水利施工中混凝土防裂缝技术控制

(整期优先)网络出版时间:2023-06-13
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水利施工中混凝土防裂缝技术控制

乔中平

身份证号:320925198707143126

摘要:受多方面不合理因素干扰,水利工程施工过程中可能会出现一些质量问题,如混凝土裂缝问题等。这就需要按照工程项目混凝土施工情况增强裂缝控制力度,从优化材料选择、优化混凝土配合比以及优化混凝土施工等方面入手,对混凝土裂缝加以控制处理,降低工程施工过程中出现裂缝问题的可能性,保证水利工程混凝土结构质量和施工安全。

关键词:水利施工;混凝土;裂缝防控

引言水利工程是一项利国利民的基础性工程,具有施工范围广、工期长、施工环境复杂、参与工种多等特性,施工难度较大,任何一个环节控制不当,都会影响水利工程施工质量。因此,在水利工程施工中制定合理的质量管理策略,无论是保证水利工程质量,还是提升施工效率,都有着重大意义。在水利工程施工过程中,混凝土裂缝作为普遍存在的一种常见病害,会对水利工程的建设质量造成较大影响,因为它不仅会使混凝土结构存在一定的安全隐患,同时也可能影响到整个水利工程的施工质量。鉴于此,在制定水利工程质量管理策略时应当充分考虑工程施工过程中出现混凝土裂缝的可能性、产生裂缝的原因以及防治措施,以避免产生混凝土裂缝或对产生的裂缝进行有效的修复,使水利工程施工质量维持在比较高的水平,从而使整个水利工程的质量得到保障。

1.混凝土结构裂缝分类

常见裂缝形式有塑性裂缝、沉降裂缝、干缩裂缝、温差裂缝、施工以及承载力裂缝等,不同的裂缝对应不同的阶段和环境。有效预防混凝土裂缝必须立足于识别不同裂缝的形态,针对性地拟定对应策略。下文详细介绍施工裂缝、承载力裂缝和温差裂缝。

(1)施工裂缝。施工裂缝是指由于各种施工原因造成的裂缝现象,其形成原因较为复杂,一般可分为材料裂缝、模板裂缝、浇筑裂缝、接茬裂缝和养护裂缝等。其中,材料裂缝现象主要是由于在建设过程中,材料质量把握不准确、混凝土配比不恰当和拌合物选择不合理等原因造成的裂缝现象,也可纳入先天裂缝范畴;模板裂缝通常是由于模板刚度不足引发模板变形和跑模等问题而形成的裂缝;浇筑裂缝是由于在浇筑振捣过程中操作不规范引发混凝土离析、分层及漏浆问题,从而产生的裂缝现象;接茬裂缝是由于施工接茬及后浇带留置不合理所引发的裂缝现象,也被称为原生裂缝。此外,由于在养护过程中没有按照规范实施养护导致混凝土构件骤冷,以及使用过程中预应力张拉失控骤然张放等现象,也可能引发裂缝问题,这些情况被统称为后天裂缝。

(2)承载力裂缝。承载力裂缝是指混凝土构件受到自身重量和梁板重量等影响导致的裂缝现象,也被称为载荷裂缝。这种裂缝通常会在混凝土构件表面形成相互平行、较为短小且不连贯的裂缝,随着裂缝的发展逐步连贯成一片,并在纵向劈裂的影响下出现侧向膨胀,混凝土在膨胀过程中逐步剥落。此后混凝土进一步受压破碎,纵向钢筋屈服,整个构件压溃破坏。

(3)温差裂缝。温差裂缝是指由于季节变化和昼夜变化等情况下,温度差引发材料变形所致的裂缝现象,属于间接裂缝。一般在大体积混凝土构件表层常见较为细微的温差裂缝,通常不会对混凝土构件的性能造成严重影响。但对于檐口、雨棚等长期暴露于环境中的混凝土构件,温差裂缝所造成的危害性将显著增高。

2.水利工程混凝土裂缝的防治措施

2.1优化混凝土配合比

混凝土材料能否顺利成型,很大程度上取决于其配合比是否科学合理。在工作中,首先应严格遵守《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)的有关内容,确保混凝土材料配比的科学性。其次,需要对混凝土材料的干缩率、坍落度等进行实验,并结合工程施工需求进行适当调整,在不影响水利工程施工质量的基础上,尽可能减小混凝土的坍落度。再次,要控制混凝土材料的用水量、水灰比和砂率等,尽可能降低水胶比,保证最佳砂率值,优化混凝土材料的整体性可采用粉煤灰或矿粉替代部分水泥以达到优化配合比的效果。最后,在确定混凝土材料配合比之前,工作人员要真正深入一线施工场所,根据施工单位的浇捣工艺以及操作水平等,适当调整混凝土的设计坍落度等参数,为后续混凝土材料顺利成型打下坚实的基础。

2.2把控混凝土拌制和运输环节

为了使混凝土的原料充分融合,在拌制过程要确保粗细骨料、水、凝胶和添加剂的搅拌要充分。在搅拌过程中控制搅拌、静置的时间,合理规划浇筑施工,做好原材料供应,避免浇筑施工出现中断,充足的原料供应是顺利完成混凝土浇筑施工的基础。浇筑混凝土的过程要充分分析现场环境,避免过高或过低的温度引发的温度裂缝,控制好搅拌时间,把握好浇筑速度,优选出适当的搅拌方式,以便现场顺利开展混凝土浇筑施工,对于有运料需要的要做好运输环节工作,规划运料时间和路线,做好运输途中的质量控制。

2.3强化温度防裂控制

温度裂缝对混凝土结构的影响巨大,浇筑过程的混凝土存在发热反应,这就要求施工人员要做好现场温度的控制工作,避免外部环境和内部温度差异过大造成的结构内部或者表面出现裂缝。搅拌混凝土时会散发出很多热量,通过温差控制可以减少这方面的危害。浇筑混凝土时可以借助提前埋设好的水管对其降温,对于大面积的浇筑,该降温方式效果更加显著,有效减少温度裂缝的出现。施工时,要考虑到季节性温差,规划好工期,尽可能不在极端气候施工,确需施工的要加强防护。把握好拆模节点,浇筑施工完成后覆盖薄膜,在混凝土中层上覆盖装有锯末的麻袋。在高温环境下,通过内部散热管和在混凝土上层喷洒水两种方式配合散热。虽然散热很重要,但还要避免过多地流失表面水分,减少水分蒸发导致的裂缝。对于雨天和大风天气也要多加注意,避免在恶劣气候下开展浇筑作业,尽可能减少可能引发裂缝的因素出现,确保水利工程中混凝土结构达到预期质量要求。

2.4加强施工监测

加强施工监测,便于对水利工程施工情况进行更透彻的了解。由于水利工程环境相对于一般水利工程施工环境要复杂,并且对结构稳定性的要求更高,这时候需要加强对水利工程混凝土变形程度以及温湿度情况展开系统监测,并记录好相应的数据,以便于在整个施工中及时了解混凝土的变化情况,科学防治裂缝,以确保工程质量得到较好保障。从笔者从业经验来看,加强施工监测,对于混凝土质量的提升是颇有益处的,特别是在避免混凝土体出现贯穿式裂缝方面效果显著。

2.5选择适宜的原材料并做好养护工作

为了提高整个项目的质量,需要更合理地规划选定的原材料。首先,需要合理考虑具体的施工技术方案,同时考虑到天气、环境和其他因素。在具体施工中,承包商应按照技术人员提供的方案对各种原料的组成比例进行充分控制,预计施工后效果以提高混凝土施工的技术水平。施工人员在施工过程中必须充分考虑水泥的选择和水泥配比,否则,如果材料配比出现问题,将对项目产生严重后果。

结语

混凝土材料是水利工程施工过程中必不可少的重要材料之一,为水利工程结构提供了足够的支撑力。开裂问题是混凝土结构施工中常见的质量病害之一,在原材料选择不合理、混凝土砂浆配比不科学、混凝土浇筑及养护不到位的情况下,均可能发生开裂。因此,只有优化材料选择、优化混凝土配合比、保证混凝土结构施工质量和养护水平,才能规避混凝土结构的开裂问题。

参考文献

[1]吕宁阳.浅谈水利水电工程混凝土施工常见问题与管理措施[J].人民黄河,2021,43(S2):257-258.

[2]谢华东.水工大体积混凝土裂缝成因及预防处理措施研究[J].水利水电快报,2021,42(S1):88-91.