开封黄河河务局经济发展管理局 河南开封 475004
开封黄河工程开发有限公司 河南开封 475004
摘要:混凝土是水利工程中的主要施工材料,影响着水利工程作用的有效发挥。从现状来看,水利工程施工出现混凝土裂缝问题,不利于提升水利工程施工水平,阻碍了水利工程作用的充分发挥。混凝土裂缝的类型主要有收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝、施工裂缝。为保证水利工程施工效果,施工单位有必要根据混凝土裂缝类型,采取合理的混凝土裂缝防治措施。
关键词:混凝土裂缝;水利工程;裂缝类型
中图分类号:TV544
文献标志码:A
引言
水利工程的建设与发展利国利民,然而要想使水利施工的质量得到保障,则还需相关施工人员从水利工程的各项细节着手,通过技术的改进与提升,对水利工程的各个环节施以保障。混凝土作为水利施工中的一项重要材料,常常会由于人为管理不到位和其他外在因素而引发裂缝现象,其对整体工程危害巨大,需要相关施工人员加以重视并采取相应技术手段和管理措施对这一现象展开防治。对于广大水利工程施工者而言,开展水利施工混凝土裂缝预防的研究具有较高的实用价值。
1水利施工中混凝土裂缝类型
1.1沉降收缩裂缝
沉降收缩裂缝主要是指混凝土在发生向下沉降时所产生的裂缝。这一裂缝的形成原因有两方面,一是混凝土块地基土质松软,或是机器回填土时没有压实,混凝土在不均匀下沉时会产生深进的裂缝;另一种是模板的支撑距离过大,刚度不足的模板也会令混凝土发生下沉,产生梭形裂缝,不过当地基稳定之后,这种裂缝也不会再有深向发展的可能。沉降收缩裂缝的产生与模板的选择、施工人员的施工质量、温度的掌控都有一定的关系。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝主要是指混凝土施工完成后初期(15天左右)由于混凝土内外部凝固程度不同(外部比内部干燥凝固快)所造成的表层收缩变形的裂缝。这类裂缝基本上都停留在表层,内里并没有如沉降收缩裂缝那般的贯穿式伤痕,但仍然会对混凝土的抗渗性产生影响,且其内部钢筋易在水下环境中遭到腐蚀,从而为混凝土的承重能力带来较大的破坏。干缩裂缝的产生与混凝土的调配比例、温度及其养护工作的开展具有直接的关联,比如水灰比例不合理、外界温度骤升骤降都会令混凝土发生干涸不均匀而产生裂缝。
1.3塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝主要是指混凝土内部凝固后期,混凝土表面水分过快流失,混凝土内外部拉伸力不同所产生的塑性收缩式裂缝。塑性收缩裂缝受到受力方向影响多呈现中间粗、两边细的缝形,长度在20cm到3m之间,有大有小,互不交叉。这一裂缝多产生于外界温度过高或风力较大的情况下,而混凝土的配比也对其凝结时间有一定影响。为避免这类裂缝的产生,施工人员须根据施工的天气情况对混凝土调制、搅拌作周密的判断,否则一旦产生裂缝,将会为混凝土施工的整体质量带来较大冲击。
1.4构造裂缝
(1)构造裂缝的产生原因。在刚度突变、质量不均匀、形状突变引起传力转折、应力集中等的情况下,混凝土结构的局部会发生裂缝。即便在设计上考虑了该裂缝的设计工作,也仍旧不能够很好地规避这种裂缝的发生。由于主要采取构造措施处理这种类型的裂缝,因此将这种裂缝称为构造裂缝。(2)构造裂缝的防治措施。①以细筋密配形式布置受力钢筋,进而达到改善裂缝形态的目的,从而保证工程建设质量。②通过设置伸缩缝,降低构造裂缝发生的风险,避免构造裂缝的扩大化,以设计规范、设计实际情况等为依据合理地设置伸缩缝。③设置后浇带也可解决构造裂缝问题,在设置后浇带时,需要注重控制后浇带的间距,即不大于30m。与此同时,需要控制后浇带混凝土的间隔时间及浇筑材料,其中浇筑混凝土的间隔时间应大于2个月,而在浇筑时,切忌使用膨胀混凝土。④应用预制构件(特别是预应力构件)的装配式结构及叠合结构同样可以控制构造裂缝。
2水利施工中混凝土裂缝的预防措施
2.1科学控制施工工艺
施工工艺影响着施工水平及混凝土裂缝问题的发生情况,为此需要严格控制施工工艺。采用净浆裹石搅拌新工艺提升混凝土材料的质量,防止水分朝向石子与水泥砂浆界面集中,增强印花界面过渡层的结构致密性,提高混凝土抗压强度。研究发现,应用这种工艺可以将混凝土抗压强度提升到原来的10%以上,这对于降低混凝土裂缝发生概率具有积极意义。此外,通过使用净浆裹石搅拌新工艺还可以节约水泥,减少施工成本。其中,可节约原来水泥用量的7%。除此之外,将二次振捣工艺应用在工程建设之中,并严格控制二次振捣工艺,把水泥种类、气温、水灰比、坍落度等作为依据,明确二次振捣工艺的推进时间,防止产生接头问题。通过顺利推进二次振捣工艺,提高混凝土材料的抗压强度,抗压强度的增长率在10%~20%。
2.2做好施工前期的各项测量工作
水利工程的混凝土施工对于混凝土量与比例的要求十分严格,因而在正式施工前往往要开展一系列的准备工作。首先施工管理者要熟悉图纸,明确施工项目的有关规范,并依此制定施工标准,尤其是测量标准要保证精准,以为后面的混凝土调制、浇灌奠定良好的基础。其次就是建筑物的放样测量,这一工作要求极高,应选取专人负责,以对各个工段进行数据资料采集。需要注意的是,测量仪器与工具等要保证精确度,并定期送检、校对,否则测量误差大,会对后期的混凝土浇筑施工产生较为不利的影响。
2.3注重混凝土的浇筑细节
混凝土浇筑首先要保证搅拌细节,施工人员在混凝土的配料、搅拌过程中应做好称重记录,做到8h内不少于两次检查,以确保混凝土质量。浇筑环节中施工人员要明确混凝土分仓、铺料、平仓细节。一般分仓都是按照闸室和闸墩(闸坝工程)进行分配的,分好后将混凝土料平铺成30~50cm厚度,之后便是平仓过程中对大骨料的振捣。由于大骨料颗粒较大,不经振捣容易给混凝土整体质量带来破坏,所以这一过程中施工人员要保证施工质量,避免骨料集中、漏振和振捣程度不足的情况发生,具体操作以混凝土停止下沉、表面反浆无气泡为合格,注意振捣棒的快速插入和缓慢匀速抽出,以防止混凝土面留有棒孔。
2.4加强混凝土的养护
混凝土的养护通常被定义为施工后的混凝土保养,实际在混凝土施工的过程中一旦发生裂缝显现也是需要施工人员及时修复补救的。这样的补救可随时进行,不会耽误很长的施工周期。相比而言,混凝土施工后的的裂缝修复就比较复杂,因此需要施工人员在施工后的养护方面要注意细节。根据上文所提的几种裂缝类型可知,混凝土裂缝主要在于施工后混凝土内外干涸不均,即受外界温度影响较大所致。因而除了在调配过程中把握混凝土材料比例、控制其凝固时间外,还要对其后期凝固温度展开调控,最常见的是将浇筑时间定在温度较低的夜间,或在白天对混凝土进行遮盖,以此减少温度过高和日晒所带来的表层干涸、裂缝现象。
结束语
综上所述,水利工程施工环境复杂多变,施工周期长,对于施工人员的技术、管理水平有着较高的要求。若要进一步提高水利工程的施工质量,则需要施工人员从设备配置到人员管理再到具体施工均须做到谨慎与完善。尤其针对混凝土的开裂现象,工程管理人员必须抓好施工现场的流程管理,引进成熟的施工技术,通过对技术人员施工作业情况的层层把关,从而实现对混凝土裂缝现象的治与防。
参考文献
[1]邓春林,范洪浩,张琴飞,等.船闸工程混凝土裂缝控制技术[J].水运工程,2015,3(3):123.
[2]郭勇.水利工程中混凝土裂缝原因及防治[J].名城绘,2020(1):1.
[3]李照庆.水利施工中混凝土裂缝防治技术分析[J].科技创新与应用,2020(1):135-136.