肖雄 中國(guó)水利水電第八工程局有限公司
水利工程是重要的民生工程之一,當(dāng)下中國(guó)群眾的生活質(zhì)量在不斷提升,水利工程在其中發(fā)揮了調(diào)節(jié)水資源、利用水資源的重要作用。鋼筋混凝土依然是目前水利工程中重要的結(jié)構(gòu)形式,具備著材料價(jià)格低廉、性能優(yōu)越的特點(diǎn)。但是混凝土材料容易產(chǎn)生裂縫,處理起來(lái)十分困難,費(fèi)用較高,并且對(duì)工程整體穩(wěn)定性和后期使用的安全性也會(huì)造成影響,我所參與建設(shè)的雞鳩水庫(kù)、三河口水利樞紐、河口水庫(kù)等工程均出現(xiàn)過(guò)此類問(wèn)題。因此,在水利工程施工中,需要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行嚴(yán)格的控制和處理,以免其對(duì)于水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響。
造成水利工程混凝土施工過(guò)程中產(chǎn)生裂縫的原因有很多,其中最主要的就是在施工過(guò)程中缺乏具體的管理及監(jiān)督機(jī)制,由于我國(guó)的水利工程施工起步較早,在施工過(guò)程中有一些傳統(tǒng)的觀念一直被人們沿用,因此缺乏創(chuàng)新精神,在現(xiàn)階段施工過(guò)程中仍然采用那一套老的方法以來(lái)進(jìn)行施工,這給施工帶來(lái)了很大的問(wèn)題,使得施工的管理不符合當(dāng)前的時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)[1]。并且在混凝土施工過(guò)程中缺乏具體問(wèn)題具體分析的精神,缺乏那種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,現(xiàn)階段有很多公司在水利工程的混凝土施工過(guò)程當(dāng)中,有一套自己的管理體系,但是有的公司管理體系大多是對(duì)于其他公司的生搬硬套,有的公司雖然有自己的管理體系,但卻沒(méi)有真正落實(shí)到施工中,因此這些管理及監(jiān)督體系無(wú)異于一紙空文。要想更好的解決,在水利工程施工過(guò)程中,對(duì)于混凝土裂縫進(jìn)行更好處理,首先必須要搭建一套完整科學(xué)的監(jiān)督以及管理體系,才能保證施工過(guò)程更加的安全有效。
原材料是一切工程的基礎(chǔ),對(duì)于這類問(wèn)題的探討,應(yīng)當(dāng)首先從材料選擇入手。水泥是混凝土制作的重要原料,決定著混凝土的質(zhì)量,決定著工程能否安全運(yùn)行。在實(shí)際開(kāi)展水利施工時(shí),如果施工人員對(duì)水泥的性質(zhì)及使用要求缺乏了解,無(wú)法做到合理使用混凝土,就會(huì)導(dǎo)致裂縫問(wèn)題出現(xiàn),影響工程施工的效果。水泥早期的抗裂性差,而且強(qiáng)度較高,會(huì)釋放出很多熱量。熱量的不斷累積導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升,內(nèi)外的溫差越來(lái)越大,隨著壓應(yīng)力與拉應(yīng)力的產(chǎn)生,如果無(wú)法保證兩種力量的協(xié)調(diào),便會(huì)隨之產(chǎn)生裂縫。其二是要合理規(guī)劃材料配比。因?yàn)榛炷潦抢枚喾N原材料制作成的復(fù)合型材料,原材料的配比稍有變化,便可能影響材料整體的質(zhì)量。隨著水利工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,混凝土材料用量越來(lái)越大,水泥的用量也自然更大。而隨著水泥用量不斷加大,混凝土制作過(guò)程中的用水量也會(huì)隨之提升,這會(huì)導(dǎo)致材料整體伸縮性更強(qiáng),裂縫問(wèn)題出現(xiàn)的概率也更大[2]。但是因部分施工人員的疏忽,導(dǎo)致混凝土原材料配比出現(xiàn)問(wèn)題,便會(huì)影響使用效果,引發(fā)裂縫問(wèn)題。
原材料的配比需要做好科學(xué)性的分析、設(shè)計(jì),混凝土中的水泥、砂石料、水和添加劑的用量需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,如果在施工中沒(méi)有按照嚴(yán)格配比的形式開(kāi)展相應(yīng)的工作就會(huì)導(dǎo)致混凝土的整體性能受到影響。另外配比中的砂率和水灰比都是十分關(guān)鍵的影響因素之一,需要綜合性的考慮。包括混凝土的外加劑也需要進(jìn)行合理的選擇和數(shù)量上的控制,隨意的配比和添加劑的使用往往會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
一般來(lái)說(shuō),大型水工機(jī)構(gòu)都會(huì)采取分層澆筑混凝土的方法施工,在澆筑完第一層混凝土之后再進(jìn)行第二層混凝土澆筑,這樣才不會(huì)出現(xiàn)因混凝土澆筑結(jié)構(gòu)過(guò)大而無(wú)法開(kāi)展施工的問(wèn)題[3]。但這種分層澆筑的方法,需要嚴(yán)格控制好每層混凝土的厚度和量,也要注意澆筑間隔時(shí)長(zhǎng),一旦這三個(gè)量控制不好,就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,例如澆筑間隔過(guò)長(zhǎng),超出下層混凝土初凝時(shí)間,就會(huì)導(dǎo)致兩層混凝土結(jié)合不緊密,從而出現(xiàn)冷縫。除此以外,施工人員在施工中隨意添加水分,會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土的配比度,影響混凝土性能。在混凝土澆筑完成后,要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),否則會(huì)因?yàn)榛炷羶?nèi)外溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。
要想保證在水利工程施工過(guò)程中混凝土澆筑質(zhì)量,首先必須要建立一套完整的、符合工程實(shí)際的管理及監(jiān)督體系,這套管理及監(jiān)督體系必須要結(jié)合工程實(shí)際狀況來(lái)進(jìn)行具體的試驗(yàn),對(duì)于一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,但是在借鑒的過(guò)程中必須要加入自己工程的一些東西進(jìn)去,不會(huì)使得這些管理及監(jiān)督體系成為一紙空文。除此之外,在管理體系進(jìn)行制定的過(guò)程中,上層領(lǐng)導(dǎo)必須發(fā)揮帶頭作用,深入工程的基層,了解工程施工過(guò)程中存在的各種問(wèn)題,最終進(jìn)行匯總,建立完整的管理及監(jiān)督機(jī)制[6]?;鶎庸ぷ魅藛T必須要積極的提出自己的建議,不能有一點(diǎn)的馬虎,也不能出現(xiàn)瞞報(bào)漏報(bào)的現(xiàn)象,最終經(jīng)過(guò)多方面的努力,最終可以形成一套完整的管理體系,對(duì)于整個(gè)工程的方方面面進(jìn)行監(jiān)管,讓工程更好的進(jìn)行下去。
在混凝土施工過(guò)程中,材料的選擇與工程施工效率及質(zhì)量有直接關(guān)系。在實(shí)際的工程施工過(guò)程中,只有做好材料選擇,才能保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行?;炷恋闹谱鬟^(guò)程中,首先應(yīng)當(dāng)重視對(duì)于水泥及摻和料的選擇。因?yàn)橥ㄟ^(guò)合理使用水泥與摻和料,能夠降低混凝土內(nèi)部的熱量[4]。一般情況下,為了避免混凝土溫度過(guò)高,在確保水泥強(qiáng)度等級(jí)要跟混凝土的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下可以選擇低水化熱的水泥,降低水化熱。其次要對(duì)水泥的細(xì)度做好選擇,以保證水泥的性能優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn),保證混凝土的抗裂能力。
根據(jù)混凝土的性能選擇合適的材料進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn),確定合理的混凝土配合比。在滿足混凝土性能的前提下,適當(dāng)削減水泥用量,選用合適的摻合料代替,降低水化熱??茖W(xué)使用外加劑,以防止出現(xiàn)熱脹冷縮等一系列的問(wèn)題。
首先,要制定相關(guān)施工計(jì)劃,結(jié)合實(shí)際施工情況調(diào)整施工工序,靈活變通,保障實(shí)際施工合理順暢。采用科學(xué)合理的施工手段和先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)安排混凝土澆筑施工,有效預(yù)防大體積混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生裂縫。特別是水利工程這種大體積混凝土結(jié)構(gòu),可以采取分層、分塊的澆筑方式進(jìn)行澆筑施工,這種澆筑方式避免了一次性澆筑大尺寸可能誘發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力問(wèn)題,分層分塊能有效降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)所受到的外界約束力,保障混凝土結(jié)構(gòu)的散熱功能有效發(fā)揮,也能確?;炷恋纳炜s特性有所保障,降低了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生概率。其次,要控制好澆筑的時(shí)間間隔和混凝土鋪層厚度,嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待分層澆筑,掌握好水分流失時(shí)間,確保層級(jí)之間能緊密縫合。并且要徹底控制好混凝土澆筑的材料混合配比,這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)層與層之間,塊與塊之間密度相同,縫合鏈接緊密無(wú)氣孔、縫隙,避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫頻發(fā)的現(xiàn)象。最后,在開(kāi)展混凝土施工要結(jié)合自然環(huán)境因素,及時(shí)采取措施調(diào)整,保障混凝土澆筑質(zhì)量。
砂石料倉(cāng)采用隔板隔開(kāi),避免骨料混倉(cāng)。拌和系統(tǒng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)配合比進(jìn)行拌和,稱量系統(tǒng)需定期校正?;炷吝\(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)禁私自加水,需采取防雨防曬措施,超過(guò)混凝土允許間隔時(shí)間需將混凝土料做廢料處理?;炷寥雮}(cāng)后及時(shí)進(jìn)行平倉(cāng)振搗,振搗務(wù)必要充分,切忌漏振過(guò)振。倉(cāng)面要采取防雨措施,每小時(shí)降雨量超過(guò)3mm需停止?jié)仓?,將已入倉(cāng)的混凝土振搗充分,然后采用防雨布遮蓋,超過(guò)允許間隔時(shí)間則按施工縫處理。
施工完畢后全面加強(qiáng)混凝土定期養(yǎng)護(hù)工作十分重要,大部分混凝土裂縫產(chǎn)生都與養(yǎng)護(hù)有關(guān)系。做好養(yǎng)護(hù)工作可以提高混凝土強(qiáng)度、減少裂縫。在后期養(yǎng)護(hù)當(dāng)中,可以在混凝土表面涂刷一層低膨脹水泥,提高表面抗拉性,還可以填充一些微小裂縫。建議安排專人負(fù)責(zé)混凝土表面勘察,及時(shí)記錄混凝土的內(nèi)外溫度和導(dǎo)水溫度,保證混凝土抗壓性能。后期養(yǎng)護(hù)中,由于水利工程施工環(huán)境惡劣,基礎(chǔ)工程可能會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,因此應(yīng)減少混凝土結(jié)構(gòu)上的承載物,降低內(nèi)外部形變應(yīng)力,從而改善沉降狀況。
混凝土裂縫是在水利工程施工過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題,對(duì)于水利工程的施工效果有著重要影響。在新時(shí)期的工程領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)下,隨著水利工程的規(guī)模擴(kuò)大、結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜,施工要求也越來(lái)越高,因此以上分析了混凝土問(wèn)題成因及處理措施,與行業(yè)同仁共同思考。希望通過(guò)思考與總結(jié),未來(lái)的施工方向能夠更加明確。