季海斌 李 浩
青海省水利水電科學研究院有限公司 青海西寧 810000
水利工程項目建設過程中常出現裂縫,導致工程質量下降,甚至造成塌陷等事故。需要格外重視混凝土裂縫,進行深入的分析和探討?;炷磷冃螘a生微小空隙,加上所處環境的影響,會在一定程度上加劇鋼筋的銹蝕,降低鋼筋的承載能力和耐久性[1]。
施工過程中,混凝土中的水泥發生水化熱產生熱量,致使產生較大的溫度應力,對混凝土凝結效果產生影響,導致混凝土出現溫度裂縫。而混凝土為抗壓材料,承受的拉應力很小,當溫度拉應力過大超過其抗拉強度極限值時,就會發生溫度裂縫現象。大體積混凝土施工過程或者溫度變化較大時,經常出現混凝土溫度裂縫;在正常溫度下,水利工程在施工過程中產生的表面應力與內部壓力相差小,不會產生溫度裂縫。
沉陷裂縫的產生原因是地基軟硬不均、模板剛度不足等,會使地基受力不均勻,發生不均勻沉降。出現混凝土沉陷裂縫表明結構的承載力發生重大變化,使工程產生危險性,要及時進行防治措施[2]。因此,在進行施工前,需要對地下土進行合理的分析與處理,水利工程施工中如果無法對地基進行較好地處理,出現承載力不夠現象,將會嚴重影響整個工程的安全。
混凝土裂縫還包括干縮裂縫、施工裂縫、基礎貫穿裂縫、網狀裂縫等。
在水利工程施工過程中,可以采取各種方式與措施控制溫度,減小混凝土內外溫差,使溫度拉應力遠小于混凝土的抗拉強度,控制溫度裂縫的產生和變化。調節混凝土內部由水化反應引起的變化,降低水化熱,可以選取低熱量的水泥材料并降低混凝土中水泥的應用量,或添加外加劑延緩反應的時間??刂茲仓r間和澆筑溫度,防止混凝土與外部環境接觸時間過長,導致混凝土材料溫度過高。針對這種情況,可以采取的防治措施有控制混凝土的入倉溫度、延長澆筑過程中各個澆筑層的時間間隔、增加散熱面積提高散熱率。不同季節需要采取的具體措施不同。
水利工程具有特殊性,在施工過程中需要選擇性能好的材料,各項材料指標性能要達到標準,如硅酸鹽水泥早期強度高、具有良好抗滲能力、干縮性小、抗寒;石料選擇條件為分化顆粒少且比較堅硬。
混凝土各材料性能有比較重要的作用,適量地添加引氣劑和減水劑可以提高混凝土脆性與防滲水性能,大幅提高強度。減縫防裂劑可以改變混凝土的一些物理性質,減水防裂劑可以減少混凝土的泌水,改變水泥漿的稠度,有效預防水利工程施工混凝土沉縮變形。
這些添加劑的功能作用不同,添加劑的使用時間和規模不同會產生不同的結果。要具體情況具體分析,不可盲目使用,在購買使用外加劑的時候也要注意優先選用大公司、大企業的品牌,確保生產公司具備合格的證書與資質,在使用過程中技術人員與施工人員要進行技術交底,熟悉各類添加劑的作用、使用時間及添加量。
在進行水利工程施工時,不同工程項目的規模、地質、地形、深度等因素不同,必須提前開展相應的試驗操作,不斷調整混凝土的配合比情況,使施工效果達到最佳。如果工程所在的地理位置不適合進行水利施工,可以改變地基結構,如采用復合土釘墻技術可以改善基坑結構,使其更加穩定、耐久[3]。
水利工程在施工過程中,施工工藝和施工環節不同也會導致裂縫產生,這種情況下可以采用二次振搗法,以此降低混凝土發生塑性裂縫的概率。施工人員需要注重早期混凝土澆筑的養護工作,盡可能地減少收縮。混凝土成型后,可以采取表面覆蓋薄膜等措施達到保溫效果,減少溫度裂縫的產生。
裂縫產生后,要根據具體情況進行修補。較嚴重的裂縫,如涉及主體結構安全的裂縫,要經過專業的討論后進行處理,情況較輕的裂縫也要及時處理,避免裂縫進一步擴大,最后確定補修的方式和采取的措施。可以采用的裂縫防治方法包括:填充法,這種情況適合修補寬度較寬的裂縫,主要材料是聚合物砂漿和聚合物水泥砂漿;聚合物浸入法;鋼筋加固法,這種情況適用于修補體積較大的裂縫。
施工方案是工程中的重要步驟,應結合施工進度計劃進行水利工程的施工,在前期設計時根據其相對應施工規范和驗收規范,確定可出現裂縫寬度值。根據其設計值進行施工設計,并適當的配置鋼筋來抵抗其抗裂性。
在施工過程中應加強施工質量管理,每一道工序都應有相應的負責人,做到以身作則、認真對待。同時確定適合的現場管理制度,施工現場狀態變化較大,要時刻注意加強信息的收集及反饋,根據數據的處理來進行分析和討論,提高施工人員的責任意識。
進行水利工程施工時,應多層次、多維度、多方面的綜合考慮分析,從源頭上控制混凝土裂縫的產生。從材料的選用、材料的配合比、溫度控制、施工工藝及施工技術的應用、后期的養護等等多個方面入手,減小裂縫產生的影響,提高水利工程的施工質量,給人民的生命和財產帶來保障。