潘會(huì)陽(yáng) 嚴(yán)仕恩
摘要:改革開(kāi)放以來(lái),隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)家也加快了水利大壩工程建設(shè),即水利大壩工程建設(shè)已成為振興中國(guó)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而,在水利大壩建設(shè)中,由于各種因素的影響,水利大壩工程往往存在各種安全隱患,特別是在大壩工程中,混凝土中會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,影響工程的安全穩(wěn)定。因此,工程施工質(zhì)量直接關(guān)系到國(guó)家生命安全和經(jīng)濟(jì)損失,必須高度重視,結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)水利大壩工程混凝土施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及管理措施進(jìn)行了探討和分析,僅供同行參考。
關(guān)鍵詞:水利大壩工程;混凝土施工;常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題;管理措施
1水利大壩混凝土工程常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題
1.1水利大壩工程混凝土裂縫成因
目前,水利大壩工程混凝土施工裂縫主要有三個(gè)原因:① 混凝土澆筑過(guò)程中會(huì)發(fā)生水化反應(yīng),導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差大,產(chǎn)生裂縫和變形。② 當(dāng)混凝土硬化時(shí),會(huì)發(fā)生收縮反應(yīng),導(dǎo)致混凝土構(gòu)件變形和裂縫。③ 混凝土攪拌過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。④ 如果混凝土表面上的水蒸發(fā)得太快,內(nèi)部溫度會(huì)迅速升高,但混凝土表面仍然是塑性的,會(huì)出現(xiàn)裂縫。⑤ 如果水利大壩大壩結(jié)構(gòu)不均勻,也會(huì)出現(xiàn)裂縫。產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣,應(yīng)根據(jù)不同的裂縫原因找到相應(yīng)的解決辦法。
1.2材料質(zhì)量問(wèn)題
在水利大壩建設(shè)過(guò)程中,與鋼筋混凝土建筑質(zhì)量要求有關(guān)的建筑材料主要采用優(yōu)質(zhì)水泥和鋼筋混凝土作為原材料。水泥澆注料的施工質(zhì)量直接關(guān)系到主體混凝土整體澆注施工質(zhì)量。水泥在加熱水化工過(guò)程中會(huì)直接產(chǎn)生大量的熱量。如果在澆筑混凝土的內(nèi)部水化過(guò)程中沒(méi)有充分考慮水泥漿在水化過(guò)程中釋放的內(nèi)部熱量,則水泥漿在水化過(guò)程中釋放的內(nèi)部熱量將直接導(dǎo)致澆筑混凝土的內(nèi)部加熱溫度過(guò)高。隨著建筑混凝土內(nèi)外強(qiáng)度溫差的逐漸變化和增大,混凝土裂縫表面的張力和應(yīng)力可能逐漸增大。當(dāng)裂縫的拉應(yīng)力強(qiáng)度大于混凝土本身能夠承受的溫度極限時(shí),混凝土上將很快產(chǎn)生許多裂縫。同時(shí),混合泥漿的水灰比、水泥砂漿的重量和外加劑的配比與混凝土材料的質(zhì)量密切相關(guān)。在實(shí)際工程施工中,如果施工作業(yè)技術(shù)人員不嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量比配制鋼筋混凝土施工材料,混凝土開(kāi)裂的概率將大大增加。
1.3溫度裂縫
混凝土的整體材料結(jié)構(gòu)特性直接決定其整體收縮壓縮極限和整體壓縮承載力極限。即使混凝土的整體收縮壓縮能力應(yīng)有一定的壓縮極限,混凝土的整體抗壓腐蝕能力也應(yīng)有一定的壓縮極限。當(dāng)室內(nèi)外環(huán)境溫度變化時(shí),混凝土基體將逐漸產(chǎn)生熱收縮、膨脹和冷收縮兩種物理應(yīng)力效應(yīng),混凝土基體表面也可能因冷收縮或熱膨脹而逐漸產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。當(dāng)拉壓應(yīng)力超過(guò)混凝土能承受的最大拉壓應(yīng)力極限時(shí),混凝土中可能會(huì)出現(xiàn)巨大裂縫。
1.4混合收縮裂縫
混凝土的風(fēng)化形成與鋼筋水泥的風(fēng)化凝結(jié)密切相關(guān)。水泥在水中的凝結(jié)過(guò)程和水的均勻性對(duì)水泥混凝土的質(zhì)量穩(wěn)定性有很大影響。如果在擠壓凝結(jié)水的過(guò)程中,鋼筋水泥體積變化不均勻,將直接導(dǎo)致鋼筋混凝土熱反射差,應(yīng)力膨脹后產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的主要原因是室外混凝土施工養(yǎng)護(hù)后室內(nèi)溫度較低,使室內(nèi)混凝土再次收縮,促進(jìn)各種裂縫的再次發(fā)生。同時(shí),外力對(duì)建筑混凝土收縮裂縫的直接影響也可能對(duì)收縮裂縫產(chǎn)生不利影響,這也是造成建筑混凝土收縮裂縫的主要影響因素。
2水利大壩工程中混凝土施工質(zhì)量管理的措施
水利大壩大壩工程建設(shè)是一項(xiàng)非常系統(tǒng)和復(fù)雜的工作,涉及多方面。只有在混凝土工程施工方面,才能保證其施工質(zhì)量,做好以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。
2.1混凝土攪拌的質(zhì)量控制
在我國(guó)水利大壩大壩工程建設(shè)中,鋼筋混凝土施工過(guò)程的質(zhì)量至關(guān)重要。因此,應(yīng)認(rèn)真做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的施工前準(zhǔn)備和驗(yàn)收工作,其中材料拌和是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在大壩混凝土材料的拌和作業(yè)中,大多采用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拌和,不僅材料成本高,而且拌和速度快,質(zhì)地均勻。在此操作過(guò)程中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)在攪拌操作前,應(yīng)嚴(yán)格、仔細(xì)地檢查所使用的原材料,嚴(yán)禁大量使用不完全合格或有質(zhì)量缺陷的攪拌材料。整機(jī)攪拌時(shí),應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn),并按試驗(yàn)得出的比例進(jìn)行混合,避免誤差過(guò)大。攪拌材料時(shí),操作人員不得隨意改變混合劑的比例?;旌匣蜷g接配制的鋼筋混凝土澆筑材料經(jīng)檢驗(yàn)不合格時(shí),不得直接用于其他澆筑層的施工。在混凝土材料的拌和使用過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格保證所有混凝土材料拌和均勻,顏色一致,以保證材料流動(dòng)性好,附著力好。攪拌過(guò)程中注意避免混雜物,及時(shí)安排物業(yè)專人監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)垃圾清理。澆筑工程完成后,應(yīng)覆蓋一層塑料薄膜,以避免陽(yáng)光和外部環(huán)境水分的直接影響和材料損壞,造成上述局部裂縫。
2.2大壩混凝土澆筑質(zhì)量控制
混凝土澆筑主體工程是我國(guó)水利大壩主體工程的重要組成部分。壩體混凝土采用高頻振搗器振搗,小型混凝土體積大、壩體結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位采用插入式高頻軟軸自動(dòng)振搗器振搗。每個(gè)固定位置的滴水振搗直至基層混凝土不再明顯下沉,不再出現(xiàn)大氣泡,不再隨泌水振搗為止。插入基礎(chǔ)混凝土的兩個(gè)振動(dòng)器之間的振動(dòng)間隔半徑不得大于有效振動(dòng)間隔半徑的1.5倍;振搗上基層混凝土?xí)r,振動(dòng)器一端插入下基層混凝土約5cm,以加強(qiáng)上下基層混凝土的緊密結(jié)合。一般情況下,振搗器與連接模板的垂直振搗距離必須大于振搗器有效振搗半徑的1/2,模板不得與模板鋼筋等預(yù)埋件垂直接觸。根據(jù)大壩各澆筑塊的高程、位置、土壤氣候、降水溫度等條件確定各澆筑塊的高度??刂婆搩?nèi)每層鋪料厚度約40cm,不大于50cm。在大面積實(shí)體澆筑和凝結(jié)過(guò)程中,為了大大提高澆筑混凝土的簡(jiǎn)易性和熱量,節(jié)約澆筑水泥,降低凝結(jié)水化熱,延長(zhǎng)澆筑混凝土的初凝時(shí)間,可分別添加P或PT固體轉(zhuǎn)化復(fù)合糖蜜和Z或ZT固體轉(zhuǎn)化復(fù)合糖蜜。糖蜜不僅能有效減少體內(nèi)水分,還能延緩血液凝固。用量一般為0.2~0.25%,可有效節(jié)約10%的初凝水泥,并可延長(zhǎng)初凝水泥時(shí)間2~3小時(shí)。在冬季低溫潮濕天氣,為提前縮短拆模施工時(shí)間,加快鋼筋立模機(jī)周轉(zhuǎn),采用N-MT材料轉(zhuǎn)化的糖蜜對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行早期加固。
2.3大壩混凝土工程的施工和維護(hù)
在大壩混凝土工程施工過(guò)程中,養(yǎng)護(hù)管理非常重要,是提高大壩工程整體施工質(zhì)量的有效途徑和方法。盡管大壩工程混凝土施工質(zhì)量和技術(shù)要點(diǎn)的控制非常重要,但擬建工程竣工后的驗(yàn)收和運(yùn)維管理不容低估,這在很大程度上關(guān)系到整個(gè)水利大壩工程的施工質(zhì)量。對(duì)本工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的部位,進(jìn)行重點(diǎn)檢查保證質(zhì)量。在水利大壩混凝土工程施工過(guò)程中,應(yīng)不斷提高混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑強(qiáng)度,避免因混凝土鋪裝層間隙過(guò)大而引起的施工質(zhì)量問(wèn)題。在實(shí)際施工操作過(guò)程中,應(yīng)盡量保持混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和濕度的穩(wěn)定性,牢固避免混凝土結(jié)構(gòu)表面長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中。在實(shí)踐中,可以使用防水油布、塑料布和水?dāng)U散法適當(dāng)覆蓋表面?;炷两Y(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)過(guò)程主要包括施工階段的養(yǎng)護(hù)和運(yùn)維管理階段的養(yǎng)護(hù),如裂縫修補(bǔ)、混凝土侵蝕修補(bǔ)、水下修補(bǔ)等。在水利大壩工程混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,在條件允許的情況下,應(yīng)停止或減少泄水,以有效降低水庫(kù)水位,保證大壩擋水?dāng)嗝孀銐虼?。根?jù)實(shí)際情況,選擇合理的開(kāi)挖、回填、壓實(shí)和灌漿處理及維護(hù)方法。
3結(jié)論
水利大壩混凝土施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題和管理措施必須根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行,并對(duì)大壩混凝土澆筑中的一系列問(wèn)題提出相應(yīng)的解決辦法。嚴(yán)格選擇原材料質(zhì)量,嚴(yán)格掌握各環(huán)節(jié),提高工程整體質(zhì)量。另外,必須及時(shí)解決施工過(guò)程中存在的一些安全隱患,避免影響整個(gè)工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)的管理制度可以在一定程度上提高水利大壩工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]馬良偉.淺析水利大壩工程大壩防滲墻施[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2016(11).