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水利水电建筑工程施工混凝土裂缝防治

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水利水电建筑工程施工混凝土裂缝防治

摘要:水利水电工程施工中,混凝土施工技术是基础性的技术,在实际的施工过程中,混凝土施工效果往往会受到诸多因素的影响,混凝土裂缝是最为常见的质量问题,一旦出现了混凝土裂缝,水利水电工程结构的稳定性与安全性将难以保持。基于此,本文从水利水电工程中混凝土裂缝的产生原因出发,探析了裂缝的防治策略,对于提升混凝土施工水平具有重要的技术指导价值。

关键词:水利水电工程;混凝土裂缝;防治策略

很多的水利水电工程项目实施过程中,由于混凝土施工的特殊性,一旦在施工过程中存在不规范的施工行为或者施工技术管理不到位,极易引起混凝土裂缝,如果裂缝没有及时处理,将会引起更为严重的结构性问题。因此,加强对混凝土裂缝的防治是当前水利水电工程施工的重点。

1水利水电建筑工程施工混凝土裂缝的产生原因

1.1施工人员

在水利水电工程项目的实施过程中,对施工人员的数量、专业素质要求较高,因此,在工程质量管理方面,施工人员同样是重要内容。一些水利水电工程中的混凝土裂缝是由施工人员造成,主要是由于施工人员的专业素质偏低,难以及时、有效解决混凝土施工中的诸多问题,此外,部分施工人员在施工时存在不规范的施工行为,技术应用不当同样会增大混凝土裂缝出现的可能性。

1.2温度

在水利水电工程的混凝土裂缝中,温度裂缝非常常见,这一类型的裂缝往往是由温度原因所造成的,在施工过程中缺乏对温度的有效管理与控制,造成了混凝土裂缝。一般情况下,温度是影响裂缝宽度的一个重要因素,在施工建设的过程中,当混凝土内外部的温度差异非常大时,内外温度的不均匀导致温度变形和温度应力的产生,也就诱发了混凝土裂缝[1]。根据工程实践经验,温度应力与温差之间存在着紧密的联系,二者呈正比,混凝土结构的内外约束力会远远低于温度应力,此时,同样会产生裂缝。

1.3钢筋

水利水电工程的建设施工周期相对较长,在漫长的施工周期内可能会存在非常多的不确定因素,这些不确定因素有时会造成裂缝。此外,混凝土结构长期受到外界因素的影响,同样面临着一定的结构稳定性威胁,尤其是钢筋作为混凝土结构中的重要构成,由于材料的特殊性,钢筋锈蚀非常常见,而这一现象会导致混凝土结构膨胀,进而引起严重的裂缝。

1.4混凝土徐变

混凝土徐变同样会引起裂缝,在实际的施工过程中,如果出现了混凝土徐变的情况,整个混凝土结构中可能会出现斜向裂缝或者竖向裂缝。根据工程经验,混凝土构件截面上的预压应变力相对较小,当然,有时也不存在任何的预压应力,如果处于变形约束条件下,或者混凝土徐变作用下,拉应力势必会伴随有混凝土裂缝的出现。

1.5混凝土原材料

水利水电工程混凝土施工过程中,如果要达到混凝土结构稳定性的要求,对各种原材料有着极高的要求,比如,水泥、细集料、粗集料等都是关键原材料。如果在实际的施工过程中存在不合格原材料的使用,同样会对混凝土施工效果产生一定的影响,甚至会导致裂缝的出现。

1.6工程设计

水利工程项目中,设计因素同样是造成裂缝的直接原因,设计不当会使水利工程的地质不稳定,而这一情况极易造成地基下陷问题,不同层次和不同程度的工程基础承载力不足会导致混凝土的受力不均,而这同样会导致混凝土裂缝,此类裂缝也就是沉陷裂缝。一般情况下,沉陷裂缝主要以贯穿性裂缝与深进型裂缝为主,裂缝表现形式在根本上是由混凝土沉陷方向所决定的。当裂缝程度比较深时,甚至会导致混凝土的错位,且混凝土的下沉幅度越大,混凝土裂缝的深度与宽度也越大。

2建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术

2.1物理特性影响的预防措施

在水利水电工程的混凝土裂缝中,一些裂缝是由物理特性所造成的,比如,沉降裂缝与收缩裂缝,在此类裂缝的防治过程中,需严格根据裂缝形成原因来采取有效的策略,比如,在收缩裂缝的预防方面,需使得混凝土在浇筑作业结束以后的湿度达到标准,做好养护工作,还需要在混凝土参数合理的基础上,减少混凝土使用中的振荡现象;在沉降裂缝的预防方面,必须要有效控制混凝土含水量,避免混凝土受到严重的振荡,使得混凝土的密实度尽量合理,减少分层现象[2]。

2.2合理配制混凝土原材料

由于混凝土裂缝在一些时候是由混凝土配合比设计不当等造成的,在水利水电工程施工过程中,工程单位需要结合实际的混凝土施工规范,确定混凝土等级强度,随后在此基础上进行各种原材料的试配,进而来确定最佳的配合比。在配合比设计的过程中,必须要保障各种原材料性能的作用,避免对混凝土结构造成不利影响。混凝土配合比设计中,有关人员必须要将原材料的配料误差控制在合理的范围内,具体的配合比设计过程中,只有保证了配料误差控制效果,才能够使得最终的混凝土性能符合水利工程的施工要求与标准。有关施工人员在配合比设计工作中,需要严格根据混凝土施工的具体标准,将各种材料的用量加以有效控制,尤其是在各种外加剂的使用过程中,切忌过多或者过少,否则,都将会对混凝土性能产生不利的影响。在混凝土配制达到了相应标准以后,施工人员要通过适量外加剂的掺和,来实现对混凝土性能的优化,避免混凝土内外温差过大所造成的收缩裂缝。

2.3对原材料加强管理

混凝土是多种原材料的混合物,其最终的性能会受到这些原材料质量、性能等的影响。因此,如果要实现对混凝土裂缝的预防,同样需要在工程实施的过程中,加强对各种原材料的质量管理,有关管理人员在原材料的采购与使用过程中,需严格根据水利水电工程的混凝土施工标准,来保障各种原材料性能与材料使用标准的一致性,严禁不合格材料的使用。比如,水泥作为混凝土中的重要材料,市场上的水泥标号非常多,在水泥使用时,必须要使得水泥标号、性能与混凝土施工要求相一致。对混凝土原材料的管理重点是加强对各类原材料性能、质量的控制,以通过这种方式来避免不合格材料的使用,材料采购人员需要对市场上的同类型材料加以严格的质量和性能等对比,选择最佳的材料类型。在材料进场的过程中,专业的管理人员需要加强对各种材料的质量验收,如果质量检测不合格,要严禁材料的进场。材料进场以后,专业的材料管理人员需根据各种材料的性能差异,来进行分类的存放与管理,加强存放环境的管理,比如,对水泥材料而言,必须要做好防潮处理,否则,一旦水泥受潮,其性能将会降低,也就难以作为施工材料直接利用,造成了极大的材料浪费。

2.4控制混凝土施工时的温度、湿度

水利水电工程混凝土施工中,温度与湿度控制在很大程度上能够有效减少混凝土裂缝的出现。事实上,在实际的施工建设过程中,温度与湿度控制非常复杂,其中需要考虑的因素非常多。如果混凝土施工时的环境温度偏高,且相对干燥,在保障施工质量的基础上,施工人员需尽量将混凝土浇筑厚度控制在合理的范围内,通过这种方式来使得混凝土表面的热量能够快速蒸发。一旦混凝土施工时的温度过高,混凝土水分蒸发速度将非常快,此时,在混凝土搅拌时,可以添加一定量的水,使得混凝土原材料在此过程中能够快速冷却,降低混凝土温度,使得混凝土的湿度能够符合施工要求。在很多的混凝土结构施工时,会采用埋设冷水管的方式,冷水管可以对混凝土起到降温保湿作用。

2.5管理好混凝土的运输

由于水利工程为大体积构筑物,往往涉及的是大体积浇筑作业,为保障混凝土施工作业的顺利开展,一般会采用混凝土泵送浇筑的方式,利用塔吊吊送浇筑方式来浇筑施工现场的零碎混凝土。在搅拌机中卸出有关的混凝土材料以后,工程企业需安排专人来及时将此混凝土运送到浇筑现场。在混凝土的运输过程中,如果运输管理不当,同样会导致混凝土裂缝的出现,在运输过程中,需加强管理,尤其是要保障运输容器的严密性,避免吸水与漏浆情况,降低混凝土运输过程中离析、初凝、坍落度变化等的发生几率。

2.6强化混凝土养护

在混凝土浇筑作业结束以后,施工人员一般要在浇筑结束以后的12h以内进行混凝土养护。在养护处理的过程中,一般会将泡沫、麻袋和塑料薄膜覆盖于混凝土表面,还需要开展洒水养护。由于水利水电工程对混凝土施工的严格要求,一般要维持一周以上的养护,如果在混凝土施工过程中掺加了缓凝型外加剂,在养护时间需在两周以上[3]。在混凝土养护过程中,必须要严格进行混凝土温度与湿度的控制。

3混凝土裂缝的处理技术

3.1灌浆法

当水利水电工程中出现了混凝土裂缝以后,灌浆法是一种有效的裂缝处理方式,在这一处理过程中,需借助混凝土灌浆器械来完成,灌浆器械在运行时存在着工作压力,此压力作用将会将混凝土有黏合作用的胶体灌入到混凝土裂缝中,胶体在逐步冷却的同时,不仅实现了对裂缝的填充,还保持了裂缝的稳定性。3.2置换法置换法在混凝土裂缝处理中同样非常有效,在裂缝问题非常严重的情况下可以选用这一方式,首先对混凝土裂缝处进行预先处理,随后用新的混凝土材料替换被处理部分,在新旧混凝土结构的稳定性达标时,能够获得良好的混凝土处理效果。置换法下的裂缝处理中,不仅要使得新旧混凝土结构的融合性,还需要保障整体结构的一致性,在置换处理过程中,一般选用的是聚合物、砂浆等材料。

3.3修补法

修补法在混凝土表面裂缝处理上非常有效,当混凝土表面出现了裂缝以后,立即采用修补法加以处理,在一定程度上可以阻止裂缝的进一步扩大,与其他的裂缝处理方式相比,这种方式的实施相对简单,直接将胶泥、水泥等材料涂抹在混凝土表面裂缝处就可以。当然,有时为了提升处理效果,可以选用纤维布为主要材料,但是,这种方式在裂缝比较小的工程中更为有效。

3.4加固法

加固法与一般的混凝土裂缝处理方式有所不同,在加固法的应用过程中,不仅能够对混凝土裂缝起到有效的修复,还能够大大提升混凝土的结构性能。比如,当混凝土结构中的裂缝对整个结构产生了不利影响时,可以直接利用加固法来加以处理,具体的实施过程中,可以在结构稳定点处进行钢板、支点的设置。

结束语

混凝土裂缝是水利水电工程结构中最为常见的质量问题,导致裂缝发生的原因非常多,如果要实现裂缝的预防与控制,工程人员在实际的施工过程中,就需要根据混凝土施工的具体要求,选择相应的裂缝预防和处理策略,提升混凝土施工的整体效果。

参考文献

[1]谭有华,邓大巍,陈泽凌.浅谈水利水电建筑工程施工中砼裂缝的防治[J].内蒙古水利,2017(9):43-44.

[2]陈秀雄.水利水电建筑工程施工中砼裂缝的防治[J].冶金丛刊,2020.5(6):166-167.

[3]郭宇.试论水利水电工程施工中混凝土裂缝成因及防治措施[J].科技成果管理与研究,2018.(5):44-45.

作者:张海亮 单位:新疆双河勘测设计有限公司