水库渠道衬砌混凝土裂缝成因及预防分析
2017-04-13
(中国水利水电第五工程局有限公司 610065)
水库渠道衬砌混凝土裂缝成因及预防分析
汪寒恩 杨 理 王 俊
(中国水利水电第五工程局有限公司 610065)
水库渠道的混凝土衬砌施工属于一种薄壁结构施工,也正是由于其壁较薄,如果在施工过程中混凝土出现裂缝,就会很容易出现贯穿性的裂缝,因此需要对此引起高度的重视。本文首先分析水库渠道衬砌混凝土裂缝产生的原因,然后据此分析有效的预防措施。
水库渠道;衬砌;混凝土裂缝;成因;预防措施
在水库渠道的施工建设中,衬砌混凝土出现裂缝是一种非常常见的现象,其带来的危害是非常严重的,应当引起人们的广泛重视。但是水库渠道衬砌混凝土产生裂缝的原因较多,这也使得相应的预防工作更加的困难。
一、水库渠道衬砌混凝土裂缝的分类
在水库渠道的衬砌混凝土施工中,根据出现混凝土裂缝的原因不同可以分为干缩裂缝、塑形收缩裂缝、沉陷裂缝以及温度裂缝四大类。不同类型的混凝土裂缝表现出来的形状有着较大的差异性,所带来的危害也存在着不同。其中一部分裂缝只存在于混凝土表面,通常裂缝的深度较浅,而有的裂缝较大,缝较深,贯穿整个混凝土板,这类型的裂缝带来的危害也是最大的。
二、水库渠道衬砌混凝土裂缝产生的原因分析
水库渠道衬砌混凝土产生裂缝的原因较多,其中最为主要的原因有以下几种:第一,干缩裂缝。对于这类型的裂缝通常出现在养护完成的一周左右,由于混凝土的内外水分蒸发出现较大的差别,引起混凝土内外变形不一致,从而导致混凝土裂缝的情况出现。第二,塑形收缩裂缝。对于此类型的裂缝来讲通常出现在混凝土结构的表面,裂缝一般较浅,其形成主要是因为混凝土在凝结的过程中,由于外部的原因使得其中含有的水分丢失得较快,使得混凝土出现收缩产生裂缝。第三,沉陷裂缝。产生沉陷裂缝的原因较多,其中最为主要的原因有两种,第一种是由于在对地基进行处理的过程中存在着问题,当承受一定的载荷之后出现不均匀沉降的现象;第二种是由于在早春的施工,土层之中可能存在着冻土的现象,但是施工过程中没有发现,当施工完毕之后,随着气温的升高,冻土融化之后土质变软,出现不均匀的沉降。由于沉陷产生的裂缝通常都属于贯穿性裂缝,带来的危害通常较大,因此在施工的过程中应当对此进行严格的施工质量控制。第四,温度裂缝。温度裂缝产生的裂缝没有较明显的形状和规则,由于施工完成之后,混凝土表面的温度和内部的温度出现过大的温差,就很容易引起混凝土裂缝。
三、水库渠道衬砌混凝土裂缝预防的措施分析
针对前文提出的四种引发衬砌混凝土裂缝的主要原因,提出与之相对应的衬砌混凝土裂缝预防措施,希望能够有效控制衬砌混凝土裂缝的发生率,减少水库渠道衬砌混凝土裂缝带来的危害。
(一)对于干缩裂缝的预防措施
根据干缩混凝土产生的原因,在预防措施上面主要可以从两个方面入手:第一,加强混凝土材料的质量管控。在选用水泥的时候通常选择收缩量较小的水泥,如:低热水泥、粉煤灰水泥等,然后在施工的过程中降低水灰比,严格控制好混凝土的配合比,控制好搅拌的速度等,尤其是添加的水量一定不能够超出设计的要求,防止水含量过多的情况出现。第二,加强养护的质量管控。当混凝土浇筑完成之后应当及时对混凝土采取养护措施,如果是在冬季进行的混凝土施工,那么在完工之后,应当使用薄膜进行覆盖,并将覆盖的时间适当的延长,防止混凝土温度散失过快,同时还需要适当的延长混凝土的养护时间。
(二)对于塑形收缩裂缝的预防措施
通常塑形收缩裂缝都是在混凝土开始凝结之前产生的,因为其表面产生较快的失去而发生收缩不均引起裂缝,对这种类型的采取的预防措施有:第一,在水泥之中添加干缩值较小的硅酸盐或者直接选用普通的硅酸盐水泥;第二,同样需要对水灰比进行严格的控制,控制水泥和水的用量。第三,在混凝土施工之前需要对基层和模板进行加工处理,表面不能够有明显的杂质,同时向上面撒上一些清水,让基层和模板都均匀的湿透。第四,及时做好养护的工作,可以在其表面喷洒养护剂,也可以用保护膜进行覆盖,其作用都是为了起到混凝土完全凝结之前表面处于湿润的状态。第五,如果处于恶劣的自然环境下(如太阳过大,温度过高,风沙过大等),此时应当暂时停止混凝土的浇筑,对刚浇筑完成的混凝土应当采取有效的养护措施。
(三)对于沉陷裂缝的预防
沉陷裂缝引起的原因主要有两个,但是对这两个原因进行分析都是归结于衬砌混凝土施工的基础没有做好,因此在预防措施上应当加强其基础的控制。第一,在衬砌混凝土施工之前应当严格的检查施工前的基础条件,对于土质较软的区域,应当采取置换土、夯实等操作,尽量减小后期引起较大的沉降或者沉降不均匀现象。第二,在施工之前应当等到冻土解冻之后才能够进行,并对解冻之后的土壤进行夯实处理,然后才能够开始正常的衬砌混凝土施工。第三,在混凝土浇筑之前应当对需要施工的基础进行必要的保护,防止雨水等浸泡到地基,使地基含水量较高,土质松软易发生沉降。
(四)对于温度裂缝的预防
在针对温度裂缝的预防之中除以上提到的一些预防措施之外,还应当注意温度收缩缝的预留。并注意温度变化带来的影响,及时做好相应的保温措施。如:在寒冷的季节里施工,应当注意在混凝土表面采取保温的措施。
(五)其它预防措施
在水库渠道衬砌混凝土的过程中如果遇到混凝土板块的面积较大时应当在施工的过程中进行切缝处理,防止混凝土内部产生的收缩应力造成混凝土结构开裂。通常情况下切缝处理需要在切缝机在混凝土上具备施工条件之后立即进行,具体的切缝时间需要根据施工现场的温度来具体的设定。
四、结束语
总之,在水库渠道衬砌混凝土之中出现裂缝是一种较为普遍的现象,但是其所带来的危害也是不容小觑的。当裂缝出现之后,不但影响到水库渠道的防水性能,同时也会极大的缩短其使用的寿命。因此,我们在对水库渠道进行衬砌混凝土施工的过程中,应当严格控制施工的质量,并对产生裂缝的原因采取相对应的预防措施,尽可能的减少水库渠道衬砌混凝土出现的情况,提高水库渠道的综合性能。
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