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摘要:水利工程是我国当前一项最为基础的工程,由于水利工程质量与人民生命、财产安全息息相关,且水利施工过程中势必会涉及到混凝土施工,因此,应加强对水利施工中混凝土施工质量的控制,然而经过调查发现混凝土常会出现施工裂缝问题,此时会缩短混凝土使用寿命,降低混凝土及水利工程质量,为此,本文重点分析了水利施工中混凝土裂缝的产生原因,并提出几点有针对性的防治措施。
关键词:水利施工;混凝土裂缝;分析;控制
1混凝土裂缝防治的必要性
混凝土裂缝在当前水利工程中屡见不鲜,是影响水利施工质量的主要因素。目前混凝土裂缝表现主要包括温度裂缝、干缩裂缝以及塑性裂缝等等。温度裂缝主要有两种形式,分别是“外约束”裂缝和“内约束”裂缝。“外约束”裂缝主要是由于混凝土受到外部的力在表面所产生的裂缝;而“内约束”裂缝主要是因为混凝土内部质点之间的相互约束形成的裂缝。两者相比较来说,外约束对混凝土工程所造成的伤害更大,更容易引发其它的工程事故。
2水利施工中混凝土裂縫产生的原因
2.1混凝土内外部的温差导致裂缝产生
在在混凝土施工过程中,混凝土的内外往往存在温差。然而,混凝土本身的材料决定了温差对混凝土成品的质量有很大的影响。特别是热膨胀和冷收缩的物理性质:如果建筑环境的温度相对较高,在高温的影响下,混凝土将开始膨胀,这将产生巨大的拉力。当混凝土不能限制内部张力时,裂缝自然会出现在混凝土中。尤其是季节交替时,温差变化剧烈,施工人员缺乏施工环节必要的维护知识,导致水利工程混凝土设施出现裂缝。
2.2材料引发的裂缝
对于水利工程中的混凝土裂缝,往往与具体的建筑材料直接相关。例如,一些腐蚀性材料混入加固材料的应用中,不可避免地会影响后续加固材料的稳定性,从而带来明显的威胁。然而,混凝土材料质量缺陷或应用模式不匹配的威胁更为明显,施工前的准备工作中有必要加强原材料的检测和检验。
2.3安定性裂缝
在水利工程中,混凝土裂缝的重要组成类型也包括稳定裂缝。从宏观角度来看,稳定裂纹的出现不是特别容易被检测到,而是主要反映在细微的裂纹上。在大多数情况下,混凝土的开裂现象是稳定裂缝的典型状态。从技术角度来看,出现稳定裂缝的主要原因是水泥控制质量差,在施工过程中没有按照高施工标准完成。混凝土在搅拌的过程中,水泥是非常重要的原材料,同时对混凝土性能造成的影响也非常的突出,即便是出现了很小的问题,或者是在参数上出现了微量的降低,都有可能给混凝土的质量造成强烈的威胁。在调查过程中,发现有些水利工程的建设上,为了片面的控制成本,对水泥的选购,出现了一定的偏差情况,虽然在初期没有特别明显的表现,可是在后期的工作中,特别容易造成混凝土裂缝的问题,并且在裂缝的范围上特别大,还容易给钢筋的腐蚀造成较大影响,是日后需要重点解决的对象。
2.4塑性开裂
塑性开裂是指水利工程施工负责人混凝土后期水分蒸发速度过快或外部气流过强,导致混凝土表面蒸发速度不一致,使不同区域混凝土含水量不同,从而在含水量差异较大的区域出现开裂。这种裂缝的严重程度通常与建设项目混凝土结构的表面积和体积有关。混凝土的表面积和体积越大,开裂越严重。然而,混凝土在水利工程中经常大量使用,因此这种混凝土开裂是水利工程中最严重的问题。塑性开裂是一种在混凝土中不连续的开裂现象,也是混凝土建筑最常见的病害之一,为此要严加控制这种开裂问题。
3防治混凝土裂缝的方法
3.1详细劫察地形地质条件,避免地基沉陷引发裂缝
水利工程在实际施工作业中,往往地形地质环境复杂,还可能需要做好软土地基的处理。因此,为减少沉陷裂缝的产生,需要在水利施工中,详细勘察地形地质,全面避免地基沉陷造成的裂缝。一方面,在水利工程施工作业中,需要做好软土地基的夯实作业,以避免软土地基对水利工程混凝土浇筑的影响。另一方面,在混凝土浇筑过程中,还应该制定科学详细的施工方案和裂缝的防治措施。比如在软土地基进行混凝土浇筑时,应该结合软土地基的性质,提前制定防治混凝土裂缝的各种措施,以充分避免水利工程投入使用后,出现沉陷裂缝。
3.2加强施工管理,保证混凝土受力合理性
为了避免水利工程施工中因不合理应力造成混凝土施工裂缝,建设单位需要加强管理,做好现场管理和控制工作。首先,要保证文明施工。浇筑过程中严禁早上离开混凝土构件。只有在混凝土构件的强度达到设计要求后,才能进行拆模作业。二是严格控制施工速度,避免混凝土施工过程中超载和多层模板支撑等不良现象,防止混凝土构件超载。第三,在进行混凝土构件吊装以及运输施工过程中,操作人员需做好吊点及支撑点控制工作,以保证在运输及吊装中,混凝土构件不会受到较大冲击与振动。第四,做好混凝土浇筑阶段施工管理工作,严格禁止在该阶段发生踩踏混凝土构件的现象。
3.3合理制定浇筑方案
在大体积混凝土浇筑方案要运用分层、分段、分缝式区域交错的方式进行处理,在连续性浇筑时,要对结构物的大小、材料的疏密程度和运输条件等进行合理的选择和确定。混凝土的浇筑可以分为两个部分,分层;分面。其中一定要注意,在进行第二层浇筑的时候,一定要在第一层混凝土还没有开始凝结而且还有一定热量的时候进行浇筑。并以此类推,直到浇筑过程完成。像这种施工方式比较适合面积过大,结构比较厚的工程。浇筑时,要从结构物短的一边开始,沿着长边进行。再进行分层或分段浇筑时,可以把它分成两个部分或三各部分进行处理,先中间后两端的模式主要运用在厚度较薄而直径较大的混凝土工程中。
3.4加强施工质量
水利工程混凝土裂缝的主要原因是施工质量差,导致防治工作不力。具体来说,为了减少一些水利建筑新浇混凝土早期养护过程中混凝土收缩的可能性,构件一般需要湿养护控制,而一些大体积混凝土则采用蓄水或流水养护措施,一般养护时间约为15~30天。此外,在处理水化热问题时,必要时应采取冷却措施,以避免水化热峰值的集中并降低其峰值。比如说在混凝土浇捣成型过程中,要采取蓄水保温措施,为混凝土表面铺设湿麻袋、薄膜等等进行有效养护,这样能有效避免内外温差过大现象所导致的温度裂缝。而针对地下结构混凝土则要尽早回填土,这样对减少裂缝也有一定辅助作用。
3.5严格控制气温条件
在进行水运混凝土施工时,需要考虑时操作施工的室外温度,根据外部温度环境逐步调整浇筑混凝土的温度,严格控制浇筑的操作温度,通过控制浇筑的温度来实现混凝土保质。在制定混凝土施工方案时应当充分考虑施工的具体环境,结合混凝土本身特性,保证施工方案的科学有效性。在浇筑时常出现的问题是模板变形,因此必须要有专业人员进行严格的把控,监管模板,若发生位移及变形必须要及时停止继续浇筑,采取有效的技艺进行维修。尤其注意季节对混凝土施工的影响,在冬季时施工控制入模温度,一定要超过100℃。
结语
水利建设施工过程中的混凝土裂缝问题,在控制室要注意对于整个水利工程的安全进行有效的把握。大型的水利工程建设过程中一个非常不起眼的小小裂缝就可能带来巨大的安全隐患,从而关系到整个水利施工混凝土设备的寿命和安全。在处理施工过程中,明确混凝土裂缝的危害,了解并不多见的病害类型,解决一切有可能产生混凝土裂缝病害的原因,极力追寻加强研究积极减少裂缝存在的基础意识,是所有水工程建设者必须引起关注并且长期坚持的重要工作内容。
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