关键词:水利工程施工;混凝土裂缝;成因
引言
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。
1水利工程施工的特征
由于水利工程施工涉及环节众多,需要消耗巨大财力物力,所以相比其他工程其施工周期更长。所以针对这些因素,水利工程必须保证建设的质量。在影响水利工程施工的众多因素中,环境因素占据了较大比重。最常见的地势、地形、水流及降水等都是影响工程建设的不稳定因素,不但保证不了施工的质量,而且也不能保证工作人员的人身安全。所以工作人员应该在熟练掌握水利工程概况的基础上,认真严格地对待施工的每一个环节。及时发现可能存在的安全隐患并做出判断和分析,建立明确严格的施工标准体系,尽量减少质量事故发生的概率。
2产生混凝土裂缝的主要原因
2.1混凝土质量及施工技术原因引起的裂缝
水利工程的施工是一项复杂的系统工程,在水利工程施工中对混凝土及施工材料的要求极为严格。若施工用的水泥、砂石及掺料等存在质量问题,或者施工用的混凝土配合比不符合规范要求等将对混凝土的质量产生严重的负面影响。同时,在一些大型水利工程施工中,施工技术措施是否符合规范要求,施工设备是否符合相关标准要求,施工人员的素质是否满足混凝土施工技术的要求,都会对混凝土的施工质量产生重要的影响。
2.2材料收缩
混凝土材料具有一定的收缩性,完成浇筑作业后,其体积会出现不同程度的缩小,进而产生形变,在收缩应力的作用下,容易导致混凝土出现裂缝,特别是对于配筋率较高的混凝土构件而言,钢筋对混凝土会产生一定的约束力,混凝土材料在收缩中会受到钢筋的约束力作用,产生严重的裂缝。
2.3温度差异
混凝土凝固过程中会伴随着水热化现象,外层温度迅速冷下降,但内部的结构温度却飙升,内外的巨大温差造成了混凝土结构的不稳定。这种温度差异一旦超过5度,混凝土裂缝产生的概率便迅速上升。
2.4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。
3解决混凝土裂缝的技术方法
(1)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。(2)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。
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4预防水利工程施工混凝土裂缝的措施
4.1科学合理设计混凝土配合比
混凝土材料的科学运用是极为重要的,充分了解混凝土材料的自身特征,在符合水利工程混凝土用料标准的前提下尽可能的降低水的使用量,混凝土材料的混合使用过程中应遵守有关的规定及标准把控砂率、水胶和坍落度等,可以在材料混合的过程中添加高粉煤灰,只有严格按照标准、规定将材料混合,才可以最大程度保障混凝土质量的达标,展现出混凝土的高强度、低热度等特征,因此水利建设中对于混凝土材料的混合使用需要科学合理的按比例完成,并且要对混凝土成品进行抽查检验。
4.2做好搅拌运输
结合现场实际情况,在混凝土浇筑前,对其配比进行现场试验,根据水利工程的质量要求优化原料配比。混凝土搅拌过程中,要保证其整体性和均匀性,降低混凝土出现离析的概率,防止出现施工裂缝。完成搅拌后,要做好储存和运输工作,防止混凝土在运输中出现变质情况,影响工程建设质量,保证后期浇筑顺利进行。
4.3加强对混凝土施工过程的控制
混凝土的二次振捣能够最大程度减少裂缝情况的发生,而振捣的方式中机械操作远比手工操作的收缩力小,机械性能的高低直接决定了振捣时间的长短,机械振捣对于粗骨料下和钢筋下水膜情况的消除有明显作用,最终降低了收缩量。二次抹压在实际操作中的使用能够尽可能实现塑性收缩等裂缝问题的消失,一般来说混凝土初凝时产生的裂缝在抹平、多次提浆的过程中会消失,抹压环节可以使用机械抹光机,使得混凝土表面更为光滑整洁且强度更高。而且在此过程中还需要考虑到内外温差可能出现的问题,尽可能减轻混凝土表面因内外温差出现问题,而且天气原因也需要考虑进来,根据天气预报来调整预防方案。一般来说预防方案中需要加入的部分是覆盖或者洒水。
4.4对施工现场进行严格监测
在进行水利工程施工时,相关技术人员需要充分了解施工现场的相关流程,对施工现场进行严格监测,对混凝土相关数据进行及时的统计和检测,充分保证混凝土的强度和刚度。同时对施工现场存在的问题要及时进行反馈,不断完善混凝土的相关性能,提高混凝土的抗拉强度。施工人员需要深刻认识到混凝土的质量对水利工程施工有着重要的影响,需要尽可能地完善混凝土的各项性能,避免混凝土产生不必要的裂缝从而影响水利工程的施工进程。
4.5采取适宜的有效预防措施
(1)塑性收缩裂缝的预防措施。在原材料的选择时一般选用干缩值较小,且强度较好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥,要严格控制混凝土的水灰比。在浇筑混凝土前,要将施工基层和模板用水均匀湿透,并在表面及时覆盖薄膜进行保护(也可在混凝土的表面喷洒养护剂),以保证混凝土的湿度。在高温和大风天气进行施工时,要做好防风和遮阳措施,以防止裂缝的产生。(2)沉降裂缝的预防措施。在水利工程施工时,保持施工地基的稳定性尤为重要。若施工地基为松软土时,在施工前必须进行夯实并采取必要的加固措施。在施工中模板要保证具有足够的强度和刚度及较强的支撑力,同时在施工时要保证地基均匀受力。模板要在规定的时间内进行拆模,拆模的顺序要严格按照规定执行。(3)温度裂缝的预防措施。为有效减少与避免温度差所造成的温差裂缝,可优先选用水化热较低的矿渣水泥,减少因水泥水化热而造成的温度差,或有效控制和减少浇筑层厚度,通过分层浇筑提高每个浇筑层的散热能力减少混凝土内外温差,或通过加强振捣提高混凝土密实度,提高水利工程混凝土的抗裂性能,或通过延长混凝土养护时间,通过外部保温保湿,减缓混凝土的散热速度,防止因快速降温而导致的温度裂缝。(4)避免混凝土基础不均匀沉降。为有避免混凝土基础的不均匀沉降,应对施工工序进行合理安排,并有效减轻结构自身及其附属物的重量,或通过改善混凝土结构的措施来进行裂缝预防。
结语
水利工程是一项利国利民的重要工程,其对推动农业发展具有积极意义和关键作用。混凝土裂缝作为影响工程质量的重要因素,建设单位应给予其高度重视,对出现裂缝的原因进行分析,采取有效措施综合防治,发挥水利工程的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]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).
[2]吴晓伟,张雷荣.水利工程大体积混凝土裂缝的控制措施分析探讨[J].建筑·建材·装饰,2018,(24).
论文作者:李有乐
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第13期
论文发表时间:2019/12/3
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水利工程论文; 水利论文; 工程施工论文; 材料论文; 表面论文; 《建筑实践》2019年第38卷第13期论文;