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        水利工程中鋼筋混凝土的施工技術(shù)

        2020-11-29 09:02:31葉桂榮
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2020年8期
        關(guān)鍵詞:水利工程模板裂縫

        葉桂榮

        (南陵縣水利工程規(guī)劃建設管理站,安徽 蕪湖 242400)

        0 引言

        隨著綜合國力的增強,水利水電工程的規(guī)模逐漸擴大。為了使施工順利進展,保證工程質(zhì)量,必須對鋼筋混凝土技術(shù)的施工要點展開分析。除此之外,不斷總結(jié)經(jīng)驗,有助于加強相關(guān)單位的綜合能力,進而獲得更多收益。

        1 水利工程中鋼筋混凝土施工技術(shù)對材料的要求

        1.1 對模板材料的要求

        在選擇模板時,首先,必須對剛度、強度和穩(wěn)定性進行重點檢測,一旦上述3 項參數(shù)無法達到標準,在施工中使用“劣質(zhì)”模板,將無法承載外部應力,進而導致形變。其次,需要確認模板表面的平整度、光潔程度,特別是接縫處是否緊實,否則在施工及使用過程中,會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。最后,根據(jù)水利工程所在地的施工環(huán)境,選擇合適的模板結(jié)構(gòu)。一般來說,如果工程的結(jié)構(gòu)面超過正常范圍,則應該選擇大模板,此時在支架的選擇上,應該使用鋼制材料;對于一些豎向、內(nèi)傾型的模板,固定其位置之后,應該設置支撐裝置,必要時還可以建造欄桿,從而使模板的整體結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

        1.2 對鋼筋材料的要求

        作為水利工程鋼筋混凝土施工中的骨架,對鋼筋進行加工時,應該采用冷拉(常溫條件下,以超過鋼筋原有屈服點強度的拉力,強行拉伸鋼筋)的方式,對鋼筋進行調(diào)直操作。通常情況下,根據(jù)鋼筋的橫截面直徑,可以分成2類。1)對于截面直徑在12 mm 以下的輕型鋼筋,應該通過卷曲的方式,將其制作成盤條狀態(tài)。2)對于截面直徑超過12 mm 的重型鋼筋,將其保持在“棒狀”形態(tài)。一般來說,采用剪切機對輕型鋼筋進行調(diào)直切斷,即可達到效果;重型鋼筋的處理過程較為復雜,應該采用不同工具,結(jié)合多種方式謹慎作業(yè)。

        在進行調(diào)直操作時,必須預先做好銹蝕的檢查、清除工作。部分鋼筋由于露天放置時間較長,局部區(qū)域的銹蝕跡象十分嚴重,采用普通手段無法根除,因此應該使用除銹機。對處理完畢的鋼筋,應該結(jié)合水利工程的需求,根據(jù)種類、規(guī)格等進行詳細劃分,然后務必清晰劃線。如果出現(xiàn)大量斷頭,導致鋼筋應用不合理,極易造成“大材小用”的浪費情況?;诖?,必須保證劃線操作的精度,對彎曲伸長、備用支撐的具體范圍進行詳細計算。需要注意的是,經(jīng)過冷拉處理的鋼筋,由于施加了超出其屈服點的拉力,其可塑性能已經(jīng)發(fā)生變化,在后續(xù)施加應力時,“塑造”感將會大幅度下降,在未加留意的情況下,很可能造成鋼筋損毀[1]。

        1.3 對混凝土材料的要求

        混凝土是另一項重要材質(zhì)。目前,商用混凝土雖然得到了廣泛應用,但對于水利工程來說,必須對配料進行詳細審查,一旦出現(xiàn)偏差,將會嚴重影響工程質(zhì)量。一般來說,水泥、外加劑、水分的總體質(zhì)量,與額定數(shù)值出現(xiàn)偏差的上下浮動范圍必須小于1%;骨料總體重量的上下偏差范圍必須小于2%。對于一些環(huán)境惡劣、影響因素較多的水利工程,商品混凝土往往無法達到要求,應該遵循“隨用隨配”的原則。具體的配置流程有如下3 點。1)充分運用混凝土拌合機中的量水器,對水分的具體添加數(shù)量進行精確計量,之后經(jīng)過管道,使水分流入拌合機中。2) 固定計量的外加劑應該與水分同時加入。3)小型水利工程主要使用袋裝水泥、大中型水利工程主要使用散裝水泥,均需要使用電子秤,對水泥的計量進行稱取,原則上出料容量必須小于額定容量的10%。

        2 水利工程中鋼筋混凝土的常見施工技術(shù)

        2.1 模板施工技術(shù)

        選擇剛度、強度、穩(wěn)定性能足夠的模板之后,還應該注意對支撐面積的計算、劃分。首先,如果模板與基土添加共同進行,則務必保證基土的堅固度,并設置好支撐裝置。其次,在安裝過程中,應該對模板之間拼接縫的嚴密程度進行二次檢查,否則在外部應力的作用下,原本符合要求的拼接縫可能擴大,導致漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。對于一些有特定要求的結(jié)構(gòu),需要設置預埋件,進行模板安裝前,務必保證位置的精準度,同時還應該再次檢查其安裝是否牢靠,否則將會對模板整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。部分水利工程施工時如果趕上雨季,則需要注意修建排水系統(tǒng),使雨水流向目標區(qū)域。此外,模板安裝完成后,在進行混凝土澆灌施工前,應該對所有模板進行全面清理,否則沾染的雜物將會影響混凝土澆灌,在內(nèi)部產(chǎn)生空隙。在模板得到固定的情況下,逐層澆筑混凝土,厚度大約為50 cm~60 cm。建筑完成后,等待4 h~5 h 后,可以將模板向上提升一段距離,原則上不能超過5 cm。通常來說,模板的滑升速度會在一定程度上受到溫度的影響,在20℃~25℃,滑升速度可達30 cm/h。如果澆筑過程不是連續(xù)的,則應該每隔1 h 滑升1 次,每次的距離不能超過3 cm。

        2.2 鋼筋施工技術(shù)

        鋼筋是水利工程整體結(jié)構(gòu)的“骨架”,常見的連接方式有焊接、機械連接以及綁扎等。使用焊接、機械連接方法開展作業(yè)使,應該結(jié)合整體質(zhì)量、類型,與規(guī)范標準進行對照,否則很可能影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果局部鋼筋結(jié)構(gòu)的作用為承受負載,則應該將接頭設置在受力較小的位置。需要注意的是,每一個鋼筋可以“搭載”的接頭數(shù)量有限,在施工時必須謹慎處理。處于軸心受拉、小偏心受拉區(qū)域的鋼筋,不能采用綁扎的方式進行連接;此外,受拉鋼筋的橫截面直徑小于28 mm、受壓鋼筋的橫截面直徑超過32 mm,也不能采用綁扎的連接方式。在同一個構(gòu)件結(jié)構(gòu)中,處于相鄰位置的豎向受力鋼筋之上的綁扎接頭必須錯開排布,否則將會對結(jié)構(gòu)整體造成影響。

        2.3 混凝土施工技術(shù)

        混凝土施工技術(shù)在水利工程中占據(jù)重要地位,因此在施工過程中必須予以重視。1)為了保證工程防滲體、建筑體的最終質(zhì)量,必須對混凝土的配比進行嚴格控制,嚴禁任何人以任何形式改變?;炷林腥魏闻淞系闹亓縿毡乇3志_性,絕不能超過誤差允許范圍。2)進行混凝土澆灌時,基于工程的規(guī)模,很多時候,混凝土的下落距離較大。一般來說,下落距離超過150 cm,務必采取緩速操作,否則由于混凝土內(nèi)部成分的差異,骨料在下落過程中容易出現(xiàn)分離的情況,進而造成澆灌效果不佳。3)平鋪法,是最常見的水利工程混凝土澆灌方式。一般來說,根據(jù)澆灌層厚度的不同(最薄30 cm、最厚50 cm),可以采用分層澆筑、平攤鋪設的方式。此舉能夠使?jié)补鄬拥耐饷婢S持平整、光滑。當混凝土入倉之后,務必實行平倉振搗,使其強度得到提升。當倉中的粗骨料出現(xiàn)堆疊,可以將其設置在砂漿集聚的位置,并均勻排布。此過程嚴禁使用水泥砂漿,一旦覆蓋,將會出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。4)當混凝土澆筑完成后,應該進行振搗作業(yè),可以使用插入式振搗器,以垂直的角度插入混凝土中,完成作業(yè)后以緩慢的速度拔出。一般來說,插入深度在5 cm 以上,此舉能夠使相鄰的兩層混凝土良好結(jié)合,避免空氣留存。振搗棒在每個插入點的震動時間應該不少于30 s,直至粗骨料的下沉、泛漿和氣泡等現(xiàn)象消失。

        3 水利工程中鋼筋混凝土施工的裂縫問題及防治措施

        3.1 裂縫問題產(chǎn)生原因

        水利工程鋼筋混凝土施工過程中,受材料、環(huán)境、操作、設計等因素的影響,有可能造成防滲體、建筑體出現(xiàn)裂縫,主要原因有5 個。1)水利工程的混凝土在澆筑完畢后12 h~18 h開始,進行短則3 周、長則4 周的灑水自然養(yǎng)護。此外,可以通過噴涂薄膜、塑料膜包裹的方式,保持混凝土表面的濕潤程度,達到養(yǎng)護目的。如果水分蒸發(fā)過快,則會產(chǎn)生收縮性裂縫,常常在表面出現(xiàn)寬度較小的不規(guī)則裂縫。2)水泥材料在水化、硬化的過程中,將會散發(fā)出極大的熱量,造成混凝土內(nèi)外溫差較大,當此溫差超過臨界值(相差超過15℃)時,由于混凝土內(nèi)外收縮力度不一致,導致裂縫的出現(xiàn)。此外,水泥在硬化過程中,因為內(nèi)外溫差較大,致使混凝土表面溫度在短時間內(nèi)出現(xiàn)極大變化,很容易引發(fā)降溫收縮現(xiàn)象,但內(nèi)部混凝土會對外部產(chǎn)生約束作用力,致使裂縫的出現(xiàn)。3) 水利工程某些建筑體的鋼筋混凝土梁截面寬度不足、跨度較大、高度較小,或是由于錯誤的計算,導致受力鋼筋的截面過小、位置設置出現(xiàn)偏差、節(jié)點搭配有誤,均會使混凝土梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。4)如果混凝土的標號過低、受力鋼筋的截面較小、截面尺寸與設計方案匹配度不足,均會導致混凝土梁出現(xiàn)裂縫。此外,由于不當操作,導致模板支撐結(jié)構(gòu)下降、底層模板以及支撐結(jié)構(gòu)拆除時間過早,均會引發(fā)裂縫。5)水利工程鋼筋混凝土施工進展到中期,改變了原定的功能,例如某防滲體的修建,臨時改為建筑體,在執(zhí)行加層等操作時,超過原有梁的荷載,進而引發(fā)裂縫[2]。

        3.2 針對裂縫問題的防治措施

        在水利工程鋼筋混凝土施工過程中,一旦發(fā)現(xiàn)裂縫,應該對產(chǎn)生原因進行調(diào)查,確認種類、深度、危害效果,對寬度、深度、是否達到彈性極限應力等重要參數(shù)進行精確探查,從而制定出針對性措施。

        在確認裂縫不會降低承載力的情況下,可以采用注入法進行處理。此方法適用于寬度小、深度大的裂縫。首先,在裂縫處設置注入管道,在裂縫周邊位置,采用涂刷瀝青等方式鋪設薄膜,防止裂縫擴大。其次,將低粘度的環(huán)氧樹脂作為修補材料。最后,采用電動泵、手動泵等方式,將環(huán)氧樹脂注入裂縫,達到修補的目的。該方法對于修補寬度超過0.2 mm 的小型裂縫效果最佳。

        如果裂縫的存在已經(jīng)對混凝土梁的承載能力造成影響,應該慎重對待。例如采用粘貼加固法,在鋼板、型鋼等材料上添加環(huán)氧樹脂黏接劑后,將其放置在墻體裂縫的表面,使二者黏接,從而連接成整體。此舉能夠使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提升,從而保證混凝土梁不再承載過多的應力。需要注意的是,在進行黏接之前,應該對鋼板、型鋼的表面進行噴砂處理,使材料的外表發(fā)生變化;同時還應對混凝土的表面進行清潔,待其干燥后進行黏接。在理想狀態(tài)下,黏接層厚度達到3 mm,即可完成修補作業(yè)。

        4 結(jié)語

        在水利工程鋼筋混凝土施工設計中,鋼筋、混凝土為2項最重要的原材料,必須根據(jù)工程規(guī)劃,嚴謹?shù)貓?zhí)行相關(guān)操作。發(fā)現(xiàn)裂縫時,應該及時查清引發(fā)問題的主要原因,采用針對性方式進行修補,務必保證工程的最終質(zhì)量。

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