于長祺
摘 要:隨城市化進程的不斷推進,土木施工的規模及數量也隨著不斷擴大和增加,這就使的土工程的安全性顯得極為重要,在土木工程施工中,混凝土是建筑結構的重要主城部分,但是由于混凝土易受到外界氣候、本身材質、人工維護等影響,會經常性產生裂縫,這些裂縫不但會影響建筑物的美觀,更會影響建筑物的施工質量,為了消除這些裂縫所帶來的影響,就需要加強裂縫的預防控制,并采取有效處理方法,降低裂縫造成的危害。對于此,本文分析了土木工程施工中裂縫成因及預防措施,并提出了裂縫處理方法,以供參考。
關鍵詞:土木工程施工;裂縫問題;預防措施;處理方法
1土木工程施工中裂縫成因及預防措施
1.1干縮裂縫及預防措施
干縮裂縫出現在混凝土養護結束后,由于混凝土內水分蒸發而形成的干縮效應,使這種干縮是持續的、不可逆的。從整體來說,干縮裂縫的產生與混凝土水灰比、水泥型號、水泥用量、粗細集料性質及用量存在密切的聯系。針對干縮裂縫,主要的預防措施包括:首先,選用收縮量較小的水泥型號,通常可采用中低熱水泥或粉煤灰水泥,降低混凝土中的水泥用量;其次,混凝土干縮裂縫的產生與水灰比有較大的關系,當水灰比越大時,干縮效應會越明顯,因此,在混凝土配合比設計時,應盡量控制配合比,并摻入適量的減水劑,降低混凝土中水分的含量;再者,在混凝土拌制時,施工單位應嚴格按配合比確定用水量;最后,在混凝土養護期間,施工單位應加強養護管理,并結合實際情況,適當延長養護時間。
1.2沉降裂縫及預防措施
沉降裂縫是由于結構地基不均勻、填充不密實或浸水而造成的地基沉降引起的裂縫。同時,在混凝土施工中,模板剛度不足、支撐間距過大、支撐底部松動等問題也都會引起沉降裂縫。與干縮裂縫不同,沉降裂縫多為貫穿性裂縫,其走向與結構沉降情況有著直接的關系,通常與地面基準面呈30°~45°夾角。沉降裂縫的寬度與沉降量呈正相關關系,與溫度變化關系不大,地基變形、沉降結束后,混凝土裂縫也會趨于穩定。針對由地基不均勻沉降引起的裂縫,可采取的預防措施包括:首先,加強對地基密實度的處理,在混凝土施工前必須進行夯實和加固;其次,在模板施工時,應確保模板支撐體系均勻、牢固,避免因支撐過于集中而導致局部受力集中,進而引起沉降;再者,在基礎施工時,施工單位應落實防滲漏措施,降低地下水位,減輕地下水對地基的影響;最后,在凍土地基上搭設模板時,必須采取有效的加固和預防措施,增加樁基礎深度,避免因凍土變化而引起的地基沉降。
1.3溫度裂縫及預防措施
由于混凝土在硬化期間會產生大量的水化熱,這些熱量聚集在混凝土內部無法及時散出,導致混凝土內部溫度急劇上升,而表面溫度卻變化不大,從而其內、外部形成較大的溫差。在溫差的作用下,混凝土內、外部存在脹、縮情況,從而在其表面產生一定的拉應力。當因溫差形成的拉應力超過混凝土強設計與施工度極限時,混凝土表面會形成裂縫。這種溫度裂縫多發生于混凝土工程的中、后期,在混凝土表面溫度較低的情況下,混凝土表面出現收縮,而其內部溫度較高,進而產生溫度裂縫。通常而言,溫度裂縫多發生于混凝土結構較淺的位置,且走向、尺寸均沒有特定的規律,主要與混凝土體積有一定的聯系。一般來說,大體積混凝土的溫度裂縫多為縱橫交錯的裂縫,而梁板類的裂縫多為沿梁方向形成細長的裂縫。總體而言,因混凝土水化熱反應而引起的溫度裂縫,與外部環境因素和水泥摻入量有密切關系,因此,針對此類裂縫,可采取的預防措施包括:首先,盡量采用低熱或中熱的水泥型號,例如礦渣水泥或粉煤灰水泥等;其次,降低混凝土水灰比,將水灰比控制在0.6以內;再者,優化骨料級配,通過摻加適量的粉煤灰、高效減水劑、緩凝劑等措施,降低混凝土中的水泥用量,改善混凝土泵送性能和保水性,從而減少水化熱,推遲水化熱熱峰的出現時間;最后,施工單位應加強對混凝土拌制工藝的研究和優化,借助改進后的拌制工藝,降低混凝土澆筑時的初始溫度,防止混凝土內部熱量積聚。此外,為了帶走混凝土內部熱量,施工單位可在混凝土澆筑過程中設置冷卻管,通過水循環方式帶走水化熱,從而縮小混凝土的內、外部溫差,防止溫度裂縫的產生。
1.4化學反應引起的裂縫及預防措施
混凝土拌制后會產生一定的堿性離子,這些堿性離子與骨料發生化學反應,骨料在吸收水分后體積增大,從而引起混凝土膨脹、開裂。通常來說,這種由骨料化學反應引起的裂縫多發生于工程竣工后的運營期間,該類裂縫的形成和發展存在不可逆性,只能在施工過程中采取措施加以預防。主要的預防措施包括:首先,優先選用活性較小的粗、細骨料;其次,選用低堿性的水泥,并選用無堿或低堿性的外加劑;最后,可根據混凝土堿性情況,摻入適量的摻合料,中和、抑制骨料堿性作用的發揮。鋼筋銹蝕主要是因為澆筑、振搗過程中的施工操作不到位,或鋼筋保護層過薄,導致鋼筋本質受有害物質的侵入,從而產生銹蝕。隨著時間的推移,銹蝕鋼筋的體積會出現膨脹,進而導致混凝土出現脹裂現象。由鋼筋銹蝕引起的混凝土裂縫,其方向與鋼筋方向一致。針對此類裂縫,可采取的預防措施包括:增加鋼筋保護層厚度,混凝土級配應加強選擇和檢驗,優先選擇腐蝕作用小的級配料;在混凝土澆筑過程中,應注意振搗密實,確保混凝土內部空氣及時排出,防止混凝土在氧氣的作用下出現銹蝕。
2土木工程施工裂縫處理辦法
2.1修補法
修補法適用于民用建筑結構的小面積混凝土裂縫處理,修補法的操作又快又簡單,因此影響結構性能的裂縫一般不采用修補法,一般只應用于影響觀感質量的裂縫,并且施工人員很快就能完成修補,還不會影響土木工程的整體承載力,是比較常用的裂縫處理辦法。
2.2加固法
加固法的施工人員都會有相對較高的技術,在施工過程中,施工技術人員需要提前制定出完整的施工方案,在經過嚴格的審核后,才可使用甲骨法。通常情況下,整體的對混凝土結構進行處理,在混凝土結構周邊添加加固指點,給混凝土結構增設預應力鋼筋,修補澆筑混凝土等方式,對裂縫起到加固的作用。混凝土裂縫,采用加固法進行修補,能提升混凝土結構整體的抗拉抗剪能力,使得建筑結構的安全性能得到了提高,還能延長了建筑的使用年限。因此加固法不僅對裂縫有修補作用,對工程的整體質量還有加強的作用。
2.3灌漿法
灌漿法不同于修補法和加固法,它的操作相對復雜,需要根據裂縫的大小及裂縫出現的位置,選擇與其相匹配的混合土原料,再把原料制成漿液,使用專業的真空壓力裝置,將漿液壓進裂縫中,等漿液凝固后,再用修補法處理表面問題,修補好表面裂縫。但是只有當土木工程裂縫出現滲水漏水的問題時,修補法不能解決根本問題,只有灌漿法才能從根本上的進行裂縫修補,從而提高工程質量。
3結語
總而言之,裂縫問題不僅嚴重影響施工質量,對施工后期維護也會帶來不利影響,造成成本增加。保障土木工程施工質量的關鍵,還是在于裂縫的控制和預防,我們在施工中,一定要強化施工質量管理,從源頭做起,優化施工方案,提升施工標準度,規范人員行為,最大限度的減少裂縫產生。
參考文獻:
[1]秦思思.土木工程施工中裂縫處理措施探討[J].科學咨詢(科技?管理),2018(11):27.
[2]張印臺.解析土木工程施工中的裂縫處理措施[J].科技風,2018(27):122.
[3]趙洋.土木工程建筑中混凝土裂縫的施工處理技術分析[J].南方農機,2018,49(15):238.