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水利水电工程中混凝土裂缝施工处理

2020-04-07孙友良

砖瓦世界·下半月 2020年3期
关键词:水利工程施工预防对策混凝土裂缝

孙友良

摘 要:随着社会的发展,我国的各个行业领域随之进步,近年来,随着我国基础设施建设的深入推进和不断发展,作为基础设施建设的水利工程也取得了长足的发展。而在水利工程建设中,混凝土裂缝对于整个水利工程的建设质量与使用耐久性将产生严重的直接影响,也逐步成为水利工程施工中重点关注的关键点。基于此,本文从加强水利工程混凝土裂缝防治的必要性开始入手,针对水利工程混凝土裂缝的生成原因进行了多角度的深入分析,并结合笔者水利工程施工实践提出了针对混凝土裂缝生成的预防对策,以期能够为从事水利工程项目施工的同行同业者们在实际项目的建设施工中有效预防混凝土裂缝的生成提供帮助。

关键词:水利工程施工;混凝土裂缝;成因;预防对策

水利工程是我国经济建设的基础性工程,涉及居民生活和农业发展,具有规模较大、施工周期较长、投入资源较多、建设成本较高、施工难度较大的特点,且工程建设中容易出现各种質量问题。混凝土裂缝是水利工程建设中最为常见的质量问题,不仅会缩短工程使用年限,还会对工程使用的安全性和稳定性带来影响,不利于发挥工程社会效益。建设单位要高度重视混凝土裂缝问题,采取有效地措施和技术进行科学控制,提升工程质量,发挥水利工程的社会效益和经济效益。

一、水利工程施工中混凝土裂缝分析

在进行混凝土裂缝控制时,施工单位需要明确混凝土裂缝出现的原因,主要包括地质变化、温度差异或者异常变形等。其中,地质变化会导致混凝土结构的荷载出现变化,从而引发沉陷裂缝;温度差异是指混凝土内外部的温差较大,在混凝土结构中形成较大的结构应力,导致温度裂缝的出现;异常变形是指混凝土结构长期暴晒于光照下,导致混凝土含水量降低,引发干缩性裂缝或者塑性裂缝。

二、水利工程施工过程中混凝土裂缝产生的原因

(一)混凝土自身的变化

由于混凝土自身因素而产生的裂缝主要有沉降裂缝、收缩裂缝和塑性裂缝,这三种裂缝产生的原因各不相同。①沉降裂缝:通常来说,沉降裂缝主要出现在混凝土初凝的过程中。在对混凝土进行配置搅拌的过程中,设计不合理的混凝土配合比往往会造成沉降裂缝产生,如粗细集料配合比例不当、水与石灰的配合比例不当等。除配合比不合理外,混凝土搅拌过程中,粗料厚度过大但振捣工作不充分、不均匀也会导致混凝土出现裂缝,主要原因是不充分的振捣工作会造成粗大的集料在混凝土凝结过程中逐渐下沉,细小的集料却会逐渐上浮,沉降不均匀由此发生,进而必将导致混凝土表面出现裂缝。②收缩裂缝:混凝土出现收缩裂缝与混凝土自身的材料特性有关。大量施工数据表明,混凝土在结硬过程中较易发生体积变形,而变形的力量往往会与混凝土自身的约束力相互作用,进而会产生收缩裂缝。过大的收缩裂缝出现在混凝土配筋率较高的构件中的概率较大,一旦裂缝过大还会贯穿混凝土构件整体。在对已经成型的混凝土进行重新浇灌时,收缩裂缝也较易出现。

(二)超出荷载引起的裂缝

在水利工程施工中,若混凝土施工构件受到不当的施工荷载,或者上部建筑物在下部建筑物未满足施工条件的情况下进行施工时,极易产生超载裂缝。在超出荷载作用下将产生内力弯矩,此时极易出现垂直于构件纵轴的裂缝。若构件在较大的剪力作用下,也极易产生向上下延伸的斜裂缝。

三、解决混凝土裂缝的技术方法

(一)表面覆盖法

表面覆盖法是治理混凝土裂缝较为常用的方法。以特殊薄膜作为主要材料,具有防治效果好、成本低、操作便捷等优势,已在水利工程建设施工中广泛应用。具体操作如下:首先,使用钢丝刷清理打磨混凝土裂缝表面,保证裂缝表面干燥无杂质。其次,使用树脂对裂缝进行填补,保证表面气孔填补干净。最后,在裂缝上覆盖一层特殊薄膜起到加固作用。施工人员还可以结合现场具体情况使用彩色布条进行覆盖。

(二)裂缝填充法

裂缝填充法的主要操作步骤是:沿着裂缝整体结构凿成V形或U形槽,使用密封性良好的材料填充,起到修复裂缝的作用。裂缝填充法主要应用于宽度较大的裂缝治理,但是在具体操作中需要注意对形槽宽度进行严格控制。

四预防水利工程施工混凝土裂缝的措施

(一)施工温度控制

混凝土施工中温度升高的原因在于水泥水化热,施工单位可以根据混凝土结构的性能要求,尽最大限度减少水泥的应用,或者采用低水化热水泥,降低混凝土拌合过程中产生的热量。同时,在混凝土拌合之前,通过冷水冲刷碎石,以此降低混凝土拌合产生的热量。在混凝土施工中,施工单位需要合理选择施工时间和浇筑方式,通常选择上午七点到十点或者下午三点到六点,进行混凝土的拌合及浇筑施工,避免高温作业加大混凝土结构的温差。在浇筑施工中,施工单位需要采用分层浇筑施工方案,提升混凝土的散热效果。如果水利工程施工应用的混凝土结构为大体积混凝土,施工单位需要在混凝土内部设置冷却水管,缩小混凝土的内外温度差,降低混凝土内部应力,避免温度裂缝的出现。

(二)严抓混凝土原材料选取,优化配合比设计

对混凝土原材料进行试拌,在保证混凝土硬化后达到设计强度及要求的和易性和耐久性的基础上计算各种材料的用量。(2)水泥应选择普通硅酸盐水泥,粗骨料依据试拌结果可采用二级配,尽可能地减少水泥用量,可添加一级粉煤灰,按规范要求将水胶比控制在允许的范围之内。掺入的粉煤灰可有效改善混凝土的和易性,对减少混凝土收缩,提高混凝土抗腐蚀性具有良好的促进作用。(3)要在裂缝易发部位布置钢筋。例如,在裂缝易发生的孔洞周围,或者转角处布置适量钢筋,减少混凝土承担的拉应力,以有效控制裂缝的产生及扩大。(4)要注意降低工程结构的约束度,在保证混凝土中钢筋保护层符合规定的基础上,厚度尽可能地取最小值,以减少混凝土裂缝的发生。

(三)提升人员素质

水利工程建设是一项复杂的系统工程,其对施工人员的责任意识、质量意识和技术能力都有严格要求,如果操作人员没有按照既定的要求和流程开展技术操作,很容易导致混凝土出现裂缝。所以,要通过各种途径提升人员素质,有效预防混凝土裂缝。水利工程施工前,要组织参建人员进行教育培训,强化其质量意识,通过培训提升施工人员的操作水平和技术能力,为施工有序开展夯实基础。混凝土施工中,要对工作人员的操作流程和行为进行管理和监督,防止因人为操作而导致混凝土出现裂缝,保证工程建设质量。

五、结语

综上所述,混凝土在水利工程项目施工过程中占有十分重要的地位,而混凝土在施工环节又较易出现裂缝问题,且对工程质量有着诸多影响。对此,施工企业与施工人员需明确裂缝产生原因,并据此应用科学有效的控制技术,以此保证工程质量,减少返工,确保按时竣工。

参考文献:

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[2]陈晨.水利工程大体积混凝土施工裂缝防治[J].中国新技术新产品,2019(01):104-105.

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