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淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術

2020-09-10 00:23:40馬瑞東
看世界·學術下半月 2020年4期
關鍵詞:水利施工

馬瑞東

摘要:水利工程作為民生工程,建設質量直接影響著區域發展,混凝土施工極為重要。混凝土施工過程中容易出現混凝土裂縫,降低了建筑物的力學性能,同時,水利工程不同于其他的房建工程,其工作環境更加惡劣,受到外部因素更加明顯。因此水利工程作業時,必須要充分考慮外部也因素,制定合理得混凝土作業計劃,提高施工人員操作規范性。若在施工過程中,出現裂縫問題,必須要分析裂縫的成因,繼而根據裂縫成因、裂縫寬度、裂縫性質等,制定切實可行的方案,完成裂縫加固和修補,保證水利工程中混凝土施工質量。

關鍵詞:水利施工;混凝土裂縫;防治措施

引言

2020年,水利部印發了《水法規建設規劃(2020-2025年)》,國家確定的172項重大工程,在建規模超過1萬億。水利工程作為民生工程,為城市發展提供源源不斷的能源。關注水利工程質量,是保證區域經濟發展、工農生產的重要保障。其中混凝土在水利工程壩體、灌漿、管理設施的板梁柱墻上應用較多,如果應用在壩體中,混凝土施工質量直接決定了壩體質量。常見的混凝土質量問題,包括混凝土強度不足、混凝土裂縫等。提高混凝土施工質量,避免混凝土缺陷的產生,有利于延長水利工程施工壽命。

一、水利工程的混凝土裂縫產生因素分析

(一)溫度差

水利施工過程中,例如壩體施工中混凝土結構高度差較大,水分會向底部沉積,即使在相同的溫度下,導致混凝土對于熱變形存在差異,導致內部應力增加,繼而發生膨脹或者收縮。另外,在水利工程施工過程中,沒有按照施工規范進行操作,沒有注重降溫和通風問題,導致混凝土散熱問題,混凝土降溫冷縮繼而出現裂縫。溫度差的形成在實際施工中極易發生,因此在施工過程中,必須要注重溫度差問題。

(二)材料配比問題

材料的配比問題主要體系在兩個方面,第一個方面是骨料問題。骨料一般包括粗骨料和細骨料,在水灰比相同的情況下,粗骨料的含量越高,鋼筋混凝土的強度越高,但是粗骨料比例的增加,減少了混凝土表面積,降低了混凝土的吸水性,影響了混凝土的使用性能。第二個問題是水灰比問題,水灰比作為混凝土材料的重要指標,在其他條件相同的情況下,水灰比會影響材料強度,有效避免混凝土裂縫的產生,比為了照顧混凝土的坍落度,施工人員會違規向混凝土中加水,嚴重影響混凝土的強度,導致裂縫的產生。

(三)施工不規范

混凝土施工有著嚴格的標準,但是在實際操作過程中,部分施工人員存在操作不規范。同時,水利工程施工過程中受到外界環境的影響顯著,因此極易出現天氣延長施工周期的問題,施工人員為了保證工期,縮短了混凝土冷卻時間,違規操作,導致混凝土強度降低,凝固不到位,繼而出現混凝土裂縫。

另外在施工過程中,振搗不當、漏振等問題,都會破壞混凝土的穩定性和均勻性,繼而在后續的加載施工過程中,出現薄弱區,裂紋在薄弱區產生,繼而裂紋擴散,影響了施工質量,加快了建筑物的損害。

二、混凝土裂縫控制措施

從上文了解到,混凝土裂縫主要受到溫度、施工規范性以及材料的影響,因此想要避免混凝土裂縫的產生,需要從這幾個方面入手:

(一)加強材料監管

混凝土材料作為施工作業對象,必須要滿足使用要求,因此必須要嚴格控制材料。首先,提高混凝土配比精準度,現有施工中,混凝土配比存在一定的隨意性,降低了混凝土強度,混凝土配比必須要嚴格按照設計要求進行配比,并且對配比的混凝土材料要進行力學性能測試和化學成分測試,保證混凝土配比。其次,加強混凝土材料的管理,做好進場管理、存儲管理,保證混凝土配比材料不變質。

(二)加強施工人員的培訓

施工過程中,施工人員的業務能力直接決定了施工質量,但是在實際施工過程中,仍存在不規范施工的情況。不規范施工的原因有工期緊,為了趕工期,管理層忽略了必要的養護,精簡了施工工序,埋下了質量隱患;施工人員業務水平低,部分施工人員本身業務能力較弱,在施工過程中,沒有充分掌握混凝土施工技巧,如在振搗澆筑過程中,振搗不均勻,斷澆等情況,繼而影響了混凝土施工質量,產生混凝土裂縫。針對這兩種問題,首先加強施工計劃執行力,做好應急應對措施,樹立質量管理理念,管理層要嚴格按照施工計劃進行施工,對于無法避免的施工周期延長,要向上級回報,保證項目的正常運行;其次,加強混凝土規范作業培訓,定期開展混凝土施工作業培訓班,分批組織施工人員進行學習,并且在上崗之前要做好動員工作,強調規范作業的重要性,既要在技術上過關,也要在思想上過關,利用上述兩種方法,提高施工作業規范性。

(三)科學化施工

混凝土裂縫的產生與溫度差有關,而水利工程中諸多工程屬于室外施工,因此受到外部天氣的影響較為嚴重,為了改變這一情況,必須要做到科學施工,在施工作業安排之前,要掌握當地的水文、地質、天氣情況,繼而制定完善的混凝土施工方案,并且建立應急措施,保證整個施工作業有章可循。

(四)注重混凝土養護工作

在實際施工過程中能否有效地保護混凝土裂縫有著重要意義。水利工程中有為重要,因為水利工程建設不同于其他房間工程,其工程是在河床上完成的,養護條件相對較差,混凝土養護顯得尤為重要。首先,在條件允許的情況下,按照養護標準對混凝土進行維護,固化過程一般需要14到28天,混凝土成型時,必須及時使用蓄水保溫的方法,例如用合適的彩條布,薄膜和濕的麻袋等覆蓋混凝土表面。

(五)修復混凝土裂縫

混凝土裂縫修復技術近年來得到了長足的發展,考慮到水利工程的部分建筑是在水下,因此其混凝土裂縫材料選取以及施工工藝有著其他特殊性。目前常用的修補措施有采用化灌及貼補,閘墩頂部增設拉筋,預應力拉錨等方法。李新,侍克斌(2006)針對“635”水利樞紐中的總干閘胸墻裂縫的問題,采用“上堵下排”的方案,采用碳纖維布材料,增強局部抗裂強度,完成了裂縫加固工作。張平,閆建文,李寧(2003)在處理水利工程中裂縫時,采用的有限元數值模擬的方法,分析裂縫在外載荷作用下的變形以及裂縫中鋼筋的受力情況,繼而用于指導裂縫加固工作。張雄,汪衛明,陳勝宏(2011)以小灣拱壩體為研究對象,通過計算分析,采用加錨鞏固的方法,并且分析錨固區的應力狀態和裂縫面性能,繼而或者最優的加固方案。從研究成果來看,對于水利工程的混凝土裂縫的修補,正朝著精準化、科學化方向發展。

結束語

水利工程不同于其他的房建工程,其工作環境更加惡劣,受到外部因素更加明顯。因此水利工程作業時,必須要充分考慮外部也因素,制定合理得混凝土作業計劃,提高施工人員操作規范性。若在施工過程中,出現裂縫問題,必須要分析裂縫的成因,繼而根據裂縫成因、裂縫寬度、裂縫性質等,制定切實可行的方案,完成裂縫加固和修補,保證水利工程中混凝土施工質量。

參考文獻:

[1] 李新, 侍克斌. “635”水利樞紐總干閘胸墻裂縫成因分析與處理措施[J]. 水力發電, 2006(03):30-32.

[2] 張平, 閆建文, 李寧. 溢洪道閘墩裂縫危害性及處理措施分析[J]. 巖石力學與工程學報, 2003.

[3] 王暢, 湯華國, 方文杰. 碾壓混凝土產生裂縫分析及防裂控制措施[J]. 水利水電技術, 2019.

[4] 張雄, 汪衛明, 陳勝宏. 小灣拱壩壩體裂縫加固措施研究[J]. 巖石力學與工程學報, 2011.

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