解析土木工程施工中的裂缝处理措施
2020-12-28李万虎
李万虎
【摘要】当前土木工程,在建设工程中的占比越来越多,人们对于土木的依赖也越来越大,钢筋混凝土已成为施工过程中的主要材料。它有着一定的强度,并且提高了土木施工过程中的荷载能力,减少了意外事故的发生,增强了结构上的稳定性。但是土木工程无论是在施工中还是应用中都有可能发生裂缝现象,这已成为一种常见的工程病害,需要有关人员进行具体的分析,明确裂缝的成因,对这些裂缝的类型进行详细的研究。
【关键词】土木工程;施工裂缝;处理措施
对于当前的土木工程来说,它在建设工程中的占比已经越来越多,人们对于土木的依赖也就越来越大,对于现阶段的时代发展来说,钢筋混凝土已经成为了施工过程中的主要材料,它有着一定的其强度,并且提高了在土木施工过程中的荷载能力,减少了意外事故的发生,增强了结构上的稳定性。但是对于现阶段来说,土木工程无论是在施工中还是应用中都有可能发生裂缝现象,这已经成为了一种常见的工程病害,需要有关人员针对这方面进行具体的分析,明确在土木工程施工中裂缝的成因,并且对这些裂缝的类型进行详细的研究。
1、土木工程施工裂缝的类型
1.1荷载引起的裂缝
在进行土木混凝土设计施工的过程中,荷载也是引起裂缝的罪魁祸首。其中,在设计计算阶段易出现荷载过大问题,在对结构计算的过程中,漏算或者不计算、计算模型不合理、结构受力假设与实际受力不符等,均会导致由于荷载因素出现混凝土裂缝。另外,内力与配筋计算出现差错、结构安全系统达不到设计标准、设计断面不足、结构刚度较弱、钢筋设置数量不足或布置时出现错误等,都可能对土木混凝土荷载造成影响,导致其裂缝问题的发生。施工环节,未按照图纸设计开展作业、结构施工流程不规范;缺乏对预制结构受力特点的了解,盲目吊装、搬运;未对结构做疲劳强度试验等,也可能会因荷载能力不足而引发裂缝问题。
1.2干缩导致的裂缝
这种裂缝是不可修复的,混凝土内部的含水量与表层含水量存在明显的差异,在受热之后,蒸发程度也会有明显的不同,在此基础之上就会产生裂缝。于干缩导致的裂缝而言,一般与浇筑后的管理工作有着密切的关系。这种裂缝多见于墙体上,墙体会长时间受到光照,因此温度相对较高,加之风力强度的不断变化,致使混凝土内部的水分不断收缩,而收缩的程度有明显的不同,从而导致墙体产生裂缝。
1.3塑性收缩
塑性收缩通常在混凝土拌和完成后的3~12h内出现。混凝土塑性收缩导致的裂缝多是由于混凝土在浇筑完后的硬化过程中,结构表面的水分蒸发过快,使结构收缩变形较大而产生裂缝;或者由于混凝土振捣不密实以及产生了离析现象导致结构塑性收缩而发生裂缝。这种裂缝多出现于结构表面,形状不规则,通常情况下,长度在20~30cm,较长时可达2~3m,宽1~5mm。在干热或大风天气,混凝土结构内外温差较大时较容易出现。
1.4结构性裂缝
对于结构性裂缝来说,它是由于结构应力达到一定的极限,从而引发承载力的不足,造成工程部分结构上的破坏,是降低土木物强度的前提,这种情况下产生的裂缝具有一定的安全隐患,需要工作人员进行具体的分析。首先,结构性裂缝主要分为两种形式,包括脆性破坏以及塑性破坏。对于脆性破坏来说,在裂缝形成的过程中具有一定的潜伏期,在开始阶段并没有明显的预兆,都是突然发生的现象,而且一旦发生裂缝,对于结构的影响就是非常大的,必须加强这方面的重视。对于塑性裂缝来说,它是指裂缝在由小变大的过程,在这个阶段,有关人员可以采取相应的补救措施,相对比来说,塑性裂缝的危险性较小。
1.5沉降收缩裂缝
在混凝土浇筑的一段时间后,原材料骨料中的颗粒产生脱落的情况,由于受到钢筋或者混凝土的阻挡,使得颗粒与混凝土产生分离,并且造成不均匀的沉降,尤其是对于粗骨料来说,在搅拌和浇筑的过程中非常容易发生这种现象。沉降型的收缩裂缝大多表现为纵向裂缝以及表面龟裂的形式,并且裂缝深度不一。
2、土木工程施工中裂缝处理的措施
2.1强化温度控制
需要选择中低热水泥,如粉煤灰、水泥、矿渣、水泥等;根据施工情况降低水泥用量;降低水灰比,所采用的一般混凝土水灰比控制在0.6以下;有效改善骨料级配,通过使用高效减水剂减少水泥用量,降低水化热;混凝土搅拌加工工艺的改善能够降低混凝土浇筑温度,在混凝土中添加缓凝作用的外加剂,在温度较高的环境中进行混凝土浇筑,需要使用遮陽板,对混凝土温度实时控制,采用科学合理的施工工序,分块浇筑,这在较大程度上可利于混凝土散热;对于大体积混凝土而言,可以在内部进行冷却管道设置,通过冷水降低混凝土内外温差;对混凝土内部温度进行实时性检测,以此能够及时采取针对性管控措施;在对混凝土进行拌合的过程中,使用水降低混凝土浇筑温度;如果浇筑期间周围环境温度较高,应当将混凝土土木厚度减小,并且采用浇筑层散热方法对混凝土温度实施有效控制;在进行混凝土拆模期间,若混凝土外部温度在短时间下降,需对混凝土保温,所以能够避免混凝土表面出现温度下降而出现裂缝的发生;由于一些施工工期相对较长,混凝土薄壁结构或者混凝土浇筑块长时间暴露在空气中,应根据天气变化采取针对性的保护措施。
2.2科学养护成型的混凝土
做好混凝土养护工作,可以避免由于养护不到位所导致的混凝土裂缝。作为施工人员,需要对养护工作有明确的认识,了解养护工作的重要性,利用科学的养护工作控制成型混凝土内部、外部的温度差,从而使混凝土的约束应力控制在相应的范围内。施工人员对成型的混凝土给予相应的保温养护,可以控制降温的速度,降低温度应力,缓解由于表面干裂导致的塑性收缩。因此在土木工程开展的过程中,施工人员需要对养护工作提起重视,如果在施工中遇到恶劣的天气气候,可以组织施工人员搭建相应的防雨设备,将防雨设备铺设到成型混凝土的表面。此外,还需要对排水问题提起重视,避免雨水流入基坑,这样可以确保混凝土浇灌的连续性。
2.3规范混凝土浇筑工艺
混凝土浇筑施工非常关键,应严格按照既定步骤进行施工。首先要从管理方面加大对混凝土浇筑过程的监测和管理,确定科学合理的施工工序。为了防止施工过程中出现裂缝问题,施工技术人员要把控好混凝土的一次浇筑高度,避免一次浇筑体积过大而产生温度或结构裂缝。部分混凝土结构的浇筑体积较大时,要参考实际情况和国家规范设置变形缝,避免由于混凝土收缩变形而产生裂缝。浇筑完成后的振捣工作对减少裂缝的产生也非常关键,要确保充足的振捣时间与合理的振捣频率。拆模时,需要观测当下的天气温度和未来几天的天气变化,掌握恰当的拆模时机。
2.4施工过程的裂缝控制
在土木工程结构施工中,工程施工等规范与工程质量的联系较大,所以,为了避免土木工程裂缝的出现,施工单位应该对各个工序进行控制。首先,在混凝土振捣控制中,应该保证材料振捣密实及均匀,并按照土木工程的施工标准,进行分层浇筑,有效避免混凝土漏振以及过振问题的出现,提高混凝土施工的稳定性。其次,在混凝土浇筑之前,施工人员应该仔细核查模板支撑系统,根据土木工程的施工特点,保证模板支护的稳定性,有效避免模板浇筑变形及松动问题的出现。最后,通过对土木工程施工状况的分析,交将混凝土自由下落的高度控制在2m以内,有效避免混凝土施工中出现离析问题,为土木工程的稳步施工提供技术支持。
2.5灌浆法
对于一些已经成型的裂缝结构来说,有关人员应该及时采取有效的措施,并且保证在这个过程中不会对工程的其他结构造成影响。灌浆法就是裂缝处理中比较常见的一种方法,它主要是通过原材料灌浆的方法,尤其是针对一些厚混凝土墙上的比较大型的裂缝来说,应该采用和墙体原材料的材质进行裂缝的处理工作,注意灌浆的时间,而且还要对它的表面进行一定的养护工作,做好原材料在裂缝上的有效融合。另外,对于灌浆法来说,还可以采用一些聚合物的灌注方法,它可以应用到潮湿的环境中,与水反应后就可以形成强度比较高的固态沉淀物,例如氨基甲酸乙酯等。
2.6电化学防护法
对于电化学防护法来说,它是一种先进的裂缝处理技术,通过在电场的施加下对其进行电化学反应,改变混凝土或者钢筋混凝土所处的环境,对钢筋的性能进行一定的钝化,从而达到相应的目的。对于电化学防护法来说,主要包括阴极防护法、氯盐提取法等。它们比较适应用于钢筋混凝土结构的裂缝中,还可以形成一定的防腐层。适应性比较强,质量效果较高。但是对于电化学防护法来说,它的操作方式比较复杂,而且成本造价较高,在一般的土木工程中,应用并不是很广泛。
2.7做好预拌混凝土质量验收工作
如果混凝土在生产过程中存在质量问题,就会对总体的工程质量产生直接影响,所以相关工作人员需要保证最终的生产质量,就需要对预拌混凝土做好相应的验收工作,这样才能保证土木工程的生产质量。预拌混凝土在进行应用时需要做好相应的划分工作,对技术交底操作高度重视。在进行混凝土的选择时,想要保证最终的生产质量,就需要高度重视预拌混凝土的质量验收工作,其中主要的验收内容应当包括工程施工单位、工程施工项目、混凝土材料供应方、混凝土强度以及混凝土浇筑的内容。在进行预拌混凝土的验收时,应当保证各项参数都满足相应的施工需求,而在完成预拌混凝土的质量验收后,还需要对预拌混凝土的质量进行控制,明确在施工过程中可能出现的坍塌状况,做好混凝土的坍塌度复查,而对于坍塌度不合标准的,应当采用相应的技术手段对其进行修复和解决,以满足后续的混凝土施工需求。
2.8提高施工技术
现阶段先进的科学技术不断涌现,在此基础之上,土木施工中引进了诸多新型机械设备,这些机械设备的使用不仅可以优化施工流程,而且逐步提升施工效果。为了充分发挥先进施工器械的作用,施工人员需要不断提高自身的施工能力以及施工技术,这样可使先进机械设备的作用得到充分发挥。在施工开展前,管理人员应将先进机械设备的使用方法进行普及,使施工人员了解到先进机械设备的施工操作,这样可保证先进机械设备得到有效应用,从而降低混凝土裂缝的发生概率。施工人员在利用先进机械设备时,如若发现存在不足之处,应及时告知管理人,这是因为先进机械设备的不足,可能会对施工产生不利影响,这也就难以保证整个施工工程的质量。因此,在土木工程开展之前,需将施工人员的施工技术不断提高,并将施工结构进行优化,这样可以控制混凝土裂缝的发生率。
结语:
综上所述,对于土木工程来说,它是我国城市发展的基础,在施工的过程中,经常会发生裂缝现象,原因包括温度环境、施工方法等方面,有关人员应该对施工裂缝进行预防,并且对已经成型的裂缝采取灌浆法、电化学防护法等措施,从而避免裂缝对整体结构造成危害,提高工程的质量,做好相应的保障措施。
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