水利工程施工中混凝土裂缝控制技术分析

2022-10-09安徽省六安市裕安区水利局安徽六安237100

房地产导刊 2022年8期

晁辉安徽省六安市裕安区水利局安徽六安 237100

混凝土是常见的建筑材料,因其在可塑性、抗压性、防火性等方面有良好的优势,而在我国建筑领域中得到广泛的应用,尤其在水利工程建设中十分常见。近年来,随着国家对民生项目重视程度的提高,水利工程项目的数量、规模也有了日渐扩大的趋势,与此同时对水利工程的质量和安全等方面也有了更多新的要求。混凝土施工是水利工程施工中的重要技术之一,鉴于水利工程施工环境较为特殊,而且施工要求比较严格,只有做好混凝土施工技术管控,尤其要控制好混凝土裂缝问题,才能保证水利工程的施工质量和施工安全。

1 水利工程施工中混凝土施工的特点

混凝土具有性能稳定、施工成本低等优势,在我国水利工程施工中有广泛应用。在水利工程施工中,对混凝土的需求量比较高,同时也有严格的施工要求,必须要注重做好混凝土施工质量及施工技术管理,并做好后期的养护处理,才能更好地满足水利工程的施工需要。此外,在水利工程的混凝土施工中,还需要对施工成本进行合理控制,做好混凝土使用前的全面检查,保证混凝土的施工质量,避免出现返工等情况。水利工程与其他建筑工程项目相比,施工环境比较特殊,对混凝土施工技术有更高的要求,尤其是防水性、抗渗性、耐腐蚀性等方面有明确要求,只有保证混凝土施工满足水利工程的相关施工要求,才能为水利工程项目的施工质量提供重要保证。

2 水利工程施工中混凝土裂缝的影响

水利工程项目与国民经济发展、生产生活有重要联系。在水利工程的施工期间,混凝土是常用的施工材料,混凝土的施工质量关乎着水利工程项目安全性、可靠性以及投入使用后的效益,所以做好混凝土施工质量的控制显得十分重要。混凝土裂缝是水利工程混凝土施工中的常见质量问题,由于受到了内外部各种因素的影响,导致混凝土的物理结构出现了明显的变化,从而影响了混凝土的承载力。在水利工程施工中,一旦混凝土荷载结构出现裂缝,就会直接影响混凝土结构的整体性能,再加上长期会受到水流的侵蚀,混凝土表层也会出现剥落等情况,这时水分就会顺着裂缝渗入到结构的内部,严重时容易出现坍塌等问题,直接影响了水利工程的工程质量以及整体的性能。若水利工程中出现裂缝,很容易会影响水利工程的整体结构以及水利工程的承载刚度,进而影响了水利工程的使用年限,导致水利工程难以充分发挥出自身的价值,除了会影响水利工程的正常使用,甚至还会威胁人民群众的生命以及财产安全。

3 水利工程施工中混凝土裂缝的常见类型

3.1 沉陷裂缝

混凝土裂缝是水利工程混凝土施工中的常见问题,而且裂缝的种类也有多样性的特征,其中沉陷裂缝十分常见。一般来说,沉陷裂缝多在冬季出现,由于混凝土施工的环境较为特殊,所以当冬季土体解冻后,混凝土很容易会出现沉陷裂缝。如果在施工期间出现了沉陷裂缝,一定要给予高度的重视和关注,沉陷裂缝的宽度与沉降量间有重要联系,而且沉陷裂缝如果深度达,还会出现错位等问题。此外,如果施工中存在地基不均匀、回填土密实度不足等情况,会引起模板支撑间距过大的问题,进而导致混凝土出现沉陷裂缝的概率加大,给混凝土的内部结构以及整体施工质量也会带来严重的损害。

3.2 温差裂缝

现如今水利工程中的混凝土施工技术也愈发的成熟,但混凝土施工也具有明显的特殊性,在施工期间很容易会受到温度因素的影响,一旦没有做好温度控制工作,就会引起温差裂缝。温差裂缝出现的主要原因就是受到了温度变化的影响,温差裂缝的出现给混凝土内部结构也会带来严重的影响。混凝土内外的温差如果超出标准的差值,混凝土内部结构中就会出现明显的热胀冷缩情况,进而导致混凝土内部结构出现了问题,由于相互拉动作用力的影响,导致混凝土结构出现了裂缝。另外,混凝土材料本就属于混合性材料,其中水泥是最重要的原材料,但水泥的性质有一定的特殊性,在使用期间会出现水化反应,从而产生大量的热量,而且水化反应期间,混凝土内外的温差就会加大,温度拉应力就会诱发裂缝,进而出现了温差裂缝。

3.3 干缩裂缝

干缩裂缝也是水利工程中常见的混凝土质量问题,出现干缩裂缝的主要原因就是混凝土材料混合比例问题,混凝土材料混合比例并没有严格的根据设计要求进行,或者是施工人员的施工行为不够规范,进而导致混凝土容易出现干缩裂缝。同时,完成混凝土混合工作后,在对混凝土进行保养期间,混凝土容易出现脱水企管科,导致干缩能力超过了可承受的范围,这样就会出现裂缝。干缩裂缝多以网络存在,具有分散分布、缝隙小的特点,直接影响和降低了混凝土质量。在实际的施工中,一旦混凝土出现干缩裂缝,还会严重影响到水利工程的整体质量,水利工程结构的安全性、稳定性也会受到很大影响。

3.4 收缩裂缝

收缩裂缝也是常见的水利工程混凝土质量问题。在混凝土凝结期间,如存在收缩不佳的问题,就会导致出现收缩裂缝。水利工程中的混凝土施工,对混凝土材料有很高的要求,但是由于市场中的混凝土材料比较多样,如果没有选择满足水利工程施工需要的混凝土材料,就会给混凝土的性能和质量带来影响,导致难以满足施工要求。混凝土的凝固与材料的性能、结构、质量等有很大的关系,如果混凝土内部结构在凝结中发生了变化或者受到了破坏,也会导致裂缝的发生。混凝土接凝结的过程中,温度也会随之发生变化,这样的情况下混凝土裂缝会不断扩展,如此不仅会影响混凝土的结构稳定性,甚至诱发质量以及安全问题。

3.5 施工裂缝

施工裂缝也是比较常见的,出现施工裂缝的主要原因就是施工人员的操作不合理、规范性不足。在混凝土浇筑施工中,如果没有严格的落实混凝土混合比例以及操作标准规范对混凝土的细节进行有效的处理,就会影响到混凝土的施工质量,导致出现人为的施工裂缝。因施工不规范而出现的裂缝,可以采取提高施工的规范性来进行预防,总的来说之所以会出现施工裂缝,主要就是施工人员的专业能力不足,或者没有深刻认识到混凝土施工的重要性,所以要想解决这类问题,就可以从施工人员入手,采取有效的措施来预防和解决施工裂缝问题。

4 水利工程施工中混凝土裂缝控制技术

4.1 加强材料质量控制工作

在水利工程项目建设期间,施工材料是影响水利工程施工质量的关键内容,所以为了保证能够对混凝土结构性能加以有效控制,就需要做好混凝土材料质量的控制工作,来预防和避免出现混凝土裂缝问题。在施工期间,必须要提高施工单位对施工材料质量管控的重视,并根据水利工程项目的实际情况和需要,制定完善可行的施工方案,并在此基础上对材料的规范性、标准型进行明确,以便全面的加强对施工材料的全面管控。在采购混凝土材料的过程中,必须要掌握详细的材料信息,如水泥的具体型号、骨料级配等,保证可以更好地满足水利工程的实际需要,保证混凝土内部结构的性能。比如说在选购水泥材料过程中,施工单位就需要加强水泥材料性能、质量的控制,同时加强水化热问题的深入研究,全面落实材料质量控制工作,这样才能起到预防混凝土裂缝发生的作用。

4.2 保证混凝土配比的合理性

在完成混凝土材料的选择后,施工单位还需要做好混凝土配比工作,保证配比的合理性、准确性。在混凝土配比的过程中,需要根据施工材料的情况,加强反复的试验,比如说加强混凝土预期强度、坍落度及相关参数的深入分析和总结,同时在测量工作开展的基础上,选择满足水利工程施工的最佳的混合配比,这样才能不断提高混凝土结构的性能。需要注意的是,一般水利工程施工中的混凝土,大多由工厂进行搅拌并将其运输到施工的现场,所以施工部门要加强混凝土运输的质量控制,及时做好到场混凝土的验收,并掌握混凝土配合比的实际情况,判断能否满足实际的施工需要。在保证混凝土配比满足施工需要的基础上,才能开展后续的施工,从而起到预防裂缝的目的。在混凝土配比工作期间,为对塑性裂缝进行有效的管控,需要在配制阶段合理选择集料配合比例,保证配合比例的科学性,这样才能提高混凝土裂缝的控制效果。其中混凝土水灰配合比十分关键,所以应该对实际的施工情况进行深入的勘察,保证在满足施工需要的基础上选择适宜的减水剂,来提高混凝土的可塑性。

4.3 加强温度裂缝的及时控制

水利工程中的混凝土施工,在施工期间容易受到温度的影响而出现温差裂缝,而温度变化与水泥水化热有很大的关系。所以施工部门积极就需要掌握水泥的不同性能,并在此基础上降低和控制水泥的使用率,若有必要可以选择低水化热的水泥,来预防混凝土出现内外温差。在混凝土搅拌工作前,需要使用冷水对碎石进行冲洗,以便有效地降低热量。在施工期间,施工单位需要合理的掌握施工的时间,并使用合理的浇筑方法,比如说上午7-10点可以进行混凝土浇筑,而下午的3-6点可以进行混凝土浇筑,这两个时间段能够避免高温时间段,从而可以起到减少温差大的问题。在混凝土浇筑期间,合理使用分层浇筑的方法,这样才能提高混凝土的散热效果。在水利工程施工期间,还需要加强大体积混凝土施工的研究,并及时安装冷却水管,降低混凝土内外的温差,并对内部应力进行有效控制,从而预防因温差而引起的裂缝问题。

4.4 注重结构体型的全面优化

水利工程混凝土结构体型的合理性对裂缝控制效果有直接影响,所以就需要以科学角度出发,对水利工程混凝土结构体型进行全面的优化设计,做好设计的综合分析,保证及时发现施工期间处于约束状态的体型,并采取有效的处理措施。选择适宜的材料,可以大大提高结构的合理性。在进行结构抗拉裂计算时,需要做好抗、放关系的深入分析,尤其需要深入加强抗裂薄弱点的研究。对结构计算值进行准确分析,并通过增加构造配筋等方式,保证结构变形余量的充足性。若长度多于55m,就要将结构全截面配筋率控制在0.3～0.5%的范围内,避免出现应力集中的问题,针对易出现应力集中的位置,要及时进行补强工作,当然容易出现拉裂的边缘位置,也可以进行暗梁设置,来提高混凝土的极限拉伸度。

4.5 做好混凝土施工的养护

在水利工程施工中,要想减少混凝土裂缝问题的发生,在前期就需要做好温度控制工作,并加强浇筑工作的深入研究,后期也需要使用合理的养护措施,保证养护的合理性、有效性。做好养护工作对于减少裂缝发生率有很大的帮助,而且与混凝土施工质量也有很大的影响。前期的施工阶段,施工人员大多比较重视混凝土质量控制的重视,但是后期在养护工作中,多会出现态度松散、关注度不足等情况,而出现这种情况的主要原因就是缺乏对养护工作的重视,由于没有重视到养护工作的重要性,导致养护效果也会受到很大的影响。对此,施工部门要注重提高施工人员的综合意识,并引导施工人员认识到后期养护工作的重要性,实施科学有效的养护措施,提高养护的效果和质量。在具体的养护工作中,要加强混凝土湿度、温度的控制,做好温湿度偏差的纠正和控制,同时还需要重视做好外部降温工作,利用洒水、覆盖等方法,提高养护的效果,从而预防裂缝的发生。

4.6 加强混凝土施工工艺管理

在具体的施工期间,为防止出现混凝土裂缝,施工人员就需要重视再次振捣工作,在应用再次振捣工艺时,实际上就是促进促使混凝土初凝阶段到液体的再次转变,再次振捣对于去除内部粗料和杂质有重要意义,而且还能在较大的程度上提高结构的稳固性和安全性,从而预防地基下沉引起的裂缝问题。在再次振捣期间,需要重视水分上浮、粗骨料下沉等问题,同时在振捣过程中还需合理增加会粉煤灰,并将水灰比控制在合理的范围,这样可以对干缩裂缝进行有效控制。在水利工程施工中,也会因为人为因素而导致出现裂缝问题,所以为避免这类情况的发生,就需要加强施工工艺的有效控制,提高对施工工艺控制的重视,使用合理的控制措施,提高施工的规范性、标准性。在浇筑混凝土材料的过程中,要重视水分,并使用合理的养护措施,避免水分流失过快而导致裂缝出现。在这个阶段,可以选择积水、流水等方法,在浇筑期间要结合实际的情况,采取合理的措施,保证水分的平衡。在处理积水的过程中,可以使用防护膜、防护带等,进行铺盖,这样能够预防水分流失,保证内外温差均衡,进而控制和减少裂缝的发生。