近年來(lái),隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入推進(jìn)和不斷發(fā)展,作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的水利工程也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。而在水利工程建設(shè)中,混凝土裂縫對(duì)于整個(gè)水利工程的建設(shè)質(zhì)量與使用耐久性將產(chǎn)生嚴(yán)重的直接影響,也逐步成為水利工程施工中重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn);诖耍疚膹募訌(qiáng)水利工程混凝土裂縫防治的必要性開始入手,針對(duì)水利工程混凝土裂縫的生成原因進(jìn)行了多角度的深入分析,并結(jié)合筆者水利工程施工實(shí)踐提出了針對(duì)混凝土裂縫生成的預(yù)防對(duì)策,以期能夠?yàn)閺氖滤こ添?xiàng)目施工的同行同業(yè)者們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目的建設(shè)施工中有效預(yù)防混凝土裂縫的生成提供幫助。

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1、引言

水利工程施工中混凝土裂縫病害作為普遍存在的一種常見(jiàn)病害,對(duì)于整個(gè)水利工程的建設(shè)質(zhì)量有著極為不利的負(fù)面影響,其事關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)成效。因此,在水利工程施工中,如何有效減少與規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生,嚴(yán)格把控水利工程混凝土施工質(zhì)量,是項(xiàng)目技術(shù)管理人員所需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

2、加強(qiáng)水利工程混凝土裂縫防治的必要性

隨著我國(guó)水利工程建設(shè)的不斷深入發(fā)展,在水利工程項(xiàng)目施工中,混凝土的裂縫防治作為整個(gè)水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn),其裂縫的防治已逐漸成為項(xiàng)目管理者推進(jìn)工作的重中之重。一方面,可防止水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞;炷亮芽p作為水利工程施工中常見(jiàn)的質(zhì)量現(xiàn)象,其短期的裂縫或不明顯的裂縫對(duì)水利工程的質(zhì)量和外觀將產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于長(zhǎng)期的裂縫或短期內(nèi)不及時(shí)進(jìn)行防治的裂縫,外部雨水或其他有害雜質(zhì)進(jìn)入裂縫后,將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋材料被銹蝕,從而大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與強(qiáng)度。因此,加強(qiáng)對(duì)水利工程混凝土裂縫的防治,可有效地防止工程主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞。另一方面,可有效避免安全事故的發(fā)生,提升水利工程的建設(shè)質(zhì)量。在水利工程項(xiàng)目施工中,混凝土裂縫若出現(xiàn)滲漏,將導(dǎo)致工程主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形,嚴(yán)重時(shí)將會(huì)引發(fā)坍塌等各類安全事故。加強(qiáng)混凝土裂縫的防治,做好整個(gè)水利施工過(guò)程管控,對(duì)整個(gè)水利工程質(zhì)量的提升具有重要的促進(jìn)作用。

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3、水利工程混凝土裂縫的生成原因

3.1混凝土質(zhì)量及施工技術(shù)原因引起的裂縫。水利工程的施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在水利工程施工中對(duì)混凝土及施工材料的要求極為嚴(yán)格。若施工用的水泥、砂石及摻料等存在質(zhì)量問(wèn)題,或者施工用的混凝土配合比不符合規(guī)范要求等將對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。同時(shí),在一些大型水利工程施工中,施工技術(shù)措施是否符合規(guī)范要求,施工設(shè)備是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,施工人員的素質(zhì)是否滿足混凝土施工技術(shù)的要求,都會(huì)對(duì)混凝土的施工質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。3.2混凝土收縮引起的裂縫。首先,在水利工程施工階段受水泥水化熱及外部氣溫的作用,極易引起混凝土應(yīng)力收縮而產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。該裂縫極少的交叉產(chǎn)生,多是呈有規(guī)則的條狀,在結(jié)構(gòu)的變截面處產(chǎn)生,并與主體的受力鋼筋平行。此種裂縫在大體積混凝土的柱梁、板等構(gòu)件發(fā)生較多,尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物,該種類型的裂縫產(chǎn)生的危害較大。其次,在混凝土凝固的過(guò)程中,因水汽蒸發(fā)或散熱體體積收縮引起的裂縫。若在凝固的過(guò)程中混凝土的正常收縮受到干擾,當(dāng)收縮應(yīng)力大于其能夠承受的強(qiáng)度,或者受到外部擠壓等超過(guò)了混凝土的抗壓能力范圍,也會(huì)使水利工程混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。3.3超出荷載引起的裂縫。在水利工程施工中,若混凝土施工構(gòu)件受到不當(dāng)?shù)氖┕ず奢d,或者上部建筑物在下部建筑物未滿足施工條件的情況下進(jìn)行施工時(shí),極易產(chǎn)生超載裂縫。在超出荷載作用下將產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,此時(shí)極易出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫。若構(gòu)件在較大的剪力作用下,也極易產(chǎn)生向上下延伸的斜裂縫。3.4沉降引起的裂縫。在施工過(guò)程中因地基差異沉降或構(gòu)件結(jié)合不良極易引起裂縫的產(chǎn)生,或者剪應(yīng)力超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求也會(huì)引起裂縫的產(chǎn)生。這種裂縫的產(chǎn)生多在樁基沉降不均勻的水利基礎(chǔ)工程或水利墻體產(chǎn)生。這種裂縫的大小與地基的不均勻沉降值有關(guān),沉降的裂縫越大越難以處理。因此,在水利工程初期的設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)施工周圍土體進(jìn)行先期探測(cè),并在施工過(guò)程中及時(shí)觀測(cè)施工主體沉降變化情況。3.5溫差引起的裂縫;炷羶(nèi)外部溫差較大或者溫差的不良變化,是導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因;炷猎跐仓、振搗完成后,對(duì)混凝土的散熱也有其規(guī)定要求。當(dāng)混凝土內(nèi)部的溫度過(guò)高,在收縮的過(guò)程中將會(huì)收縮加快,當(dāng)超過(guò)混凝土的承壓能力就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。反之,當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度過(guò)低,孔隙水凝結(jié)致使混凝土膨脹,也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

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4、水利工程混凝土裂縫的預(yù)防對(duì)策

4.1嚴(yán)抓混凝土原材料選取,優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。(1)對(duì)混凝土原材料進(jìn)行試拌,在保證混凝土硬化后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及要求的和易性和耐久性的基礎(chǔ)上計(jì)算各種材料的用量。(2)水泥應(yīng)選擇普通硅酸鹽水泥且不得低于32.5級(jí),粗骨料依據(jù)試拌結(jié)果可采用二級(jí)配,盡可能地減少水泥用量,可添加一級(jí)粉煤灰,按規(guī)范要求將水膠比控制在允許的范圍之內(nèi)。摻入的粉煤灰可有效改善混凝土的和易性,對(duì)減少混凝土收縮,提高混凝土抗腐蝕性具有良好的促進(jìn)作用。(3)要在裂縫易發(fā)部位布置鋼筋。例如,在裂縫易發(fā)生的孔洞周圍,或者轉(zhuǎn)角處布置適量鋼筋,減少混凝土承擔(dān)的拉應(yīng)力,以有效控制裂縫的產(chǎn)生及擴(kuò)大。(4)要注意降低工程結(jié)構(gòu)的約束度,在保證混凝土中鋼筋保護(hù)層符合規(guī)定的基礎(chǔ)上,厚度盡可能地取最小值,以減少混凝土裂縫的發(fā)生。4.2采取適宜的有效預(yù)防措施。(1)塑性收縮裂縫的預(yù)防措施。在原材料的選擇時(shí)一般選用干縮值較小,且強(qiáng)度較好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥,要嚴(yán)格控制混凝土的水灰比。在澆筑混凝土前,要將施工基層和模板用水均勻濕透,并在表面及時(shí)覆蓋薄膜進(jìn)行保護(hù)(也可在混凝土的表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑),以保證混凝土的濕度。在高溫和大風(fēng)天氣進(jìn)行施工時(shí),要做好防風(fēng)和遮陽(yáng)措施,以防止裂縫的產(chǎn)生。(2)沉降裂縫的預(yù)防措施。在水利工程施工時(shí),保持施工地基的穩(wěn)定性尤為重要。若施工地基為松軟土?xí)r,在施工前必須進(jìn)行夯實(shí)并采取必要的加固措施。在施工中模板要保證具有足夠的強(qiáng)度和剛度及較強(qiáng)的支撐力,同時(shí)在施工時(shí)要保證地基均勻受力。模板要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行拆模,拆模的順序要嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行。(3)溫度裂縫的預(yù)防措施。為有效減少與避免溫度差所造成的溫差裂縫,可優(yōu)先選用水化熱較低的礦渣水泥,減少因水泥水化熱而造成的溫度差,或有效控制和減少澆筑層厚度,通過(guò)分層澆筑提高每個(gè)澆筑層的散熱能力減少混凝土內(nèi)外溫差,或通過(guò)加強(qiáng)振搗提高混凝土密實(shí)度,提高水利工程混凝土的抗裂性能,或通過(guò)延長(zhǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間,通過(guò)外部保溫保濕,減緩混凝土的散熱速度,防止因快速降溫而導(dǎo)致的溫度裂縫。(4)避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降。為有避免混凝土基礎(chǔ)的不均勻沉降,應(yīng)對(duì)施工工序進(jìn)行合理安排,并有效減輕結(jié)構(gòu)自身及其附屬物的重量,或通過(guò)改善混凝土結(jié)構(gòu)的措施來(lái)進(jìn)行裂縫預(yù)防。4.3加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)管控。對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)不僅能預(yù)防初期產(chǎn)生裂縫,對(duì)后期混凝土的穩(wěn)定性也具有一定的促進(jìn)作用。首先,在混凝土拆模后要及時(shí)鋪草澆水或掛草簾進(jìn)行養(yǎng)護(hù)保濕,以保障其后期承壓能力及強(qiáng)度符合規(guī)范要求。其次,要加強(qiáng)混凝土表面保護(hù)層厚度,防止鋼筋銹蝕問(wèn)題的產(chǎn)生。在水利工程混凝土施工中,要嚴(yán)格控制混凝土的密實(shí)度,防止空氣進(jìn)入,也可在混凝土表面涂刷聚合水泥砂漿、環(huán)氧樹脂等防腐層。也可選擇抗腐蝕性強(qiáng)的混凝土材料或鋼筋材料。要嚴(yán)格避免使用堿骨料,必須使用時(shí)可選擇優(yōu)質(zhì)骨料或選擇含堿量低的水泥,并采用中性水進(jìn)行拌和。4.4注重施工項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)管控。一是,要注重加強(qiáng)技術(shù)管理。要在水利工程施工中建立健全技術(shù)交底責(zé)任制,加強(qiáng)對(duì)水利工程混凝土質(zhì)量的檢驗(yàn)、監(jiān)督和管理,并嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。二是,要注重實(shí)施全面質(zhì)量管理。要在工程施工中突出以質(zhì)量為中心,重點(diǎn)以預(yù)防為主,圍繞水利工程混凝土施工質(zhì)量樹立全員質(zhì)量管理意識(shí),以有效提高整體水利工程質(zhì)量。三是,加強(qiáng)對(duì)混凝土溫差的控制。在施工時(shí)必須將溫差控制在合理的區(qū)間范圍內(nèi),并根據(jù)施工季節(jié)與當(dāng)天溫度情況調(diào)節(jié)混凝土攪拌時(shí)的溫度。在冬天必要時(shí)用溫水進(jìn)行攪拌,夏天盡量避開正午時(shí)間,可在清晨或傍晚進(jìn)行。攪拌地點(diǎn)與澆筑地距離應(yīng)符合規(guī)定要求,以防止運(yùn)輸途中熱量的散發(fā)。四是,強(qiáng)化對(duì)項(xiàng)目施工人員的管控。要求施工專業(yè)技術(shù)人員要取得相應(yīng)的資格證書,具有良好的職業(yè)道德操守。并且,在水利工程混凝土施工中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè),不錯(cuò)亂工序,不偷工減料。

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5、結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫是水利工程中最常見(jiàn),也是危害最大的一種質(zhì)量問(wèn)題,其不僅影響著水利工程的施工安全與質(zhì)量,甚至?xí)蜷L(zhǎng)期水流沖擊而造成坍塌,對(duì)人們生命安全產(chǎn)生極大的威脅。因此,為確保水利工程混凝土的施工質(zhì)量,項(xiàng)目部要樹立預(yù)防為主的管控意識(shí),,不斷優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì),加強(qiáng)項(xiàng)目管理,嚴(yán)格把控混凝土裂縫的產(chǎn)生,消除一切潛在的質(zhì)量隱患,為水利工程的質(zhì)量保駕護(hù)航。