关键词:水利工程;施工;混凝土;裂缝
1 水利工程混凝土施工技术的特点
混凝土优点十分突出,其具备较好的质量,而且整体性能比较稳定,再加上其使用成本不高,因此许多建设工程都会使用混凝土。对于进一步加强工程的质量与安全系数而言,技术与管理是十分关键的两个要素。有关单位应该应用优质的混凝土施工技术,全方位对水泥土的浇注与后期维护工作进行把控,从而在减少施工成本的同时,保障工程的质量与建设水平。通常而言,在修理工程之中,往往会采用和施工工程不同的混凝土类型,其所偏好的混凝土具备高强度、耐腐蚀、抗风、不渗透等特性。
在开展水资源的建设工作时,应该着重关注当地的降水、温度、气候、季节特征等因素,上述任何一个因素不适宜都很有可能让该项目无法继续进行。相较于其他的普通工程,水利工程往往耗费更长的建设周期,消耗的混凝土量也会更加庞大,因此,工程建设的管理工作应该建立健全,同时还应该严格把控施工技术,确保各项技术能推进工程的建设。水利工程还有一个特点,那就是其选用的混凝土必须具备较强的负载能力,而且工程建设的地点不同,其选用的混凝土往往也具备较大的差别,因此应该根据实际情况选择合适的混凝土材料与混凝土技术。同时,整个水利工程的施工应该严格管控温度,从而避免混凝土裂缝的出现。2 水利工程施工过程中混凝土裂缝产生的原因
2.1 混凝土自身的变化
2.1.1沉降裂缝
一般而言,沉降裂缝一般混在混凝土刚刚凝固的时候产生。而当混凝土的搅拌和配置出现不合理或者失误的时候,沉降裂缝出现的可能性会大大上升。具体而言,当粗细集料的配比不当、石灰和水的配比不当等情况出现的时候,沉降裂缝都有可能产生。与此同时,混凝土在被搅拌的过程之中,若粗料过厚、振捣不完全,混凝土都可能会出现裂缝,产生裂缝的原理是:振捣不完全不充分的时候,那些质地粗厚、体积过大的集料会伴随着混凝土的凝结而慢慢沉到底部,而那些质地较细、体积较小的集料则会伴随着混凝土的凝结而浮到表面,不均匀沉降的现象就会通过这一过程产生,混凝土表面就可能出现大大小小的裂缝。
2.1.2收缩裂缝
混凝土也可能会出现收缩裂缝的现象,这种现象主要是由混凝土本身的材料特质导致的[1]。综合以往的施工数据,我们可以看出混凝土的体积会出现变形现象,而这一现象比较容易发生在混凝土的结硬过程之中,当这种变形和混凝土内部的约束力相冲突的时候,收缩裂缝就会出现。一般而言,较大的收缩裂缝相较于较小的收缩裂缝更容易出现在混凝土的配筋率较高的情况之下,当裂缝过大的时候,甚至可能直接使混凝土的构件穿透。此外,收缩裂缝也容易出现在重新浇灌已经成型混凝土的过程之中。
2.1.3塑性裂缝
待混凝土浇筑完成一段时间之后,混凝土的塑形裂缝往往会出现,塑性裂缝的产生过程是:浇筑工作完成之后的混凝土自身仍然处在塑形收缩的阶段之中,然而此时混合料之中的一些固体物质会由于受到重力而上浮或者下浮,这个时候钢筋骨架或者模板所受到的约束力就会导致这种塑性裂缝产生,通常而言,这种塑性裂缝往往是沿着钢筋长度的方向。
2.2 外界因素的影响
2.2.1施工环境导致的混凝土裂缝
施工环境所诱发的混凝土裂缝多种多样,为由于环境温度所导致的混凝土裂缝则相对其他混凝土裂缝种类而言更为常见。温度裂缝一般产生于工程的后期阶段,而产生的原因是:混凝土本身的温度和环境温度之间有较大的差距,这种温度差会使得混凝土的内部与外部出现不同程度的热胀冷缩,混凝土的表面也会由此而出现一定的拉应力,进而出现裂缝。根据其性质而言,温度裂缝往往容易出现在混凝土体积较大的情况之下以及温度差较大的环境之中。除了上述的温度裂缝之外,沉陷裂缝也是出现较为频繁的裂缝种类之一,沉陷裂缝的产生则主要与当地的地基情况有关联。故而,当建筑物出现错位现象的时候,沉陷裂缝往往较大。而当地基的情况较为稳定的时候,沉陷裂缝很少会出现任何变化。
2.2.2施工工艺导致的混凝土裂缝
除了上述因素之外,施工工艺也会导致混凝土裂缝的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,在混凝土的搅拌过程之中,如果搅拌的不完全、不充分,振捣不均匀、不密实都会使得混凝土出现离析,内部的集料也无法在此过程之中得到均匀的振捣。故而,混凝土所受的拉应力也是不均匀的,等待工程结束之后,混凝土裂缝就会出现。
3 水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术与实际应用
3.1 混凝土裂缝控制技术研究
3.1.1温度控制
对于混凝土的结构稳定性而言,温度是十分关键的一个外部因素,一旦温度把控不够,混凝土裂缝就会产生。故而,在开展水利工程的混凝土施工工作时,必须严格把控温度这一外部因素。当施工期间环境温度过高的时候,现场的施工人员应该及时对施工环境进行降温,避免水分从混凝土之中被蒸发而出。在进行混凝土的浇筑时,施工人员应该挑选最为科学适宜的时间段进行施工,从而减少由浇筑时间太长所导致的混凝土材料形状发生变化的问题。通常而言,最为适宜的浇筑时间段是早上的7点到10点和下午的3点到6点,这两个时间段往往是一天温度最为适宜的时候,即使是夏季,这两个时间段温度也不会太高,能够减少裂缝产生的可能性。
3.1.2配比与搅拌
当混凝土的配比不恰当的时候,混凝土裂缝也较为容易出现,故而,施工人员应该确定好适宜且科学的配比,并按照配比去开展有关方面的工作,最大程度上减少混凝土裂缝出现的可能性[2]。在混凝土的制作过程之中,施工人员开展施工建设的时候往往需要依照有关标准与要求去进行,严格把控混凝土的配比,确保混凝土的配比能够在与工程需求相符的同时满足行业的标准。此外,混凝土搅拌的关键性毋庸置疑,要想避免混凝土离析现象的出现,有关方面的施工人员需要保证确搅拌能够实现完全且均匀。
3.1.3施工控制
在施工过程之中,工作人员应该科学且有效地把控施工的每一个步骤,确保整个施工流程都能够得到很好的管理与控制,只有这样才能够显著提升混凝土安全性、均匀性、耐久性,最大程度上避免混凝土裂缝的出现。在混凝土作业完成之后,施工控制工作还应该持续一段时间,有关工作人员可以利用一些行之有效的措施确保混凝土的湿度与温度保持适宜,比方说在混凝土的表面铺上一层或者多层保温膜。如果想要减少混凝土干缩裂缝的产生,可以以实地情况为基础,在混凝土之中添加适量的胶乳优质煤灰。
3.2 工程案例
3.2.1 工程概况
本文主要分析的案例是某个混凝土拦河坝建设工程之中的 8# 坝段,该项工程属于典型的水利工程,在对其出现的温度裂缝现象进行了深入的分析之后,笔者充分了解了其实际情况,同时对有关的控制技术进行了深入的探究。这个水电站具备相对较大的规模,拱坝的高度为289米,整个拱坝显现出来的是双曲拱形,拱顶弧的长度经过测算为701.2米,拱冠底部的厚度等于70.6米,坝体的混凝土有关参数为:686.7米×104米。
3.2.2 温度应力研究
8# 坝段混凝土浇筑工作是在15.4℃—28.6℃的温度范围内开展的,昼夜温度差的范围在6.8℃——12.1℃的范围之内。技术人员通过气温变化的规律对气温的特点开展了模拟与预测工作,由此得出了对应的温度与混凝土应力,从而判断计算而出的混凝土可能出现的最高温是否能够在现有技术的控制范围之中。最大应力产生的位置往往是混凝土和基岩相接的地方,产生的时间段是冷却快要完成的那一个时间段。该坝段的混凝土浇筑工作在完成之后的几天之中频繁地出现了持续时间较短的温度改变现象,这使得混凝土的仓面持续性地被温降冷击作用而影响。待叠加的温降冷击应力数值接近阈值的时候,混凝土裂缝是极其容易出现的。
3.2.3 温度和应力预报结果
技术人员在整理分析了工程所在地的气象数据之后,测算了大坝整体的温度与应力情况。在施工现场,温度范围为18摄氏度—31摄氏度,昼夜温度差的范围为8摄氏度—11 摄氏度。就当前的数据来看,8 号坝段的混凝土温度逐渐在上升,待温度逐渐下降之后,其所收到的压应力也会慢慢下降。
结 语
综上所述,水利工程对于我国的发展和人民的生活而言是十分关键的工程,其一方面能够加速我国农业的发展,另一方面也能够也能够保障区域内居民的安全。混凝土裂缝对于混凝土工程而言是不可忽视的重要问题,有关单位应该提升对其的关注度,深入分析裂缝产生的原因,总结过往的经验,使用科学合理的方法来预防,从而确保水利工程的稳定性与效益性。
参考文献
[1]胡帅军.结构设计控制裂缝及施工裂缝修补对策[J].低碳世界,2018(08):210-211.
[2]刘木根.水利工程施工中的混凝土裂缝控制技术研究[J].现代物业(中旬刊),2018(05):196.
作者简介:韦少宇(1979-),男,本科学历,工程师职称,主要从事水利水电、堤防、水工隧洞及大坝工程施工管理及测量等方面工作。
论文作者:韦少宇
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第24期
论文发表时间:2020/4/13
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