水利工程施工中混凝土裂缝控制技术探讨

发表时间:2021/4/7   来源:《建筑实践》2020年第33期   作者:胡立豪
[导读] 随着水利工程的发展,混凝土裂缝普遍存在于水利工程中,常见类型
        胡立豪
        阜阳市水利建筑安装工程公司 安徽阜阳 236000
        摘要:随着水利工程的发展,混凝土裂缝普遍存在于水利工程中,常见类型有温度裂缝、干缩裂缝、沉陷裂缝、化学反应引起的裂缝等,为了保证水工混凝土结构外观质量、使用年限及施工质量符合相关标准,应完善施工过程,减少裂缝产生。
        关键词:水利工程施工;混凝土裂缝控制技术
        引言
        随着我国经济的发展,混凝土对比普通体量的混凝土结构断面尺寸更大,导热性能更差,聚集在混凝土内部的热量更不容易散发;混凝土表面散热较快,内部散热慢,导致混凝土内部和表层温差越来越大,进而导致混凝土内产生不均匀的温度变形和温度应力,当其温度拉应力超过极限抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。因此,如何有效降低混凝土的水化热,避免其因升温、降温产生裂缝,从而保证混凝土的施工质量是混凝土施工技术的重点和难点。为避免混凝土由于温差导致的裂缝,以实际过程为例,分析了混凝土产生温差的原因,并根据原因提出了混凝土裂缝控制措施,以此为相似工程提供借鉴。
        1混凝土裂缝对水利工程的影响
        ①降低水利工程强度。一是在水利工程实际进行施工时,混凝土结构基本的荷载结构一旦产生裂缝,就会降低结构性能,长久受到水的侵蚀,还会导致表层出现剥落,使水分顺着裂缝渗透到结构内,进而对系统综合能力造成影响,甚至还会引发坍塌问题。二是对于钢筋混凝土结构来说,一旦出现水分,就会影响到工程质量,甚至会影响到整体性能。②渗漏性增强。结合当前水利工程混凝土施工分析,在实际进行建设时,不仅要确保结构质量,还要保证结构防渗水平,尤其是对于钢筋混凝土来说,要不断提升其防渗能力。一旦出现裂缝,就会渗透到内部,进而影响到结构质量。此外,随着小规模水闸的建设,借助安装钢筋结构的方式提高荷载能力,若防渗能力较弱,就会造成渗透问题,甚至影响到水利工程整体系统稳定性。
        2水利工程施工中混凝土裂缝控制技术
        2.1合理选择和配比混凝土原材料
        首先,在混凝土配比过程中,如果骨料的吸收率较高,极容易导致整个混凝土干缩性的增加,其吸水率极为强烈,从而引发裂缝问题。在混凝土的骨料较大的情况下,各种材料的级配和配比良好,可以对混凝土水泥浆的使用量进行有效控制,并对混凝土的干缩特性予以降低、控制。其次,在混凝土制造方面,对于设计人员来说,应严格监督和管理混凝土的制造现场,确保混凝土拌制与施工现场的使用需求相符。在混凝土拌制之前,设计人员应将施工现场的需求予以明确化,将混凝土设计工作落实下去,而且还要充分掌握现场中材料的使用情况,防止安全隐患的出现。最后,在确定配合比方面,应深入分析混凝土强度等级、混凝土和易性要求等,将水灰比和水泥用量控制在合理范围内。在选择石子时,应确保良好的级配度,不断提高砂的粒径和含量的控制水平,加大混凝土浇捣力度,防止空隙率的增加,并对混凝土收缩量进行有效控制,确保混凝土抗裂强度的稳步提升。
        2.2温度监控
        本项目由卡塔尔当地具有资质的专业实验室进行,根据混凝土构件尺寸,测温点布置按照墙体高度及长度设置2个观测站。每个观测站为3个不同高度,分别布置在0.1m、0.75m及1.35m(从混凝土底面起)混凝土构件中心。测温工具为DT50型数据采集器。在混凝土浇筑之前,在模板上打孔安装PVC管,将热电偶温度传感器置于其中。测温管必须加塞,防止外界气温影响。每2h读取一次数据,同时应测大气温度。所有测温孔均应编号,以便进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量。测温记录应交技术负责人阅签,并作为对混凝土施工和质量的控制依据。测温工具除采用热偶传感器测温外,还应配合普通温度计,以便进行校验。在测温过程中,当温度差超过20℃时,应加强保温或延缓拆除保温材料,以防止混凝土产生温差应力和裂缝。


        2.3提高混凝土搅拌质量,改善混凝土性能
        第一,严格控制混凝土出机的温度。混凝土中的石子温度以及水温对其影响甚大,为了能更好地控制其出机温度,派专人在现场对砂石材料进行覆盖,避免太阳直晒,并及时用水冲洗降温。第二,对输送管进行覆盖并喷洒冷水降温,对水箱及水管加盖遮阳隔热设施。第三,改进搅拌工艺。采用裹砂法进行搅拌,即先把水、水泥和砂拌和,再投入石子进行搅拌,减少泌水现象的产生,降低混凝土上下层的强度差。
        2.4混凝土浇筑
        浇筑前应清理模板内的杂物,检查模板安装尺寸、钢筋安装型号及间距等,符合设计要求后方可进行混凝土浇筑。混凝土振捣时,尽量减少振捣棒对钢筋、模板、预埋件的碰撞。分层浇筑时,振捣棒应插入下一层5cm,保证混凝土形成一个整体不产生裂缝,浇筑应连续进行。浇筑完成后,应在初凝前进行至少两次抹压,覆盖塑料薄膜保湿,遇大风或高温天气应采用复合土工膜覆盖,避免混凝土水分流失,造成干缩裂缝。
        2.5改善约束
        在施工过程中如果混凝土的温度高于气温,就需要严格把控好拆模的时间,这样尽可能避免混凝土表面出现早期裂缝,同时在进行混凝土浇灌的时,水化热的散热情况也会引起更大的拉应力,可能会提升混凝土表面的温度,如果再将模板进行拆除,就会大大减少表面的温度,从而使混凝土表面拉应力增加。当水热化相互重叠就可能会出现裂缝,为了提高模板的周转率,尽可能在新浇灌混凝土的情况之下进行拆模处理。
        2.6积极开展混凝土养护工作
        在混凝土浇筑过程中,必须要注重保养和维护工作的开展,有效预防混凝土裂缝问题。具体要做到以下几点。首先,在混凝土刚刚浇筑完工的情况下,应在其周围加强栏杆的设置,以此来实施保护,在混凝土的承受力没有达到12N/mm前,坚决不允许行人在混凝土表面上进行踩踏,以免严重损害到混凝土。其次,在遇到下雨的情况下,对于施工人员来说,对于刚浇筑完成的混凝土,应将塑料膜覆盖在其表面,旨在防止雨水严重冲刷混凝土表面浆料。再次,在混凝土浇筑完成后,应注重覆盖养护工作的开展,防止挥发混凝土内的水分,而且还要借助其内部水分,加强自我保湿。在混凝土二次抹光过程中,如果需要对覆盖物进行掀开,在抹完后,应注重再覆盖处理的落实。在混凝土添加粉煤灰过程中,应确保水分含量的充足性,给予稳定性能、控制混凝土裂缝强有力的保障。
        2.7严格对混凝土进行检查
        混凝土搅拌、运输等过程都会引发裂缝问题,所以,要加大对混凝土的检查力度。①对于预拌及首次进行浇筑时,严格进行检测,确保合格后方可开展下一步操作。在运输混凝土时,还要使用帆布将其进行包裹,避免阳光直接照射。②在进行养护与振捣过程中,还要确保满足规范要求,同时,对其表面进行二次压抹。施工完成后,还要在1d内完成浇筑工作,这也是为预防裂缝问题。④前期准备工作还包含定位、弹线等。一般来说,24h以后可对较小的材料进行吊运,切记轻放,在安置过程中,要将其散开。
        结语
        水利工程施工建设对我国经济发展目标的实现产生直接影响,因此,对各环节都要引起足够重视。作为施工过程中的重要原材料,混凝土的质量对工程整体质量产生直接影响,针对混凝土裂缝的产生原因进行深入分析,同时,采用有效的控制方法,避免裂缝问题的产生,还要引入先进技术,减少裂缝的发生,促进水利工程的持续发展。
        参考文献
        [1]赵永彬.道路施工混凝土裂缝成因及防治策略[J].科技资讯,2017,15(9):110.
        [2]王战国.综合管廊结构混凝土裂缝成因分析及预防措施研究[J].城市道桥与防洪,2017(10):120–123.
        [3]郭朝林,夏颖.泵送混凝土施工裂缝的成因和防治[J].水利工程技术与设计,2018(20):18–19.
        
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