水利工程施工中混凝土裂縫控制技術分析

晁 輝 安徽省六安市裕安區(qū)水利局 安徽 六安 237100

混凝土是常見的建筑材料,因其在可塑性、抗壓性、防火性等方面有良好的優(yōu)勢,而在我國建筑領域中得到廣泛的應用,尤其在水利工程建設中十分常見。近年來,隨著國家對民生項目重視程度的提高,水利工程項目的數(shù)量、規(guī)模也有了日漸擴大的趨勢,與此同時對水利工程的質(zhì)量和安全等方面也有了更多新的要求?；炷潦┕な撬こ淌┕ぶ械闹匾夹g之一,鑒于水利工程施工環(huán)境較為特殊,而且施工要求比較嚴格,只有做好混凝土施工技術管控,尤其要控制好混凝土裂縫問題,才能保證水利工程的施工質(zhì)量和施工安全。

1 水利工程施工中混凝土施工的特點

混凝土具有性能穩(wěn)定、施工成本低等優(yōu)勢,在我國水利工程施工中有廣泛應用。在水利工程施工中,對混凝土的需求量比較高,同時也有嚴格的施工要求,必須要注重做好混凝土施工質(zhì)量及施工技術管理,并做好后期的養(yǎng)護處理,才能更好地滿足水利工程的施工需要。此外,在水利工程的混凝土施工中,還需要對施工成本進行合理控制,做好混凝土使用前的全面檢查,保證混凝土的施工質(zhì)量,避免出現(xiàn)返工等情況。水利工程與其他建筑工程項目相比,施工環(huán)境比較特殊,對混凝土施工技術有更高的要求,尤其是防水性、抗?jié)B性、耐腐蝕性等方面有明確要求,只有保證混凝土施工滿足水利工程的相關施工要求,才能為水利工程項目的施工質(zhì)量提供重要保證。

2 水利工程施工中混凝土裂縫的影響

水利工程項目與國民經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)生活有重要聯(lián)系。在水利工程的施工期間,混凝土是常用的施工材料,混凝土的施工質(zhì)量關乎著水利工程項目安全性、可靠性以及投入使用后的效益,所以做好混凝土施工質(zhì)量的控制顯得十分重要?；炷亮芽p是水利工程混凝土施工中的常見質(zhì)量問題,由于受到了內(nèi)外部各種因素的影響,導致混凝土的物理結構出現(xiàn)了明顯的變化,從而影響了混凝土的承載力。在水利工程施工中,一旦混凝土荷載結構出現(xiàn)裂縫,就會直接影響混凝土結構的整體性能,再加上長期會受到水流的侵蝕,混凝土表層也會出現(xiàn)剝落等情況,這時水分就會順著裂縫滲入到結構的內(nèi)部,嚴重時容易出現(xiàn)坍塌等問題,直接影響了水利工程的工程質(zhì)量以及整體的性能。若水利工程中出現(xiàn)裂縫,很容易會影響水利工程的整體結構以及水利工程的承載剛度,進而影響了水利工程的使用年限,導致水利工程難以充分發(fā)揮出自身的價值,除了會影響水利工程的正常使用,甚至還會威脅人民群眾的生命以及財產(chǎn)安全。

3 水利工程施工中混凝土裂縫的常見類型

3.1 沉陷裂縫

混凝土裂縫是水利工程混凝土施工中的常見問題,而且裂縫的種類也有多樣性的特征,其中沉陷裂縫十分常見。一般來說,沉陷裂縫多在冬季出現(xiàn),由于混凝土施工的環(huán)境較為特殊,所以當冬季土體解凍后,混凝土很容易會出現(xiàn)沉陷裂縫。如果在施工期間出現(xiàn)了沉陷裂縫,一定要給予高度的重視和關注,沉陷裂縫的寬度與沉降量間有重要聯(lián)系,而且沉陷裂縫如果深度達,還會出現(xiàn)錯位等問題。此外,如果施工中存在地基不均勻、回填土密實度不足等情況,會引起模板支撐間距過大的問題,進而導致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫的概率加大,給混凝土的內(nèi)部結構以及整體施工質(zhì)量也會帶來嚴重的損害。

3.2 溫差裂縫

現(xiàn)如今水利工程中的混凝土施工技術也愈發(fā)的成熟,但混凝土施工也具有明顯的特殊性,在施工期間很容易會受到溫度因素的影響,一旦沒有做好溫度控制工作,就會引起溫差裂縫。溫差裂縫出現(xiàn)的主要原因就是受到了溫度變化的影響,溫差裂縫的出現(xiàn)給混凝土內(nèi)部結構也會帶來嚴重的影響?；炷羶?nèi)外的溫差如果超出標準的差值,混凝土內(nèi)部結構中就會出現(xiàn)明顯的熱脹冷縮情況,進而導致混凝土內(nèi)部結構出現(xiàn)了問題,由于相互拉動作用力的影響,導致混凝土結構出現(xiàn)了裂縫。另外,混凝土材料本就屬于混合性材料,其中水泥是最重要的原材料,但水泥的性質(zhì)有一定的特殊性,在使用期間會出現(xiàn)水化反應,從而產(chǎn)生大量的熱量,而且水化反應期間,混凝土內(nèi)外的溫差就會加大,溫度拉應力就會誘發(fā)裂縫,進而出現(xiàn)了溫差裂縫。

3.3 干縮裂縫

干縮裂縫也是水利工程中常見的混凝土質(zhì)量問題,出現(xiàn)干縮裂縫的主要原因就是混凝土材料混合比例問題,混凝土材料混合比例并沒有嚴格的根據(jù)設計要求進行,或者是施工人員的施工行為不夠規(guī)范,進而導致混凝土容易出現(xiàn)干縮裂縫。同時,完成混凝土混合工作后,在對混凝土進行保養(yǎng)期間,混凝土容易出現(xiàn)脫水企管科,導致干縮能力超過了可承受的范圍,這樣就會出現(xiàn)裂縫。干縮裂縫多以網(wǎng)絡存在,具有分散分布、縫隙小的特點,直接影響和降低了混凝土質(zhì)量。在實際的施工中,一旦混凝土出現(xiàn)干縮裂縫,還會嚴重影響到水利工程的整體質(zhì)量,水利工程結構的安全性、穩(wěn)定性也會受到很大影響。

3.4 收縮裂縫

收縮裂縫也是常見的水利工程混凝土質(zhì)量問題。在混凝土凝結期間,如存在收縮不佳的問題,就會導致出現(xiàn)收縮裂縫。水利工程中的混凝土施工,對混凝土材料有很高的要求,但是由于市場中的混凝土材料比較多樣,如果沒有選擇滿足水利工程施工需要的混凝土材料,就會給混凝土的性能和質(zhì)量帶來影響,導致難以滿足施工要求?；炷恋哪膛c材料的性能、結構、質(zhì)量等有很大的關系,如果混凝土內(nèi)部結構在凝結中發(fā)生了變化或者受到了破壞,也會導致裂縫的發(fā)生。混凝土接凝結的過程中,溫度也會隨之發(fā)生變化,這樣的情況下混凝土裂縫會不斷擴展,如此不僅會影響混凝土的結構穩(wěn)定性,甚至誘發(fā)質(zhì)量以及安全問題。

3.5 施工裂縫

施工裂縫也是比較常見的,出現(xiàn)施工裂縫的主要原因就是施工人員的操作不合理、規(guī)范性不足。在混凝土澆筑施工中,如果沒有嚴格的落實混凝土混合比例以及操作標準規(guī)范對混凝土的細節(jié)進行有效的處理,就會影響到混凝土的施工質(zhì)量,導致出現(xiàn)人為的施工裂縫。因施工不規(guī)范而出現(xiàn)的裂縫,可以采取提高施工的規(guī)范性來進行預防,總的來說之所以會出現(xiàn)施工裂縫,主要就是施工人員的專業(yè)能力不足,或者沒有深刻認識到混凝土施工的重要性,所以要想解決這類問題,就可以從施工人員入手,采取有效的措施來預防和解決施工裂縫問題。

4 水利工程施工中混凝土裂縫控制技術

4.1 加強材料質(zhì)量控制工作

在水利工程項目建設期間,施工材料是影響水利工程施工質(zhì)量的關鍵內(nèi)容,所以為了保證能夠?qū)炷两Y構性能加以有效控制,就需要做好混凝土材料質(zhì)量的控制工作,來預防和避免出現(xiàn)混凝土裂縫問題。在施工期間,必須要提高施工單位對施工材料質(zhì)量管控的重視,并根據(jù)水利工程項目的實際情況和需要,制定完善可行的施工方案,并在此基礎上對材料的規(guī)范性、標準型進行明確,以便全面的加強對施工材料的全面管控。在采購混凝土材料的過程中,必須要掌握詳細的材料信息,如水泥的具體型號、骨料級配等,保證可以更好地滿足水利工程的實際需要,保證混凝土內(nèi)部結構的性能。比如說在選購水泥材料過程中,施工單位就需要加強水泥材料性能、質(zhì)量的控制,同時加強水化熱問題的深入研究,全面落實材料質(zhì)量控制工作,這樣才能起到預防混凝土裂縫發(fā)生的作用。

4.2 保證混凝土配比的合理性

在完成混凝土材料的選擇后,施工單位還需要做好混凝土配比工作,保證配比的合理性、準確性。在混凝土配比的過程中,需要根據(jù)施工材料的情況,加強反復的試驗,比如說加強混凝土預期強度、坍落度及相關參數(shù)的深入分析和總結,同時在測量工作開展的基礎上,選擇滿足水利工程施工的最佳的混合配比,這樣才能不斷提高混凝土結構的性能。需要注意的是,一般水利工程施工中的混凝土,大多由工廠進行攪拌并將其運輸?shù)绞┕さ默F(xiàn)場,所以施工部門要加強混凝土運輸?shù)馁|(zhì)量控制,及時做好到場混凝土的驗收,并掌握混凝土配合比的實際情況,判斷能否滿足實際的施工需要。在保證混凝土配比滿足施工需要的基礎上,才能開展后續(xù)的施工,從而起到預防裂縫的目的。在混凝土配比工作期間,為對塑性裂縫進行有效的管控,需要在配制階段合理選擇集料配合比例,保證配合比例的科學性,這樣才能提高混凝土裂縫的控制效果。其中混凝土水灰配合比十分關鍵,所以應該對實際的施工情況進行深入的勘察,保證在滿足施工需要的基礎上選擇適宜的減水劑,來提高混凝土的可塑性。

4.3 加強溫度裂縫的及時控制

水利工程中的混凝土施工,在施工期間容易受到溫度的影響而出現(xiàn)溫差裂縫,而溫度變化與水泥水化熱有很大的關系。所以施工部門積極就需要掌握水泥的不同性能,并在此基礎上降低和控制水泥的使用率,若有必要可以選擇低水化熱的水泥,來預防混凝土出現(xiàn)內(nèi)外溫差。在混凝土攪拌工作前,需要使用冷水對碎石進行沖洗,以便有效地降低熱量。在施工期間,施工單位需要合理的掌握施工的時間,并使用合理的澆筑方法,比如說上午7-10點可以進行混凝土澆筑,而下午的3-6點可以進行混凝土澆筑,這兩個時間段能夠避免高溫時間段,從而可以起到減少溫差大的問題。在混凝土澆筑期間,合理使用分層澆筑的方法,這樣才能提高混凝土的散熱效果。在水利工程施工期間,還需要加強大體積混凝土施工的研究,并及時安裝冷卻水管,降低混凝土內(nèi)外的溫差,并對內(nèi)部應力進行有效控制,從而預防因溫差而引起的裂縫問題。

4.4 注重結構體型的全面優(yōu)化

水利工程混凝土結構體型的合理性對裂縫控制效果有直接影響,所以就需要以科學角度出發(fā),對水利工程混凝土結構體型進行全面的優(yōu)化設計,做好設計的綜合分析,保證及時發(fā)現(xiàn)施工期間處于約束狀態(tài)的體型,并采取有效的處理措施。選擇適宜的材料,可以大大提高結構的合理性。在進行結構抗拉裂計算時,需要做好抗、放關系的深入分析,尤其需要深入加強抗裂薄弱點的研究。對結構計算值進行準確分析,并通過增加構造配筋等方式,保證結構變形余量的充足性。若長度多于55m,就要將結構全截面配筋率控制在0.3～0.5%的范圍內(nèi),避免出現(xiàn)應力集中的問題,針對易出現(xiàn)應力集中的位置,要及時進行補強工作,當然容易出現(xiàn)拉裂的邊緣位置,也可以進行暗梁設置,來提高混凝土的極限拉伸度。

4.5 做好混凝土施工的養(yǎng)護

在水利工程施工中,要想減少混凝土裂縫問題的發(fā)生,在前期就需要做好溫度控制工作,并加強澆筑工作的深入研究,后期也需要使用合理的養(yǎng)護措施,保證養(yǎng)護的合理性、有效性。做好養(yǎng)護工作對于減少裂縫發(fā)生率有很大的幫助,而且與混凝土施工質(zhì)量也有很大的影響。前期的施工階段,施工人員大多比較重視混凝土質(zhì)量控制的重視,但是后期在養(yǎng)護工作中,多會出現(xiàn)態(tài)度松散、關注度不足等情況,而出現(xiàn)這種情況的主要原因就是缺乏對養(yǎng)護工作的重視,由于沒有重視到養(yǎng)護工作的重要性,導致養(yǎng)護效果也會受到很大的影響。對此,施工部門要注重提高施工人員的綜合意識,并引導施工人員認識到后期養(yǎng)護工作的重要性,實施科學有效的養(yǎng)護措施,提高養(yǎng)護的效果和質(zhì)量。在具體的養(yǎng)護工作中,要加強混凝土濕度、溫度的控制,做好溫濕度偏差的糾正和控制,同時還需要重視做好外部降溫工作,利用灑水、覆蓋等方法,提高養(yǎng)護的效果,從而預防裂縫的發(fā)生。

4.6 加強混凝土施工工藝管理

在具體的施工期間,為防止出現(xiàn)混凝土裂縫,施工人員就需要重視再次振搗工作,在應用再次振搗工藝時,實際上就是促進促使混凝土初凝階段到液體的再次轉變,再次振搗對于去除內(nèi)部粗料和雜質(zhì)有重要意義,而且還能在較大的程度上提高結構的穩(wěn)固性和安全性,從而預防地基下沉引起的裂縫問題。在再次振搗期間,需要重視水分上浮、粗骨料下沉等問題,同時在振搗過程中還需合理增加會粉煤灰,并將水灰比控制在合理的范圍,這樣可以對干縮裂縫進行有效控制。在水利工程施工中,也會因為人為因素而導致出現(xiàn)裂縫問題,所以為避免這類情況的發(fā)生,就需要加強施工工藝的有效控制,提高對施工工藝控制的重視,使用合理的控制措施,提高施工的規(guī)范性、標準性。在澆筑混凝土材料的過程中,要重視水分,并使用合理的養(yǎng)護措施,避免水分流失過快而導致裂縫出現(xiàn)。在這個階段,可以選擇積水、流水等方法,在澆筑期間要結合實際的情況,采取合理的措施,保證水分的平衡。在處理積水的過程中,可以使用防護膜、防護帶等,進行鋪蓋,這樣能夠預防水分流失,保證內(nèi)外溫差均衡,進而控制和減少裂縫的發(fā)生。

結束語

混凝土裂縫是水利工程施工中常見的質(zhì)量問題,一旦出現(xiàn)混凝土裂縫,會給水利工程的質(zhì)量和使用壽命帶來很大影響。為保證水利工程的實際效用,就要對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進行分析,采取有效的控制技術和措施,避免混凝土裂縫的發(fā)生,進而為水利工程的施工質(zhì)量和安全提供保障。