□劉 進(江西省水利水電建設(shè)有限公司)
溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施
□劉 進(江西省水利水電建設(shè)有限公司)
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,對水利工程需要量不斷增加,溢流堰混凝土施工是水利工程施工過程中經(jīng)常使用到的施工技術(shù),但是由于溢流堰混凝土施工的起步比較晚,和很多發(fā)達國家相比還存在不小的差距。在溢流堰混凝土施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫,是困擾施工企業(yè)多年的問題之一。溢流堰混凝土施工的斷面比較大,在混凝土澆筑過程中,需要通過采取優(yōu)化配比、分層澆筑等方式控制混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的水化熱,從而防止混凝土產(chǎn)生裂縫。文章通過在江西省水利水電建設(shè)有限公司多年的工作經(jīng)驗和相關(guān)文獻的參考,并結(jié)合某水利工程具體的實際案例對溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施進行深入探究,希望對我國溢流堰混凝土施工有一定幫助。
溢流堰;混凝土施工;裂縫的防治
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,中國水利工程得到快速的發(fā)展?;炷辆哂休^高的強度、取材比較方便,而且具有很強的流動性,可以根據(jù)工程的需要隨意澆筑不同的形狀。尤其在溢流堰施工過程中,經(jīng)常會用到混凝土材料,但是混凝土施工技術(shù)起步比較晚,和很多發(fā)達國家相比還存在不小的差距,尤其是在混凝土裂縫控制上還存在很多問題,對溢流堰的質(zhì)量造成很大影響。文章結(jié)合實際的工程案例分析了溢流堰混凝土施工裂縫的預(yù)防措施。希望對溢流堰混凝土施工技術(shù)有一定幫助。
該水利工程在溢流堰設(shè)計過程中選擇的是WES曲線堰,總高程是140 m,寬度是52 m,主要分為3個部分,中間部分寬度是10 m,左邊的寬度是25 m,右邊的寬度是17 m。溢流堰混凝土澆筑最大的厚度是 8.25 m?;炷潦┕さ膯螇K面積是3 250 m2。在溢流堰施工過程中,為了保證溢流堰的整體質(zhì)量和抗水壓沖擊能力,堰面以下的混凝土材料選擇C25混凝土,其他部分選擇的是C20混凝土。
2.1 設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理
在溢流堰施工過程中,引起混凝土裂縫的原因有很多種,設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理是主要因素之一,在設(shè)計過程中沒有對實際的施工現(xiàn)場進行仔細的勘探,而且設(shè)計的結(jié)構(gòu)不科學,導致混凝土在施工過程中突然是斷裂或者在留槽過程中應(yīng)力過于集中而產(chǎn)生的裂縫。溢流堰的施工不同于其他建筑工程的施工,如果在混凝土施工過程中沒有設(shè)置箍筋或者吊筋,或者是結(jié)構(gòu)縫設(shè)計過程中不科學、不合理,都是造成混凝土裂縫的主要原因。
2.2 施工不合理
在溢流堰施工過程中,施工工藝和施工方案不合理也是造成溢流堰混凝土施工發(fā)生裂縫的主要原因。在施工過程中造成裂縫的原因有很多,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:混凝土的配置材料質(zhì)量符合要求,混凝土是由水泥、砂石、水、摻和劑等材料組成,如果這些材料選購過程中存在質(zhì)量問題,如果在溢流堰混凝土施工過程中,混凝土配制的材料出現(xiàn)質(zhì)量問題,就會形成或大或小的裂縫,就會大大降低溢流堰的抗水壓沖擊能力。其次混凝土是一種混合材料,既會受到配制比例的影響,還會受到外界溫度、溫差、攪拌、運輸?shù)纫蛩氐挠绊?,如果這些環(huán)節(jié)中,有一個環(huán)節(jié)沒有控制好,都是有可能使得溢流堰混凝土施工產(chǎn)生裂縫。最后,模板結(jié)構(gòu)不合理,混凝土在凝固過程中會排除很多氣泡,如果模板設(shè)計不合理,就會導致氣泡排不出去,從而在混凝土表面形成一定程度的裂縫。
2.3 承受的荷載過大
在溢流堰施工過程中,如果混凝土承受荷載過大,也會產(chǎn)生裂縫。比如受到振動的狀況、施工過程中吊點位置不合理、張拉應(yīng)力過大,都會產(chǎn)生很大的裂縫。通常情況下,混凝土承受的載荷大約是設(shè)計載荷的30%左右的情況下,就有可能產(chǎn)生一定程度的裂縫,但是這些裂縫通常情況下是肉眼不能看出來的。但是通常情況下,混凝土承受的極限載荷是設(shè)計載荷的1.50倍左右。而在混凝土施工過程中,裂縫是不可避免的,是允許帶裂縫施工的,這樣的裂縫在混凝土施工過程中被稱為無害裂縫,對溢流堰的質(zhì)量沒有太大影響,在《混凝土設(shè)計規(guī)范》中有明確規(guī)定,無害裂縫的最大寬度要控制在0.20 mm以下。
2.4 溫度的變化產(chǎn)生裂縫
在溢流堰混凝土施工過程中,一定要控制好溫度的變化,施工材料都具有熱脹冷縮的特性,在溢流堰混凝土施工過程中,是需要在露天的環(huán)境下進行施工的,受到溫度的影響比較大,普通混凝土在凝固過程中,濕度和溫度的變化比較大,混凝土的體積收縮比較明顯。混凝土早期凝固過程中,混凝土的性能比較差,產(chǎn)生的收縮值比較大,如果沒有科學合理的養(yǎng)護,就會產(chǎn)生很大的裂縫。
3.1 合理設(shè)計混凝土的配合比
在該水利工程施工過程中,選擇的是32級的硅酸鹽水泥,為了提高溢流堰混凝土施工的質(zhì)量,一定要高度重視混凝土的配合比,并且在選擇材料過程中,一定要控制好材料的質(zhì)量,并且加入適量的粉煤灰,盡最大努力降低混凝土的水化熱,同時要加入一定的外加劑,提高混凝土的流動性和保水性,更好的提高混凝土施工的質(zhì)量。混凝土的配合比如表1所示:
表1 C20、C25混凝土配比表 (單位:kg/m3)
混凝土的配合比是保證溢流堰工程質(zhì)量的主要保證,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,把很多新型復合材料加入混凝土配合比中,極大的提高了溢流堰的性能。
3.2 混凝土溫度控制措施
溫度對溢流堰混凝土施工裂縫的控制有很大影響,在該水利工程中為了有效的控制溫度對混凝土的影響,減少施工中裂縫的出現(xiàn),把混凝土內(nèi)部和外界溫度的差異控制在一定的范圍之內(nèi)。同時該水利工程還借鑒了先進的混凝土澆筑技術(shù),選擇溫差最小的時間進行澆筑,同時選擇分層澆筑的方式增加混凝土表面的散熱面積,在控制裂縫過程中取得了良好的效果。
3.2.1 選擇合理的澆筑時間
該工程當?shù)貙儆跓釒Ъ撅L氣候,所以溢流堰澆筑過程中,選擇在10—12月份溫度較低的季節(jié)進行澆筑,最大程度上控制了溫度對混凝土裂縫的影響。在此階段對溢流堰進行大面積的澆筑,從而最大程度上降低混凝土出機溫度和澆筑溫度之間的差異。在實際施工過程中,該工程選擇在2014年11月進行澆筑,這時外界的溫度大約在7~10℃之間,最后一次澆筑選擇的時間是2015年3月,外界的溫度為9~12℃之間。通過實際的溫差比較,發(fā)現(xiàn)在這一段時間施工對混凝土的水化熱擴散比較有利。該水利工程溢流堰混凝土澆筑溫度控制記錄如表2所示。
3.2.2 混凝土分層澆筑
在該水利工程實際澆筑過程中,為了減少澆筑的體積過大產(chǎn)生水化熱對混凝土裂縫的影響,選擇從上到下依次進行分層澆筑的方式,通過增加散熱面積,從而達到控制裂縫的效果,在澆筑過程中,要把每次澆筑的厚度控制在3 m之內(nèi)。為了達到更好控制混凝土裂縫的效果,在溢流堰混凝土澆筑過程中,把堰頭分為4層進行澆筑,把堰尾分為3層進行澆筑,該水利工程混凝土澆筑分區(qū)圖如圖1所示:
表2 溢流堰混凝土澆筑溫度控制記錄表
圖1 工程混凝土澆策分區(qū)圖
3.3 做好現(xiàn)場施工管理
現(xiàn)場施工管理對溢流堰混凝土裂縫的控制有很大影響,要想控制溢流堰混凝土施工裂縫,可以從以下幾個方面進行:首先,澆搗過程中,要保證振搗棒快速進入,緩慢拔出。根據(jù)混凝土現(xiàn)場的坍落度合理調(diào)整振搗的時間。要保證振搗的均勻性,防止出現(xiàn)過振或者漏振的現(xiàn)象,從而把混凝土內(nèi)部的氣泡全部排除出去;其次,要注重對混凝土的養(yǎng)護,尤其要注重混凝土早期養(yǎng)護工作,做好濕潤保養(yǎng)工作,防止混凝土在凝固過程中,產(chǎn)生裂縫,從而對溢流堰的整體質(zhì)量造成影響;最后,要盡量避免在大風、大雨中施工,把外界因素對溢流堰混凝土裂縫的影響控制在最低。
綜上所述,溢流堰的施工質(zhì)量對整個水利工程的質(zhì)量有至關(guān)重要的作用,文章結(jié)合相關(guān)的具體工程案例,分析了在溢流堰混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的原因,并提出了相應(yīng)的控制措施,希望對溢流堰混凝土裂縫防治有一定幫助。
(責任編輯:韋詩佳)
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2016-10-11