季海斌 李 浩
青海省水利水電科學(xué)研究院有限公司 青海西寧 810000
水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中常出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致工程質(zhì)量下降,甚至造成塌陷等事故。需要格外重視混凝土裂縫,進(jìn)行深入的分析和探討?;炷磷冃螘?huì)產(chǎn)生微小空隙,加上所處環(huán)境的影響,會(huì)在一定程度上加劇鋼筋的銹蝕,降低鋼筋的承載能力和耐久性[1]。
施工過程中,混凝土中的水泥發(fā)生水化熱產(chǎn)生熱量,致使產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,對混凝土凝結(jié)效果產(chǎn)生影響,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。而混凝土為抗壓材料,承受的拉應(yīng)力很小,當(dāng)溫度拉應(yīng)力過大超過其抗拉強(qiáng)度極限值時(shí),就會(huì)發(fā)生溫度裂縫現(xiàn)象。大體積混凝土施工過程或者溫度變化較大時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)混凝土溫度裂縫;在正常溫度下,水利工程在施工過程中產(chǎn)生的表面應(yīng)力與內(nèi)部壓力相差小,不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。
沉陷裂縫的產(chǎn)生原因是地基軟硬不均、模板剛度不足等,會(huì)使地基受力不均勻,發(fā)生不均勻沉降。出現(xiàn)混凝土沉陷裂縫表明結(jié)構(gòu)的承載力發(fā)生重大變化,使工程產(chǎn)生危險(xiǎn)性,要及時(shí)進(jìn)行防治措施[2]。因此,在進(jìn)行施工前,需要對地下土進(jìn)行合理的分析與處理,水利工程施工中如果無法對地基進(jìn)行較好地處理,出現(xiàn)承載力不夠現(xiàn)象,將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)工程的安全。
混凝土裂縫還包括干縮裂縫、施工裂縫、基礎(chǔ)貫穿裂縫、網(wǎng)狀裂縫等。
在水利工程施工過程中,可以采取各種方式與措施控制溫度,減小混凝土內(nèi)外溫差,使溫度拉應(yīng)力遠(yuǎn)小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,控制溫度裂縫的產(chǎn)生和變化。調(diào)節(jié)混凝土內(nèi)部由水化反應(yīng)引起的變化,降低水化熱,可以選取低熱量的水泥材料并降低混凝土中水泥的應(yīng)用量,或添加外加劑延緩反應(yīng)的時(shí)間。控制澆筑時(shí)間和澆筑溫度,防止混凝土與外部環(huán)境接觸時(shí)間過長,導(dǎo)致混凝土材料溫度過高。針對這種情況,可以采取的防治措施有控制混凝土的入倉溫度、延長澆筑過程中各個(gè)澆筑層的時(shí)間間隔、增加散熱面積提高散熱率。不同季節(jié)需要采取的具體措施不同。
水利工程具有特殊性,在施工過程中需要選擇性能好的材料,各項(xiàng)材料指標(biāo)性能要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),如硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高、具有良好抗?jié)B能力、干縮性小、抗寒;石料選擇條件為分化顆粒少且比較堅(jiān)硬。
混凝土各材料性能有比較重要的作用,適量地添加引氣劑和減水劑可以提高混凝土脆性與防滲水性能,大幅提高強(qiáng)度。減縫防裂劑可以改變混凝土的一些物理性質(zhì),減水防裂劑可以減少混凝土的泌水,改變水泥漿的稠度,有效預(yù)防水利工程施工混凝土沉縮變形。
這些添加劑的功能作用不同,添加劑的使用時(shí)間和規(guī)模不同會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。要具體情況具體分析,不可盲目使用,在購買使用外加劑的時(shí)候也要注意優(yōu)先選用大公司、大企業(yè)的品牌,確保生產(chǎn)公司具備合格的證書與資質(zhì),在使用過程中技術(shù)人員與施工人員要進(jìn)行技術(shù)交底,熟悉各類添加劑的作用、使用時(shí)間及添加量。
在進(jìn)行水利工程施工時(shí),不同工程項(xiàng)目的規(guī)模、地質(zhì)、地形、深度等因素不同,必須提前開展相應(yīng)的試驗(yàn)操作,不斷調(diào)整混凝土的配合比情況,使施工效果達(dá)到最佳。如果工程所在的地理位置不適合進(jìn)行水利施工,可以改變地基結(jié)構(gòu),如采用復(fù)合土釘墻技術(shù)可以改善基坑結(jié)構(gòu),使其更加穩(wěn)定、耐久[3]。
水利工程在施工過程中,施工工藝和施工環(huán)節(jié)不同也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生,這種情況下可以采用二次振搗法,以此降低混凝土發(fā)生塑性裂縫的概率。施工人員需要注重早期混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作,盡可能地減少收縮?;炷脸尚秃螅梢圆扇”砻娓采w薄膜等措施達(dá)到保溫效果,減少溫度裂縫的產(chǎn)生。
裂縫產(chǎn)生后,要根據(jù)具體情況進(jìn)行修補(bǔ)。較嚴(yán)重的裂縫,如涉及主體結(jié)構(gòu)安全的裂縫,要經(jīng)過專業(yè)的討論后進(jìn)行處理,情況較輕的裂縫也要及時(shí)處理,避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大,最后確定補(bǔ)修的方式和采取的措施??梢圆捎玫牧芽p防治方法包括:填充法,這種情況適合修補(bǔ)寬度較寬的裂縫,主要材料是聚合物砂漿和聚合物水泥砂漿;聚合物浸入法;鋼筋加固法,這種情況適用于修補(bǔ)體積較大的裂縫。
施工方案是工程中的重要步驟,應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行水利工程的施工,在前期設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)其相對應(yīng)施工規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范,確定可出現(xiàn)裂縫寬度值。根據(jù)其設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工設(shè)計(jì),并適當(dāng)?shù)呐渲娩摻顏淼挚蛊淇沽研浴?/p>
在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理,每一道工序都應(yīng)有相應(yīng)的負(fù)責(zé)人,做到以身作則、認(rèn)真對待。同時(shí)確定適合的現(xiàn)場管理制度,施工現(xiàn)場狀態(tài)變化較大,要時(shí)刻注意加強(qiáng)信息的收集及反饋,根據(jù)數(shù)據(jù)的處理來進(jìn)行分析和討論,提高施工人員的責(zé)任意識(shí)。
進(jìn)行水利工程施工時(shí),應(yīng)多層次、多維度、多方面的綜合考慮分析,從源頭上控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。從材料的選用、材料的配合比、溫度控制、施工工藝及施工技術(shù)的應(yīng)用、后期的養(yǎng)護(hù)等等多個(gè)方面入手,減小裂縫產(chǎn)生的影響,提高水利工程的施工質(zhì)量,給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來保障。