水利工程施工中混凝土裂缝控制技术研究 沈斌

发表时间:2021/1/8   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:沈斌
[导读] 摘要:兴修水利自古以来都是一件利国利民的大事,需要投入大量人力、物力、财力才能完成,必须严格质量把关。
        扬州市邗江水利建筑工程有限公司  江苏扬州  225000
        摘要:兴修水利自古以来都是一件利国利民的大事,需要投入大量人力、物力、财力才能完成,必须严格质量把关。然而受到多种因素的影响,水利工程施工中还是会发生一些质量问题,例如混凝土浇筑完之后出现裂缝,将直接影响水利工程整体的质量及安全。本文对水利工程中混凝土裂缝的危害及发生原因进行详细分析,并提出了几项有效防止混凝土发生裂缝的技术手段,以供有关部门参考,以确保水利工程施工顺利进行。
        关键词:水利工程;混凝土裂缝;控制技术
        水利工程是关系到国计民生的重要工程项目,比如修建水库进行水力发电、修建防洪堤坝抗击洪涝灾害等,是社会生产和经济发展中不可或缺的一部分[1]。水利工程施工具有建筑规模大、建设时间长、投入成本高等特点,因此作为水利工程施工中广泛用到的混凝土结构,相比于普通混凝土结构施工,其质量控制要求更高[2],容不得一点疏忽大意。混凝土裂缝是水利工程施工中常见的质量问题之一,作者依据多年的施工经验,分析水利工程建设中混凝土裂缝的危害与成因,并对有效解决混凝土裂缝问题的控制技术进行研究,结果阐述如下。
        一、水利工程施工中混凝土裂缝的危害
        水利工程施工中发生的裂缝现象,根据裂缝的范围、深度的不同可分为表层裂缝和贯穿性裂缝两大类。表层裂缝是指发生在混凝土表层的裂缝,长度一般在10厘米以下,深度在3毫米以内;贯穿性裂缝是指贯穿混凝土结构任一方向的裂缝,特点是走向比较规则。在水利工程建筑中,多数情况下是先出现一些表面裂缝,这些裂缝随着时间的推移逐渐变多、变长、变深,或者多条表面裂缝交叉相连,逐步从细微的表面裂缝演变成贯穿性裂缝。混凝土裂缝问题不仅影响建筑物的美观,还对建筑物的结构承载力、稳定性造成威胁,缩短工程项目的使用年限。
        二、水利工程施工中混凝土裂缝的成因
        1.湿度、温度变化
        在工程施工中,混凝土会受到湿度、温度等周围环境的直接影响发生开裂现象。比如:湿度不足会导致混凝土干燥收缩而裂开;受到热胀冷缩现象的影响,低温时混凝土收缩造成表面产生裂缝。
        2.混凝土配置不合理
        配置混凝土的主要原材料是水泥,而水泥是一种不稳定物质,热稳定性较差,硬度较高,一旦遇水就会挥发出大量热量,使混凝土内部的温度迅速升高,此时混凝土的内外部温差变化便会产生应力差。因此,如果在配置混凝土过程中使用超过标准比例的水泥用量,就会加剧混凝土的上述应力差现象,其直接结果就是导致混凝土结构受损发生变形或开裂,严重时甚至会引发坍塌事故。另外,含沙量也是混凝土强度的影响因素,在配置混凝土时含沙量过高会降低混凝土的硬度,也是造成混凝土裂缝的原因之一。
        3.混凝土后期养护不当
        后期养护是混凝土施工的重要环节。混凝土在凝结过程中产生的大量热能会加速建筑物中的水分蒸发,在加上水利工程建设大多数是露天施工,水边风力通常都比较大,也会加快混凝土的水分蒸发,造成建筑变形和开裂的问题。因此,混凝土施工完成后要进行定期喷水、塑料膜覆盖等养护措施,如果养护方法不当、养护力度不足,就会加速水分蒸发和混凝土凝结,增加混凝土结构产生裂缝的可能性。
        4.其他裂缝成因
        除了以上原因之外,还有很多因素也会引发混凝土的裂缝问题。大多数水利工程都是建在地质复杂、气候条件恶劣的偏僻地区,混凝土所处的外界环境会随着季节变化而变化,如地下水活动在夏季相比其他季节更加频繁,影响混凝土的坚固性,从而发生裂缝情况。又比如水利工程在冬季施工时,土基础为水含量较高的冻土,如果未进行处理就直接浇筑混凝土,等气温回升后地基下沉,也易造成混凝土结构变形和裂缝。


        三、水利工程施工中混凝土裂缝的控制技术
        1.降低温度,减小热胀冷缩和温差影响
        降低温度不仅可以防止热胀冷缩效应,也可以防止混凝土结构内外温差效应,多角度预防裂缝问题。具体实施技术有:①降低出料口温度,尽量避免在中午等气温较高时段开展混凝土浇筑作业,如果施工时气温确实很高可以利用在集料中加凉水的方法对混凝土进行预冷处理;②在配置混凝土时,适当增加添加剂比例,减少水泥用量,从而减少热能挥发,还可以掺入一定比例的减水剂、粉煤灰等,有利于提升混凝土强度预防裂缝;③选用低热硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥等作为原材料也是不错的选择,可以有效减少热胀冷缩效应;④利用水利工程水资源丰富的优势,在混凝土内埋入冷水管,通过冷水循环的手段降低混凝土内部温度,达到减小混凝土内外温差的目的。
        2.加强原材料质量控制
        加强原材料质量控制也是预防混凝土产生裂缝的主要技术手段之一。施工单位应当严格审查原料供应商资质,重视原料质量的监测,保证砂料质量符合工程施工标准,要求含泥量控制在2%以内,碎石含量不超过12%。此外,配置工艺也是提高混凝土质量预防裂缝问题的重要一环。在混凝土配置过程中,可以适当的掺入一些减水剂、粉煤灰,以控制混凝土含水量,增加混凝土强度。或者控制泵送动力以及速度,做好原材料的搅拌工作,尽量减少混凝土中的水泥用量,可有效降低混凝土产生裂缝的可能性。
        3.做好混凝土的养护工作
        混凝土施工完成后,做好混凝土的后期养护工作也有助于预防裂缝问题。混凝土的后期养护包含很多内容,定期洒水、塑料薄膜覆盖是基本工作,有时还需要在混凝土表面涂刷一层低膨胀水泥,不仅能提高混凝土表面抗拉性,还能修补一些细小的表面裂缝。此外,施工单位应当安排专人对混凝土表面进行定期勘察,及时记录混凝土的内外温度,如果混凝土内部埋有冷水管还需负责记录导水温度,控制好混凝土内外温差,保证混凝土强度。在后期养护过程中,施工人员难免发现一些建筑物已经发生一些裂缝,这是应该及时修补,或者上报给上级安排专业技术人员前来处理。
        4.规范施工工艺
        水利工程是一种大规模的建设项目,施工单位必须确保每位施工人员具有专业的技术水平或施工工艺。在工程施工前对施工人员做好技术培训和指导,将工程建设中可能出现的混凝土裂缝等质量问题,以及针对各项问题的预防补救措施向施工人员讲解到位,要求他们严格遵守水利工程建设的相关规定和执行标准,不得随意更改施工方案和技术工艺。对于关键施工环节,领导务必要做好现场监督,把好施工质量这一关。
        此外,由于水利工程建设的特殊性,施工单位应在施工前对当地气候特点、地质特点等做好勘查工作,针对施工环境制定出可行的设计方案和施工技术,保证工程质量控制。
        四、结语
        综上所述,在水利工程建设过程中,混凝土裂缝是常见问题之一,其成因主要与混凝土自身性能、外界环境两大方面有关。混凝土裂缝问题直接降低工程的承载力、防水性与稳定性,缩短工程的使用寿命[3],必须受到施工单位的重视,应用有效的技术手段加以干预,如降低温度,减小温差影响;做好原材料质量控制,加强混凝土强度;加强混凝土后期养护,发现漏洞及时处理;加强施工人员培训,保证施工人员具备专业技术水平;做好现场监督和工程跟进,确保施工工艺规范化等。总之,在水利工程建设的施工过程中,必须对混凝土裂缝以及其他质量问题给予高度重视,确保整体施工质量的控制,提升工程的安全性和耐用性。
        参考文献:
        [1]吕中东.水利工程造价全过程的控制措施与管理分析[J].中国设备工程,2020(15):236-237.
        [2]修鸿雁.水利工程混凝土结构缺陷检测手段的应用[J].中国高新技术企业,2014(10):122-123.
        [3]吴秀云.影响水工建筑物耐久性的主要因素及预防对策[J].黑龙江科技信息,2014(26):225.
 
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