沿海地區(qū)水利工程大體積混凝土裂縫施工控制

張恒川 李軍剛

摘? ? 要：水利工程能夠起到一定的防洪泄?jié)车淖饔茫瑢ΡＵ涎睾５貐^(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要。而大體積混凝土作為水利工程中的主要支撐結(jié)構(gòu)，受到各種因素的影響，難免出現(xiàn)裂縫問題，管理人員要引入數(shù)據(jù)化的監(jiān)督機(jī)制強化，全面把控原材料、溫度等一系列影響因素，以提高大體積混凝土的使用壽命?；诖耍疚膶⒅饕撌鲅睾５貐^(qū)水利工程大體積混凝土裂縫施工控制。

關(guān)鍵詞： 沿海地區(qū);水利工程;混凝土

1? 引言

大體積混凝土作為水利工程中重要的施工內(nèi)容，但受到施工材料，施工技術(shù)，施工環(huán)境，人員素養(yǎng)等各種問題的影響，很容易出現(xiàn)裂縫問題，一旦混凝土產(chǎn)生裂縫，會嚴(yán)重影響其內(nèi)部的防滲抗水能力，從而影響整體水利工程的穩(wěn)定性和可靠性，管理人員全面分析裂縫形成原因，提高大體積混凝土質(zhì)量，保障水利工程穩(wěn)定應(yīng)用。

2? 沿海地區(qū)水利工程大體積混凝土裂縫控制的意義

水利工程作為我國重要的民生工程，是我國水利工程中的重點。而沿海地區(qū)的水利工程能夠有效控制水位，維護(hù)人民的生命健康。但水利工程具有復(fù)雜龐大，技術(shù)性高的特點。在整體建設(shè)過程中，混凝土裂縫問題頻發(fā)，管理人員要基于沿海地區(qū)水利工程的特點，明確混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，提出有效的解決措施，延長沿海地區(qū)水利工程的使用壽命，促進(jìn)我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。

3? 沿海地區(qū)水利工程大體積混凝土裂縫施工控制中存在的問題

3.1? 原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

混凝土材料質(zhì)量直接影響著混凝土的質(zhì)量和使用安全，就實際發(fā)展來看，許多水利工程并沒有充分考慮到沿海地區(qū)作業(yè)特點，應(yīng)用普通材料或偷工減料，大面積應(yīng)用不合格的原材料，導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)部強度達(dá)不到設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在長期的沖擊作用下，容易產(chǎn)生裂縫。沿海地區(qū)于普通的作業(yè)地區(qū)存在著一定的差別，大體積混凝土日常受到的沖擊較多，海水中含有大量的氯離子，對混凝土產(chǎn)生一定的腐蝕作用。傳統(tǒng)的混凝土材料不能滿足沿海地區(qū)施工的基本要求。

3.2? 對溫度的把控能力不足

水利工程施工周期較長，沿海地區(qū)氣候很容易出現(xiàn)變化。沿海地區(qū)作業(yè)過程中存在著大量水汽，溫度和濕度是造成混凝土出現(xiàn)裂縫的重要原因，混凝土在凝結(jié)過程中，由于水泥自身特點產(chǎn)生大量的水化熱，內(nèi)部溫度大量升高。大體積混凝土難以散熱，內(nèi)部導(dǎo)熱不良，內(nèi)外溫差較大，應(yīng)力不均衡，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。此外，在水利工程施工過程中，最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題就是干縮裂縫，干縮裂縫主要形成的原因是混凝土材料配比中存在問題，同時缺少后續(xù)的保養(yǎng)措施。一般的干縮裂縫為網(wǎng)狀分布，在短期內(nèi)對于工程質(zhì)量影響不大，從長遠(yuǎn)來看，細(xì)小的裂縫也會對水利工程造成較為不利的影響。

3.3? 施工人員技術(shù)不達(dá)標(biāo)

大體積混凝土在澆灌過程中需要借助大機(jī)器作業(yè)，對于施工人員和施工器械的要求較高，但在實際作業(yè)過程中，缺少有效的操作規(guī)范，施工人員缺乏專業(yè)的技術(shù)能力，經(jīng)驗不夠豐富，一旦出現(xiàn)裂縫，缺少后續(xù)的應(yīng)急管理措施，很容易破壞大體積混凝土受力結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時可能會出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，影響水利工程的使用壽命。此外，由于水利工程的作業(yè)特點，部分施工人員素質(zhì)參差不佳，施工技術(shù)難以保障，缺少固定的編制，在工作過程中不按照安全指令進(jìn)行作業(yè)，增大了裂縫風(fēng)險。

4? 沿海地區(qū)水利工程大體積混凝土裂縫施工控制措施

4.1? 加強對原材料的管控

原材料直接決定著混凝土的強度和剛度，因此施工單位需要強化對于原材料的進(jìn)場管控。完善前期的材料應(yīng)力實驗，充分考慮沿海地區(qū)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。對于材料的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性進(jìn)行嚴(yán)格把控。選擇合適的生產(chǎn)廠家，并要求廠家出示對應(yīng)的檢驗報告，全面監(jiān)控水泥型號以及骨料的實際等級。通過對前期材料的管理，提高混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性特點，盡量選擇水化熱較低的水泥，以降低大體積混凝土內(nèi)外存在的溫差，有效控制混凝土裂縫。在澆筑過程中可以從相對短的一側(cè)來進(jìn)行澆筑，平穩(wěn)的向長邊推進(jìn)，同時對于較為特殊的情況，可以采取分段澆筑的方式，由底層向上層進(jìn)行逐層澆筑，提高澆筑過程的穩(wěn)定性，有效避免澆筑裂縫存在。

例如，施工單位應(yīng)該通過梯度實驗，匹配混凝土最佳的比例，圍繞著沿海地區(qū)的實際溫度、濕度。借助混凝土預(yù)期的強度指標(biāo)進(jìn)行測量，以獲得最優(yōu)的配合比。嚴(yán)格原材料的運輸作業(yè)，材料入庫、出庫時，要全過程比對標(biāo)準(zhǔn)與實際之間的關(guān)系。同時要加強對于內(nèi)部鋼筋質(zhì)量的監(jiān)測，鋼筋作為混凝土中主要的承重材料，直接影響著混凝土的強度和剛度，鋼筋在潮濕的環(huán)境下很容易出現(xiàn)氧化生銹，導(dǎo)致應(yīng)力不均勻。因此，可以對鋼筋涂膜、增加保護(hù)層、采用潤滑油等一系列方式，充分考慮到沿海地區(qū)會產(chǎn)生電解質(zhì)的特點通過犧牲陽極保護(hù)法、外加電流保護(hù)，有效避免鋼筋出現(xiàn)電化腐蝕。選用質(zhì)量高、耐腐蝕的鋼筋進(jìn)行施工，提高鋼筋強度。

4.2? 合理控制溫度

溫差作為影響混凝土質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，因此施工單位要以大體積混凝土的各種性能為要求，盡可能地降低水化熱，避免內(nèi)外溫差造成應(yīng)力過大問題。前期可以用冷水沖洗碎石，借助物理降溫的方式帶走大體積混凝土試配過程中的熱量。在大體積混凝土澆筑過后應(yīng)該采取澆水或者是覆蓋保溫層等一系列方式，有效避免混凝土裂縫發(fā)生。如果大體積混凝土過于干燥，可以適當(dāng)噴灑乳化劑，保證表面處于濕潤狀態(tài)。明確下層的質(zhì)量狀況，在大體積混凝土封層處理之前做好前期的施工管理。避免拖痕斷層產(chǎn)生的斷層問題，通過機(jī)械作業(yè)，避免人工作業(yè)帶來的接縫問題，以交叉型排列的方式進(jìn)行連續(xù)型攤鋪作業(yè)，解決混合料冷卻速度過快的問題。

例如，可以選擇上午六到十點或者是下午四到七點的時間，同時在澆筑過程中也應(yīng)該采取分層澆筑的方式，提高大體積混凝土的散熱能力，引入冷卻管和液氮降溫等一系列方式避免混凝土裂縫出現(xiàn)。盡量選擇干縮值比較小、水化熱比較低的水泥。在大風(fēng)天氣要對混凝土進(jìn)行擋風(fēng)處理。在低溫天氣要在混凝土表面覆蓋塑料薄膜以及潮濕的草墊，維持混凝土內(nèi)外溫度在一個均衡狀態(tài)。此外，管理人員也要完善對大體積混凝土后續(xù)的養(yǎng)護(hù)措施，嚴(yán)格記錄不同時期混凝土的裂縫狀況，建立責(zé)任人導(dǎo)向制度。一旦混凝土出現(xiàn)大規(guī)模裂縫，要及時定位責(zé)任人，進(jìn)行二次返工修補。

4.3? 引入全過程的數(shù)據(jù)管控手段

人為因素和技術(shù)因素也是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的重要原因。因此，管理人員用應(yīng)該加強對于內(nèi)部的人員管理機(jī)制，引入績效考核機(jī)制，實時控制混凝土中的各項參數(shù)。管理人員可以建立BIM模型，明確工程圖紙對于水利工程的指導(dǎo)作用，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，分析了解大體積混凝土裂縫的施工要點，綜合施工進(jìn)度數(shù)據(jù)、施工費用數(shù)據(jù)、人員管理數(shù)據(jù)等重點數(shù)據(jù)，形成層整體層面上的數(shù)據(jù)管理，快速收集大體積混凝土的裂縫數(shù)據(jù)、寬度、位置等重要數(shù)據(jù)。充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在水利工程過程中的指導(dǎo)作用。

5? 結(jié)束語

大體積混凝土裂縫是沿海水利工程建設(shè)中存在的普遍性問題，管理人員應(yīng)該結(jié)合實際情況分析問題產(chǎn)生原因。完善對原材料的管控，加強對施工人員的管理，有效控制外界溫度、濕度，保證大體積混凝土質(zhì)量，提高水利工程的建設(shè)水平，保障我國沿海地區(qū)穩(wěn)定發(fā)展。

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