張冬秀 重慶工程職業技術學院
我國很多油田建筑采用的是磚混結構,這種結構出現墻體裂縫主要是由于溫度、設計缺陷或者是施工不當所導致,裂縫的出現嚴重影響到油田建筑物的正常使用。
很多油田建筑墻體的表面裂縫存在著這種斜裂縫,具形態形態有分叉形態,“八”字形態,“X”字形的形態。其中,“八”字的裂縫存在的比較多。這種裂縫一般出現在外縱墻上,如果房屋兩邊有窗戶口,窗戶口的對角線上,承力最大的地方出現這種裂縫的情況最多。
水平裂縫主要分為兩種情況:一種出現在屋頂下或者花墻的墻根處;還有一種出現在外縱墻窗戶口處。在屋頂下或者花墻墻根處的水平裂縫比較常見,這種裂縫一般位于屋頂或者屋頂圈梁下二到三個皮磚的灰縫中,裂縫在外墻頂部的兩端較嚴重,容易出現水平包角。
由于各種墻體的材料不同,材料的膨脹系數存在差別,這就會引起結構上的熱脹冷縮和內外之間的膨脹收縮不一致,導致墻體的拉裂,裂縫由此產生[1]。炎熱的夏季,油田建筑物墻體表面溫度可以達到60℃的高溫。由于屋頂保溫材料的保溫性能比較差,屋頂溫度可以達到50℃,但是室內溫度只有35℃左右。另外,有些油田磚混結構工程屋頂的面板大多是裝配式鋼筋混凝土板,但是墻體的建筑材料是磚砌體,這兩者之間的線膨脹系數相差2.4倍以上。
通過對裂縫進行測量不難看出,隨著季節和溫度的變化,裂縫的長度和寬度的變化有快速和緩慢之分。溫度越低,裂縫變長、變寬的速度越慢;反之,溫度越高,裂縫變大的速度就越快,這充分說明溫度是影響墻體裂縫的一個重要因素。
設計單位在進行結構設計時忽略了墻體的變形情況。雖然墻體產生裂縫是由于多方面的因素共同造成的,但是在設計時沒有考慮到采取相應措施去防治,是一個重要的原因。有很多時候,設計時沒有將墻體的高厚比控制住,屋面保持材料的性能考慮不周等都會造成墻體出現大小不一的裂縫。
油田建筑施工的時候,施工人員的技術水平和負責程度也是影響建筑質量的一個重要因素。目前油田的工程建設施工人員多是就地找的當地周邊的農民工,專業技術較低,施工單位重視經濟效益,而忽略了工程質量,導致施工質量的不如意,從而產生墻體裂縫,影響油田的生產和經濟效益。比如,墻體灰縫的砂漿填充不夠,留槎不正確,使用斷了面的磚,都可以造成墻體裂縫的大量出現,給人們的生產生活帶來巨大的損失。
由于混凝土在施工過程中水化熱較高,導致混凝土每個部分之間的溫度差別比較大,與外界環境的溫度差別也非常大,這時混凝土如果受到了外部的束縛,就會出現裂縫。通常,這種形式的裂縫多出現在大體積的混凝土建筑中[2]。
在墻體的施工過程中,張拉鋼筋錨固端產生局部的壓力突然集中,進而產生墻體裂縫。這種墻體裂縫經常出現在門窗的洞口,平面或者結構剛度突然改變的地方。
這種裂縫由以下兩種原因產生:一種是因為在施工過程中,混凝土的添加劑使用不規范,比如使用了含有過量氯離子的外加劑;或者在施工完成后,將混凝土中的部件暴露在具有腐蝕性的氣體環境中等。還有一種原因是在施工中操作不當而形成的,導致混凝土的保護層比較薄或者混凝土露出鋼筋,鋼筋生銹導致鋼筋體積發生膨脹,造成墻體表面產生了裂縫。
根據現代油田建筑物的特點,建筑物在進行設計時不但需要進行合理的構造設計,還要防止約束應力不斷積累造成的應力過大。在油田建筑施工的過程中要合理設置施工縫,盡量減少和避免早期收縮造成的影響[3],從建筑設計上控制建筑墻體出現裂縫的苗頭。
油田在進行建筑施工前,需要對施工材料進行嚴格的檢查和控制,確保施工材料的質量和抗壓能力。施工進行時,要加強施工管理,嚴格控制砌筑砂漿的強度等級和砂漿的飽滿度,對斷磚的集中使用進行嚴格的控制,減少砌體之間的通縫。
如果墻體出現了少量的裂縫,需要在裂縫穩定之后,用壓力灌漿的專用設備將水泥和砂漿推入裂縫中,再用1∶2的混合砂漿對墻體進行修補。如果墻面出現裂縫較多,需要在裂縫穩定之后,先用壓力灌漿專用設備將水泥打入這些裂縫之中,然后在墻面的兩側進行鋼筋網片的固定,最后使用1∶2的混合水泥漿對墻面進行修補。
[1]李冰峰.新疆油田地面工程造價指標和管理信息系統的研究與應用[D].清華大學,2010.66-70.
[2]林慶煌,周其庠,王慧芬,等.熱致液晶聚芳酯的結構和相變[J].清華大學學報:自然科學版,1990(6):18-20.
[3]文必龍,蘇斐,高俊濤,等.中國石油信息系統數據詞典的設計與實現[J].大慶石油學院學報,2003(3):40-42.