吳鏡彬
【摘 要】水利水電工程施工中涉及到多重環(huán)節(jié),其中極其重要的一個環(huán)節(jié)就是水工混凝土工程的施工?;炷聊壳叭允撬姽こ痰冉ㄖこ痰闹饕拇笞诮ㄖ牧?,其品質(zhì)的優(yōu)越直接影響著水電工程等建筑物的設計能力及安全耐久的使用。該文分析了水工混凝土施工過程中存在的問題,并針對存在的問題提出了相應的施工。
【關鍵詞】水利工程;混凝土;裂縫;質(zhì)量
近年來,隨著中央加大對水利水電工程行業(yè)建設的重視特別是中小型水庫和城市的堤防工程實施加固以及修建,在其施工過程中對工程技術要求特別嚴格,務必做到消除工程隱患、確保工程安全。本文重點對施工中混泥土裂縫技術進行了分析。
1.水工混凝土的施工特點
水工混凝土一股用于水利水電工程,其質(zhì)量要求與一般工業(yè)民用建筑混凝土不同,除了強度要求外,還根據(jù)所處部位和工作條件,分別滿足抗?jié)B、抗裂、抗凍、抗拉、抗沖耐磨、抗風化和抗侵蝕等設計要求。水工混凝土施工,一般具有以下幾個特點:
(1)工程量大、工期長:大中型水利水電工程的混凝土用量通常都是幾十萬到幾百萬立方米,從澆注混凝土開始到工程基本建成蓄水,一般需要3-5年的時間才能完成。為了保證混凝土質(zhì)量和加快施工進度,必須采用綜合機械化施工手段,選擇技術先進、經(jīng)濟合理的施工方案。
(2)施工季節(jié)性強:水工混凝土的施工,往往由于氣溫、降水、施工導流和攔洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制約,不能連續(xù)均衡施工。
(3)溫度控制要求嚴格:水工混凝土中多數(shù)大體積混凝土或大面積混凝土,通常需要采用分縫分塊進行澆注。為了防止混凝土(特別是基礎約束部位的混凝土)溫度裂縫、表面凍害(特別是大面積薄型混凝土),保證建筑物的整體性,必須根據(jù)當?shù)氐臍鉁貤l件,對混凝土采取嚴格的溫度控制、表面保護和接縫灌漿。
(4)施工技術復雜:水工建筑物因其用途和工作條件的不同,一般體型復雜多樣,常采用多種等級的混凝土。另外,混凝土澆注又常與地基開挖、處理,及一部分安裝工程發(fā)生交叉作業(yè),且由于工種工序繁多,相互干擾,矛盾很大。
2.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
中國不同地區(qū)自然條件千差萬別,所以水利工程在具體的施工環(huán)節(jié)上也會有所不同,但是就其混凝土裂縫產(chǎn)生的原因來看,主要可以分為以下幾個方面。
2.1塑性收縮裂縫
新澆筑的混凝土如果暴露在空氣中,很容易就會有這樣的情況出現(xiàn),它只是在混凝土凝結之前,由于表面上的水分流失而造成的收縮,所以在實施水利工程的當?shù)刈匀画h(huán)境如果多干熱或者是大風天氣,就很容引起混凝土塑性收縮裂縫。一般情況下長一點的裂縫可有2-3米長,稍微短一點的也有20-30厘米。
實際上影響混凝土塑性收縮裂縫的原因有很多,并不僅僅是由于大風或者是干熱天氣決定的,例如水灰比、環(huán)境溫度、混凝土的凝結時間、風速以及相對濕度等等。
2.2沉降收縮裂縫
這主要是由于地基結構不夠扎實,造成土質(zhì)不均勻,由于填土不實或者是浸水而形成的沉降收縮裂縫、這種情況多發(fā)生在冬季,因為越是寒冷的地方,溫度就越低,很容就會出現(xiàn)凍土,所以在凍土化解的前后,就會形成這種不均勻的沉降。一般情況下來講,沉降量跟裂縫寬度是呈正比的。
2.3溫度裂縫
顧名思義,這中程度的混凝土裂縫肯定跟溫度有著密不可分的關系,這種情況多是發(fā)生在混凝土溫差變化比較大的結構中。如果混凝土的面積比較大的話,大連的水化熱就會在混凝土的內(nèi)部不斷地積累,很難散發(fā),這樣就會在一定程度上導致內(nèi)部溫度的上升速度,與表面快速的散熱形成了強烈的對比,由于這種內(nèi)外溫度的差距造成的熱脹冷縮就形成了混凝土的溫度裂縫。
3.混凝土裂縫控制
在水利工程中任何一個人都不希望出現(xiàn)工程上的意外,因為這不僅會造成一定的資源浪費,而且還會在一定程度上增加施工的成本,但是在水利工程中出現(xiàn)混凝土裂縫的問題是不可避免的,所以如何做到有效地控制才是最關鍵的。
首先就是要選擇恰當?shù)幕炷?,無論是混凝土的質(zhì)量,亦或者是在攪拌的時候所選擇的配料,都會在一定程度上影響后期混凝土的質(zhì)量和使用效果。這不僅要求相關的工作人員在進行配置的時候,需要嚴格按照比例來進行,而且還要根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特色來適當?shù)募尤胍恍┚從郎p水劑,來增強混凝土的使用效果。
其次就是在水利工程的現(xiàn)場施工環(huán)境中,在保證混凝土的設計強的前提下,盡可能的降低水泥用量以及水灰比。
然后就是溫度,這里的溫度不僅僅包括外界的溫度,還包括混凝土自身的溫度。就外界溫度而言,盡管我們不能人為的進行調(diào)控,但是可以采取相應的手段和措施來緩解,比如說及時給混凝土覆蓋保濕等等;就混凝土自身的溫度而言,需要在入模的時候降低其溫度,這樣就能夠有效地將混凝土的溫度控制在一定的范圍之內(nèi),盡量的降低內(nèi)外溫度不均的現(xiàn)象,如果沒有特殊的說明,一般情況下來講需要將溫度控制在25攝氏度以內(nèi)。
再然后就是加入適當?shù)呐蛎浰?,這樣做的目的就是為了在一定程度上彌補混凝土收縮所造成的裂縫,而且還能夠減少混凝土的濕度應力。
最后就是補救措施,如果真的在水利工程施工現(xiàn)場出現(xiàn)了大面積混凝土裂縫的情況,可以根據(jù)實際情況采用適當?shù)亩文婀に嚕@樣就能夠在一定程度上減少收縮裂縫的出現(xiàn)。
4.混凝土裂縫處理
這里說說的處理是指在已經(jīng)發(fā)生了混凝土裂縫這樣的情況下,所要采取的一系列措施,要用科學的方法來進行修復,盡量避免或者是降低由于混凝土裂縫所造成的工程損失。
4.1表面處理法
這種方法實際上是比較普遍的一種方法,因為表面貼補操作起來比較簡單,所用材料也比較少,比較適用于大面積漏水的防滲堵漏。
4.2填充法
如果是細小的裂縫,通過表面處理法就能夠解決,但是如果是比較寬的裂縫,也用表面處理法就不太合適。填充法就是用來修補那些混凝土裂縫比較寬的,這樣做不僅費用低,作業(yè)簡單,而且填充物還方便處理。
4.3灌漿法
這種方法是運用的最為廣泛的,因為它既能夠適用于比較小的混凝土裂縫,同時也適用于比較大的混凝土裂縫,主要是通過壓送設備來將漿液注入到裂縫中,來進行修復,達到閉塞的目的,這種方法盡管非常的傳統(tǒng),但是使用效果卻是出乎意料的好。
4.4仿生自愈合法
這是隨著時代發(fā)展而出現(xiàn)的一種新興的解決混凝土裂縫的一種方法,通過模仿生物組織對于自己受創(chuàng)部分自動分泌某種物質(zhì)來進行愈合的能力和特點,在混凝土中加入一些比較特殊的成分,例如含有粘結劑的膠囊或者是纖維等等,這樣就會在混凝土出現(xiàn)裂縫的時候,分泌出這些具有粘結劑性質(zhì)的物質(zhì)來使裂縫重新愈合。
當然在混凝土裂縫的處理辦法中,還有很多,除了上述說的幾種之外,還有結構補強法、混凝土置換法、電化學防護法等等,需要在水利工程具體的施工現(xiàn)場中,相關的負責人能夠根據(jù)水利工程當時的地質(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境以及水利工程自身的特點,選擇合適的處理辦法,這樣才能夠降低損失和浪費,從而保障水利工程的進度和質(zhì)量。
5.結束語
裂縫是水利建筑物混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低水利建筑物的抗?jié)B能力,影響水利建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響水利建筑物的承載能力。所以,必須對混凝土裂縫進行深入細致的調(diào)查研究,區(qū)別對待,在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,以保證水利工程建筑物的構件的安全、穩(wěn)定、經(jīng)久、耐用。
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