李 明 聊城市河道工程管理處段長,工程師
一般在水利工程建設(shè)中,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是混凝土結(jié)構(gòu)施工。一旦混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,會影響整體施工進程。由于混凝土結(jié)構(gòu)的底板及墩墻等處較易發(fā)生裂縫,因此,相關(guān)工作人員一定要綜合考慮多重因素,并以相關(guān)理論為依據(jù)展開施工設(shè)計,結(jié)合實際情況降低設(shè)計漏洞風(fēng)險,進一步增強建筑的抗裂效能。
在建筑工程實施之前,工作人員首先要對施工環(huán)境、氣候以及地基等多種因素進行調(diào)查研究,尤其在規(guī)范地基等方面做好嚴(yán)格把控。地基對于施工建設(shè)而言屬于基礎(chǔ)設(shè)施,也是此項工程能否順利實施的重要保障,因此,確保地基質(zhì)量符合施工規(guī)范是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在建筑施工中,施工單位要建立嚴(yán)格的監(jiān)察體系,嚴(yán)抓每個環(huán)節(jié),降低混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的概率。與此同時,在實際運行過程中會出現(xiàn)無法避免的情況,如超載、超重等,此時工作人員要以溫度變化為依據(jù),調(diào)整施工方案,避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
在水工涵閘混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中,導(dǎo)致裂縫的因素在于這幾種:(1)建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)不規(guī)范;(2)混凝土溫度溫差較大,使得裂縫現(xiàn)象出現(xiàn);(3)整體工程施工質(zhì)量的不達標(biāo);(4)使用次數(shù)較多。
在實際的工程建設(shè)實施期間,施工的操作流程不按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行,那么會造成整個水工涵閘就會形成“棗核形”的裂縫現(xiàn)象出現(xiàn),裂縫形成的狀況是先從混凝土的外部到其內(nèi)部逐漸向內(nèi)發(fā)展,然后隨著時間的推移,裂縫的現(xiàn)象逐漸變大。主要的原因還是在于水工的涵閘墩墻位置比較小,出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的是很常見的現(xiàn)象,裂縫現(xiàn)象越嚴(yán)重,那么墩墻的結(jié)構(gòu)就會越脆弱。在建筑工程中,對混凝土澆筑的過程中,裂縫也是最常見的現(xiàn)象,產(chǎn)生裂縫的因素還是和環(huán)境、溫度有著緊密的聯(lián)系,當(dāng)溫度越高時,裂縫的寬度就會逐漸變大。
通常,由于受到較多因素的影響,水工涵洞在日常運行過程中極易出現(xiàn)“棗核型”裂縫。要想避免出現(xiàn)該類裂縫,需對裂縫進行詳細研究,并優(yōu)化以往解決措施,結(jié)合實際情況制定相應(yīng)的處理方案。在工程實際運行過程中,該裂縫會出現(xiàn)在混凝土的表面并有蔓延趨勢,如不采取相關(guān)措施,裂縫就會迅速擴大。如此一來,隨著時間的推移,會出現(xiàn)貫穿性的裂縫,給混凝土建筑帶來嚴(yán)重的質(zhì)量影響。隨著溫度的變化,貫穿性裂縫的寬度會不斷加大。
在水工涵閘施工過程期間,如果出現(xiàn)貫穿性裂縫,很難在短時間內(nèi)制定妥善的處理方案,由此錯失彌補良機,裂縫寬度會迅速增大,甚至?xí)?dǎo)致混凝土的表層脫落,造成更為嚴(yán)重的后果,影響工程結(jié)構(gòu)及整體施工質(zhì)量。剪切式裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)受到超過最大承載力的壓力時所產(chǎn)生的,一旦出現(xiàn)這種裂縫,會對整體結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力產(chǎn)生影響,降低整個工程項目的安全性[1]。
堆石壩混凝土易受到外界溫度變化因素的影響,從而出現(xiàn)各種裂縫,一旦出現(xiàn)裂縫,就會影響整個混凝土面板的質(zhì)量,甚至?xí)こ淘O(shè)備的防滲漏功能產(chǎn)生影響。需要重點關(guān)注的是,如果在擋水工程項目中出現(xiàn)裂縫,會嚴(yán)重影響擋水工程項目的質(zhì)量,限制蓄水位的發(fā)展,降低整體工程項目的質(zhì)量。
水工涵洞工程項目的實際施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)混凝土裂縫,不僅影響工程的整體美觀性,而且嚴(yán)重威脅工程項目質(zhì)量?;炷亮芽p又分為內(nèi)部裂縫和外部裂縫,如果存在內(nèi)部裂縫,會給混凝土內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)造成不良影響,導(dǎo)致鋼筋生銹,降低工程項目的耐久性,同時會使混凝土結(jié)構(gòu)的體積膨脹,最終使混凝土表面剝落,影響工程項目的正常使用[2]。外部裂縫,即呈現(xiàn)于工程表面的裂縫,一方面影響工程的整體觀賞性,另一方面由裂縫引起的墻體脫落會造成一系列安全隱患。
所謂水化熱因素,指的是將水泥與水混合在一起會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一定的熱量,同時攪拌過程會額外增添熱量。由于混凝土的特殊性,熱量難以及時散發(fā),混凝土的內(nèi)部依舊留存一部分熱量。外界處于非恒溫狀態(tài)時,混凝土的散熱能力會隨著氣溫的變化而變化。當(dāng)混凝土的承受力遠高于預(yù)期時,表面就會出現(xiàn)裂縫。
在混凝土結(jié)構(gòu)施工期間,施工進程受氣溫影響較大,尤其是高溫天氣,無法正常展開混凝土澆筑工作,混凝土內(nèi)部溫度也會隨氣溫變化而上升,散熱速度減緩,從而直接引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫[3]。
進行混凝土結(jié)構(gòu)施工時,外界因素的影響力是顯著的,能在一定程度上約束施工。受其影響,此時的混凝土閘墩會出現(xiàn)相應(yīng)的壓應(yīng)力,如果壓應(yīng)力減少,閘墩就會受壓應(yīng)力影響形成混凝土裂縫,難以保證整體穩(wěn)定性。
混凝土澆筑作業(yè)的凝固階段最為關(guān)鍵?;炷聊虝r會產(chǎn)生一部分水分,這些水分并非固定不變,如果受時間及其他因素影響導(dǎo)致水分減少,會直接導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,一旦收縮時的混凝土結(jié)構(gòu)受氣溫等因素影響,極易形成裂縫。
進行混凝土結(jié)構(gòu)施工時,材料篩選及配比至關(guān)重要,應(yīng)加強對原材料的管理,首選熱量較低的水泥及熱學(xué)性能較高的粗骨料,同時嚴(yán)格控制原料比例,便于控制混凝土內(nèi)部溫度,避免混凝土出現(xiàn)裂縫[4]。
進行混凝土建設(shè)施工時,要充分考慮氣溫的影響因素,盡量減少夏季工作時間,避免在高溫時期施工。由于混凝土散熱能力較弱,當(dāng)外界處于高溫狀態(tài)時,會阻礙混凝土散熱。甚至由于氣溫過高,混凝土熱量逐步上升,加大凝固的難度系數(shù),出現(xiàn)裂縫的概率會隨之增加。因此,建設(shè)施工時要對氣溫等因素進行調(diào)查研究,制定科學(xué)合理的澆筑時間,盡量避免高溫作業(yè),使混凝土的熱量揮發(fā)速度得到保證。
由于混凝土可塑性較弱,抗拉性能不高,因此,在混凝土實際應(yīng)用過程中應(yīng)選擇鋼筋等材料進行輔助,減少拉力影響。拉伸時,需確定鋼筋拉用力是否處于可承受范圍內(nèi),盡量避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫[5]。
在混凝土施工過程中,為確保混凝土內(nèi)部溫度得到有效控制,降低散熱難度,施工前期必須保證混凝土處于低溫狀態(tài)。澆筑混凝土?xí)r,可以利用低溫水與之材料配制,或者對粗骨料進行冷處理、攪拌混凝土過程中加入適量冰屑等,降低混凝土自身溫度。與此同時,混凝土的運輸過程也至關(guān)重要,在運輸過程中必須完善防護措施,盡可能滿足混凝土材料的低溫需求,為后期實際施工打下堅實基礎(chǔ),保證建筑施工質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從而推動混凝土結(jié)構(gòu)施工可持續(xù)發(fā)展[6]。
除了以上幾條預(yù)防裂縫的對策之外,還有一種方法就是在進行實際的施工階段,對混凝土設(shè)置一床能的澆帶處理工作,在對混凝土進行攪拌工作期間,可以加入一定劑量的MgO來處理,在這一過程中,相關(guān)工作人員也要時刻關(guān)注實際場地的環(huán)境狀況,將環(huán)境、天氣的變化進行有效的掌握,盡可能控制好有裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn),同時也要選擇合適的防裂組合形式,使得水工涵閘混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫現(xiàn)象逐漸減少,確保整個水利工程的順利展開,促進企業(yè)的可持續(xù)的發(fā)展。
為保證混凝土結(jié)構(gòu)施工符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),工作人員必須在施工前期對環(huán)境、氣溫等影響因素進行研究分析,并針對裂縫產(chǎn)生的原因進行模擬實驗,結(jié)合實際情況提出相應(yīng)的解決措施。由于裂縫形成的原因不同,呈現(xiàn)方式也完全不同,其中貫穿性裂縫的影響最為嚴(yán)重。施工管理者要重視對施工人員的培訓(xùn),提升其專業(yè)技術(shù)能力,并提前制定應(yīng)急預(yù)案及防范措施,定期檢查水工涵閘混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量,提升工程綜合效果。加強混凝土結(jié)構(gòu)施工管理,有利于推動水利工程發(fā)展,避免出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,有利于提高人們生活質(zhì)量以及工作環(huán)境安全系數(shù),減少安全隱患。