)是否滿足混凝土施工技術(shù)的要求,都會(huì)對混凝土的施工質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。
2.2混凝土收縮引起的裂縫
首先,在水利工程施工階段受水泥水化熱及外部氣溫的作用,極易引起混凝土應(yīng)力收縮而產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。該裂縫極少的交叉產(chǎn)生,多是呈有規(guī)則的條狀,在結(jié)構(gòu)的變截面處產(chǎn)生,并與主體的受力鋼筋平行。此種裂縫在大體積混凝土的柱梁、板等構(gòu)件發(fā)生較多,尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物,該種類型的裂縫產(chǎn)生的危害較大。其次,在混凝土凝固的過程中,因水汽蒸發(fā)或散熱體體積收縮引起的裂縫。若在凝固的過程中混凝土的正常收縮受到干擾,當(dāng)收縮應(yīng)力大于其能夠承受的強(qiáng)度,或者受到外部擠壓等超過了混凝土的抗壓能力范圍,也會(huì)使水利工程混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。
2.3超出荷載引起的裂縫
在水利工程施工中,若混凝土施工構(gòu)件受到不當(dāng)?shù)氖┕ず奢d,或者上部建筑物在下部建筑物未滿足施工條件的情況下進(jìn)行施工時(shí),極易產(chǎn)生超載裂縫。在超出荷載作用下將產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,此時(shí)極易出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫。若構(gòu)件在較大的剪力作用下,也極易產(chǎn)生向上下延伸的斜裂縫。
3水利工程施工中混凝土裂縫控制技術(shù)分析
3.1施工材料控制
在水利工程施工中,施工材料的應(yīng)用會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)。針對這一因素,施工單位需要做好施工材料的控制工作,嚴(yán)格按照施工方案的材料要求和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,進(jìn)行施工材料的采購,確保水泥的型號、骨料的級配與粒徑、外加劑的種類符合施工要求,保障混凝土的結(jié)構(gòu)性能。同時(shí),在進(jìn)行水泥材料的選擇時(shí),施工單位需要在保障其他性能符合要求的基礎(chǔ)上,選擇水化熱偏低的水泥。
3.2混凝土配比控制
在合理選擇施工材料的同時(shí),施工單位需要明確最佳的混凝土配合比,應(yīng)用施工材料進(jìn)行多次試驗(yàn),對試驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度、塌落度等參數(shù)進(jìn)行檢測,選擇性能最為優(yōu)異的配合比,提升混凝土結(jié)構(gòu)的性能。需要注意的是,有些水利工程應(yīng)用的混凝土是在工廠拌合后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,施工單位需要做好混凝土運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量控制工作,實(shí)現(xiàn)合理的混凝土施工。
3.3施工溫度控制
混凝土施工中溫度升高的原因在于水泥水化熱,施工單位可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的性能要求,盡最大限度減少水泥的應(yīng)用,或者采用低水化熱水泥,降低混凝土拌合過程中產(chǎn)生的熱量。同時(shí),在混凝土拌合之前,通過冷水沖刷碎石,以此降低混凝土拌合產(chǎn)生的熱量。在混凝土施工中,施工單位需要合理選擇施工時(shí)間和澆筑方式,通常選擇上午七點(diǎn)到十點(diǎn)或者下午三點(diǎn)到六點(diǎn),進(jìn)行混凝土的拌合及澆筑施工,避免高溫作業(yè)加大混凝土結(jié)構(gòu)的溫差。在澆筑施工中,施工單位需要采用分層澆筑施工方案,提升混凝土的散熱效果。如果水利工程施工應(yīng)用的混凝土結(jié)構(gòu)為大體積混凝土,施工單位需要在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水管,縮小混凝土的內(nèi)外溫度差,降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力,避免溫度裂縫的出現(xiàn)。
3.4施工工藝控制
在施工過程中,為了避免施工裂縫的出現(xiàn),施工單位需要做好二次振搗施工及混凝土養(yǎng)護(hù)工作。在二次振搗施工中,混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)在初凝階段進(jìn)行二次液化,消除混凝土結(jié)構(gòu)中水膜和粗大骨料,提升混凝土結(jié)構(gòu)的均勻性及穩(wěn)定性,在很大程度上降低了混凝土沉陷裂縫以及塑性裂縫出現(xiàn)的概率。同時(shí),施工單位需要注重混凝土振搗中存在的泌水現(xiàn)象,必要時(shí)可以在混凝土振搗中添加適量的粉煤灰,降低混凝土的水灰比,避免干縮裂縫的出現(xiàn)。在混凝土養(yǎng)護(hù)工作中,施工單位需要在混凝土施工結(jié)束后,進(jìn)行為期七到十天的混凝土養(yǎng)護(hù)工作,在混凝土結(jié)構(gòu)表面覆蓋土工布或者塑料薄膜,并定期進(jìn)行灑水處理,實(shí)現(xiàn)混凝土的保溫及保濕,避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。在冬季施工中,養(yǎng)護(hù)人員需要用棉被覆蓋混凝土,提升保溫效果。
4結(jié)論
混凝土裂縫是水利工程中最常見,也是危害最大的一種質(zhì)量問題,其不僅影響著水利工程的施工安全與質(zhì)量,甚至?xí)蜷L期水流沖擊而造成坍塌,對人們生命安全產(chǎn)生極大的威脅。因此,為確保水利工程混凝土的施工質(zhì)量,項(xiàng)目部要樹立預(yù)防為主的管控意識,不斷優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì),加強(qiáng)項(xiàng)目管理,嚴(yán)格把控混凝土裂縫的產(chǎn)生,消除一切潛在的質(zhì)量隱患,為水利工程的質(zhì)量保駕護(hù)航。
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(作者單位:中建六局水利水電建設(shè)集團(tuán)有限公司)