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摘要:水利工程施工周期长、技术要求高、提升施工质量难度大。混凝土为水利工程核心材料,其凝结质量关乎水利工程整体质量,实际施工进程中,易受外界因素影响,如温度、操作等,其凝结冷却后出现裂缝较为常见,难以保证水利工程防水效果,对水利工程使用质量及年限造成严重影响。因此,需根据项目实际状况,对混凝土施工中关键点予以把控,进行针对性防治,避免产生裂缝。
关键词:水利施工中混凝土裂缝;防治策略分析
引言
很多的水利水电工程项目实施过程中,由于混凝土施工的特殊性,一旦在施工过程中存在不规范的施工行为或者施工技术管理不到位,极易引起混凝土裂缝,如果裂缝没有及时处理,将会引起更为严重的结构性问题。因此,加强对混凝土裂缝的防治是当前水利水电工程施工的重点。
1常见的水利施工中混凝土裂缝类型
1.1塑性收缩裂缝
所谓的塑性收缩形成裂缝实际上主要指的是混凝土在完成浇筑操作之后,由于一直处于塑性状态之下而产生的裂缝类型。这类裂缝的主要形成原因还是在于混凝土这种材料在遇到外界风力因素或者温度因素等影响之后,其表面的水分会被迅速蒸发,进而导致整个混凝土表面的局部应力加大,换言之,当混凝土材料表面水分的蒸发速度远远超过泌水速度的时候就会产生较大的局部应力,进而导致塑性收缩裂缝的出现。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝通常出现在混凝土养护两周后,混凝土在外界因素影响下,其内部水分损失较多,造成严重形变,其内部湿度变化较小,其形变程度越小。此类型裂缝多以网状细小裂缝呈现,其宽度约为0.05~0.2mm,针对较薄梁板中,主要以短向延伸分布。干缩裂缝降低混凝土渗透能力,进一步损伤钢筋,使混凝土承载能力、持久性大幅度下降。形成此类裂缝的因素较多,如水泥成分、剂量、水灰比等。
1.3温差裂缝
混凝土出现裂缝的另一个重要原因就是混凝土结构周围的温度变化。混凝土浇筑后,需要进行固化、水化反应,此时混凝土内部的温度、周围环境的温度等都会发生变化,造成混凝土在短时间内自身性质出现波动,出现温度差异,此时混凝土内部和外部的温度会出现较大的温度差,这种温度结构的变化会诱发混凝土内部与外部产生较强的作用力,进而失去的原本的平衡状态,加剧混凝土热胀冷缩反应的效果。当混凝土浇筑之后周围环境温度过低,还有可能出现混凝土结冰现象,这列情况下混凝土受温度影响产生的变化则更加强烈,会造成混凝土结构内部的激烈收缩反应,继而出现裂缝现象。
2水利施工中混凝土裂缝的控制策略
2.1加强施工设计,规范施工流程
水利工程设计进程中,应根据项目实际状况,严格根据相关标准及规范,对混凝土进行设计,形成完善的施工流程,保障混凝土施工质量。在具体设计进程中,应全方位掌握项目环节全方位掌握,将其施工中各个环节及薄弱环节加以管控,对易出现裂缝部位加强关注及防治措施,提前管控将影响混凝土产生裂缝因素,减少混凝土结构出现裂缝。应对其结构进行加固钢筋设计,根据施工实际状况,对其施工技术进行科学设计,明确加固流程,减少低配钢筋对混凝土拉应力的影响,降低混凝土出现裂缝概率。
2.2合理配制混凝土原材料
由于混凝土裂缝在一些时候是由混凝土配合比设计不当等造成的,在水利水电工程施工过程中,工程单位需要结合实际的混凝土施工规范,确定混凝土等级强度,随后在此基础上进行各种原材料的试配,进而来确定最佳的配合比。在配合比设计的过程中,必须要保障各种原材料性能的作用,避免对混凝土结构造成不利影响。
混凝土配合比设计中,有关人员必须要将原材料的配料误差控制在合理的范围内,具体的配合比设计过程中,只有保证了配料误差控制效果,才能够使得最终的混凝土性能符合水利工程的施工要求与标准。有关施工人员在配合比设计工作中,需要严格根据混凝土施工的具体标准,将各种材料的用量加以有效控制,尤其是在各种外加剂的使用过程中,切忌过多或者过少,否则,都将会对混凝土性能产生不利的影响。
2.3控制混凝土施工时的温度、湿度
水利水电工程混凝土施工中,温度与湿度控制在很大程度上能够有效减少混凝土裂缝的出现。事实上,在实际的施工建设过程中,温度与湿度控制非常复杂,其中需要考虑的因素非常多。如果混凝土施工时的环境温度偏高,且相对干燥,在保障施工质量的基础上,施工人员需尽量将混凝土浇筑厚度控制在合理的范围内,通过这种方式来使得混凝土表面的热量能够快速蒸发。一旦混凝土施工时的温度过高,混凝土水分蒸发速度将非常快,此时,在混凝土搅拌时,可以添加一定量的水,使得混凝土原材料在此过程中能够快速冷却,降低混凝土温度,使得混凝土的湿度能够符合施工要求。在很多的混凝土结构施工时,会采用埋设冷水管的方式,冷水管可以对混凝土起到降温保湿作用。
2.4混凝土的浇筑与养护
在施工阶段可以使用分层施工的形式。为了减少混凝土建设出现质量问题,可以在浇筑施工中选择后浇筑方式,将需要浇筑的位置在平面基础上划分成四个大部分,而后对每一个划分的小部分进行浇筑,避免浇筑面积过大影响混凝土的整体性,大面积浇筑后出现的热量集中现象也能够得到有效缓解,避免混凝土裂缝产生。与此同时,在水利工程施工的过程中,为了降低裂缝现象出现的比重,需要结合施工现场的具体情况进行混凝土养护工作,这样不仅能够保障混凝土的质量、强度都与既定标准吻合,还能够规避其出现裂缝的诱因。工作人员在选择养护形式时需要结合混凝土浇筑的具体环境进行,选择保湿养护、自然养护等形式,避免混凝土浇筑之后出现热量过于集中的现象,减少混凝土裂缝出现。
2.5定期进行检查,实现实时管控
水利工程施工进程中,应对其是否发生裂缝加以关注,实时观测混凝土凝结后是否存在深层裂缝、贯穿裂缝等,若发生存在此类现象,应采取针对性解决措施。深层裂缝可通过将其钢筋去除,重新进行浇筑铺设;表面出现裂缝可直接进行浇筑。应对混凝土凝结全过程进行实时关注,根据实际状况进行科学养护,混凝土凝结初期,其强度通常较小或无强度,可适当增加湿度,以提升其内部拉应力,确保内外拉应力统一,通过适当增加水分、铺设塑料薄膜,以实现保湿目标。此外,对裂缝形成应加以控制,其主要涉及以下几方面:温度裂缝控制。根据施工实际状况,布设相应的保温装置,针对易出现裂缝的部位,通过增加相应的钢筋加固,减少内部拉应力值差距。干缩裂缝控制。控制材料配合比,浇筑完成后应观察凝结状况,适当给予水分确保湿度,根据相关标准实施填埋、压实等,对混凝土进行二次抹压。塑性裂缝控制。主要以浇筑进程中振捣为核心,确保振捣质量。
结束语
混凝土裂缝是水利水电工程结构中最为常见的质量问题,导致裂缝发生的原因非常多,如果要实现裂缝的预防与控制,工程人员在实际的施工过程中,就需要根据混凝土施工的具体要求,选择相应的裂缝预防和处理策略,提升混凝土施工的整体效果。
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