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        水工建筑物混凝土裂縫成因與預(yù)防處理

        2021-03-07 11:49:59陳建設(shè)
        家園·建筑與設(shè)計(jì) 2021年18期
        關(guān)鍵詞:水工建筑物裂縫成因混凝土

        陳建設(shè)

        摘要:在水工建筑物混凝土質(zhì)量管控工作中,要結(jié)合實(shí)際施工狀態(tài)和應(yīng)用方案,落實(shí)合理的材料管理機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制,確保混凝土水工建筑物安全運(yùn)行水平,提高水工建筑安全性和耐用性,配合新型技術(shù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的和諧統(tǒng)一。

        關(guān)鍵詞:水工建筑物;混凝土;裂縫成因;預(yù)防處理

        1水工建筑物混凝土裂縫類型

        目前,較為常見的水工建筑物混凝土裂縫類型主要包括以下幾個(gè):

        (1)超載裂縫。顧名思義,是在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)超載狀態(tài)下,出現(xiàn)變形、失穩(wěn)或者疲勞問題,造成對(duì)應(yīng)的裂縫問題,超載裂縫發(fā)生在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力彎矩參數(shù)較大的位置,呈現(xiàn)出條狀裂縫。

        (2)收縮裂縫。在水工建筑物施工階段出現(xiàn)水泥水化熱或者是外界溫度變化較大,造成混凝土出現(xiàn)收縮問題,一般呈現(xiàn)出條狀,較少情況下存在交叉現(xiàn)象。在整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的變截面位置會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫,對(duì)混凝土梁結(jié)構(gòu)、板結(jié)構(gòu)以及柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件都會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

        (3)沉降裂縫。受水工建筑物施工環(huán)境的影響,若是地基出現(xiàn)差異化沉降或者是構(gòu)件不合理問題,都會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫,填土地基、樁基沉降不均勻問題也是造成混凝土沉降裂縫的重要原因。

        (4)疏松裂縫?;炷翝仓h(huán)節(jié)中缺乏合理的質(zhì)量控制機(jī)制,造成澆筑下料均勻性問題,使得混凝土材料出現(xiàn)了嚴(yán)重的離析問題、過振問題,也會(huì)造成疏松狀態(tài)裂縫。

        (5)龜裂裂縫。施工階段對(duì)混凝土材料的質(zhì)量管理不到位,配料環(huán)節(jié)、澆筑環(huán)節(jié)、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的操作不當(dāng)就會(huì)引發(fā)龜殼狀或者是散射狀裂縫。

        2水工建筑物混凝土裂縫成因

        2.1材料因素

        水工建筑施工需要大量的混凝土,而混凝土中具有多種脆性材料,抗應(yīng)力若是大于抗拉力,就會(huì)出現(xiàn)拉伸量超標(biāo)的問題,此時(shí),水工建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生較大的縫隙。依據(jù)裂縫的深度情況分類,一般會(huì)分為干縮裂縫、超載裂縫和溫度裂縫。

        另外,止水帶材料不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),也會(huì)造成水工建筑滲漏問題。止水帶一般都是天然橡膠或者是合成橡膠,會(huì)添加適當(dāng)?shù)奶畛鋭┮员WC其材料的質(zhì)量,無論是耐磨性還是耐老化性都較好,但是,一旦水工建筑工程項(xiàng)目中使用的止水材料出現(xiàn)年久腐爛等問題,就會(huì)造成止水材料失去原有活性引發(fā)開裂問題,使得水工建筑滲漏問題更加嚴(yán)重。

        2.2施工過程因素

        施工過程的不規(guī)范也是引起水工大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因。例如,在實(shí)際施工過程中,不按照施工條件及時(shí)調(diào)整施工配合比,或是在施工現(xiàn)場(chǎng)為了施工便利,擅自改變施工配合比(如隨意加水),則會(huì)因?yàn)樗终舭l(fā)而產(chǎn)生早期裂縫;混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度便拆除模板,使混凝土過早暴露于空氣中,導(dǎo)致混凝土表面水分散失加快,如果養(yǎng)護(hù)保溫工作不及時(shí),混凝土水化熱極易造成混凝土內(nèi)部空隙增大,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫;冷卻水管通水時(shí)間及水溫達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,使得混凝土內(nèi)部溫升得不到有效控制,也會(huì)增加裂縫產(chǎn)生的概率;混凝土澆筑過程中,振搗方式不得當(dāng)而未取得有效的振搗效果,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象,則表面浮漿會(huì)因水分的快速流失而出現(xiàn)干縮裂縫。

        3水工建筑物混凝土裂縫的預(yù)防處理建議

        3.1設(shè)計(jì)層面的預(yù)防建議

        在水工建筑物混凝土施工管理工作中,最初的設(shè)計(jì)單元非常重要,是從源頭減少混凝土裂縫問題的關(guān)鍵,因此,相關(guān)設(shè)計(jì)部門要踐行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)原則,從施工環(huán)境和施工質(zhì)量要求入手,確保設(shè)計(jì)方面能針對(duì)可能出現(xiàn)開裂的位置予以著重關(guān)注。尤其是對(duì)深基、淺基、高低跨位置等,不僅要綜合考量整體設(shè)計(jì)方案的可行性,也要對(duì)因?yàn)榈鼗町惓两祷蛘呤墙Y(jié)構(gòu)原因造成的問題予以重視,確保相應(yīng)工作都能順利開展,并且維持設(shè)計(jì)方案的規(guī)范性和合理性。

        另外,在構(gòu)件截面參數(shù)允許以及配筋率數(shù)值一致的情況下,要從澆筑操作合理性和規(guī)范性入手,全面分析相關(guān)操作便捷性,保證鋼筋的直徑越細(xì)對(duì)應(yīng)的間距越小,就能更好地避免開裂問題。

        除此之外,要采取混凝土開裂設(shè)計(jì)降低處理的方案,利用相應(yīng)的設(shè)備或者是摻加吸熱劑有效控制混凝土材料的內(nèi)部溫度,從而減少材料開裂問題對(duì)其整體安全質(zhì)量產(chǎn)生的影響。依據(jù)設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),維持整體設(shè)計(jì)方案的規(guī)范性,從根本上提高水工建筑中混凝土施工的質(zhì)量。

        3.2優(yōu)選材料

        第一,對(duì)于水工建筑工程項(xiàng)目而言,鋼筋混凝土是主體材料,因此,要想維持工程項(xiàng)目的綜合水平,就要從原材料質(zhì)量入手,踐行完整的管控機(jī)制,提升綜合管理效率,從設(shè)計(jì)混凝土配合比參數(shù)出發(fā),踐行全壽命周期材料質(zhì)量監(jiān)督控制方案,確保提升材料的屬性和基礎(chǔ)強(qiáng)度。

        第二,應(yīng)用SR防滲模塊。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下,基于SR塑性止水材料和防滲保護(hù)蓋片等柔性材料分析機(jī)制的SR防滲模塊受到了廣泛關(guān)注,不僅具有較強(qiáng)的防滲性能,且耐水,可長(zhǎng)期浸泡,整體適應(yīng)變形能力較好。

        并且,SR防滲模塊能有效建構(gòu)完整的應(yīng)用模式,結(jié)合配套工藝就能大大提升水工建筑物水下混凝土的防滲效果,為水工建筑物安全運(yùn)行提供支持。

        3.3施工中的預(yù)防措施

        在水工建筑物的混凝土控制方面,應(yīng)注重施工綜合管理,整合施工監(jiān)督管理的各種控制措施。

        (1)結(jié)合本工程實(shí)際情況,采用更好的施工方案和預(yù)防機(jī)制,提高混凝土裂縫的控制效果。首先要注意施工方案的細(xì)則,控制澆筑量、施工縫間距、位置、結(jié)構(gòu)形式和澆筑時(shí)間,確保相關(guān)操作過程滿足安全要求。例如,在單個(gè)澆筑單元中,實(shí)際澆筑長(zhǎng)度應(yīng)與施工縫的劃分形成垂直關(guān)系,澆筑時(shí)間應(yīng)合理標(biāo)記和約束,以確保變截面位置或低應(yīng)力位置澆筑處理的標(biāo)準(zhǔn)化。其次,結(jié)合澆筑時(shí)間的應(yīng)用原則進(jìn)行相關(guān)操作,避免高溫或晝夜溫差過大。如果工程只能在夏季施工,則應(yīng)配合相關(guān)冷卻材料或冷卻措施,以防止裂縫。

        (2)從施工質(zhì)量層面實(shí)施相應(yīng)的工作。①確?;炷粮黜?xiàng)參數(shù)均能滿足強(qiáng)度要求和具體施工標(biāo)準(zhǔn),減少水泥用量。②結(jié)合施工管理要求,確保鋼筋成型施工、模板安裝施工等作業(yè)符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并及時(shí)檢查和校對(duì)其準(zhǔn)確性和牢固性。③注意振搗操作,避免過度振搗破壞混凝土和水泥的均勻性,并保證足夠的振搗,以保持混凝土的密實(shí)度。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合建設(shè)工程的實(shí)際需要,合理控制振動(dòng)頻率和強(qiáng)度。④及時(shí)清除混凝土表面的污垢,避開養(yǎng)護(hù)層,保持本工程混凝土結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量。

        3.4裂縫的滲漏控制工作

        第一,表面修補(bǔ)處理法,操作人員要觀察裂縫的實(shí)際位置,并且配合使用水泥漿或者是特殊砂漿材料進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)處理。較為常見的是防水快凝砂漿、環(huán)氧砂漿等,將其直接添涂在裂縫的表面,就能有效維持修補(bǔ)效果。

        第二,埋管導(dǎo)滲處理法,主要指的是在混凝土裂縫的位置進(jìn)行淺度開鑿處理,然后尋找滲漏點(diǎn),要預(yù)先埋設(shè)管子進(jìn)行排水處理,然后結(jié)合實(shí)際情況快速完成砂漿的回填操作,最后封閉開鑿位置。

        第三,鉆孔導(dǎo)滲處理法,在檢修人員發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)后,要在裂縫的一側(cè)適當(dāng)開一個(gè)小孔,有效保證滲漏的水能從小孔位置流出,然后再集中添加砂漿,最后封住小孔。

        第四,灌漿處理法。在水工建筑滲漏問題的處理方面,要結(jié)合實(shí)際情況選取匹配的處理機(jī)制和方法,以保證對(duì)應(yīng)效果符合預(yù)期。若是水工建筑物出現(xiàn)了較淺的裂縫,直接應(yīng)用水泥完成灌漿操作即可,但是若是裂縫的深度較大,則這種修補(bǔ)方式的效果較差,需要配合化學(xué)灌漿處理法。

        4結(jié)論

        水利工程大多具有建設(shè)周期長(zhǎng)、水工建筑物種類和功能形式多樣、地質(zhì)條件不確定、混凝土原材料種類多、施工條件多變等諸多特征,這些因素都將導(dǎo)致混凝土施工完成后產(chǎn)生不同種類的裂縫,其產(chǎn)生原因也具有復(fù)雜性、綜合性和難以判斷的特點(diǎn),這給混凝土裂縫的預(yù)防工作帶來一定的難度。本文通過對(duì)水工混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析和梳理,并結(jié)合工程實(shí)例,制定了混凝土裂縫的預(yù)防及處理措施,可為類似工程項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)參考。

        參考文獻(xiàn):

        [1]丘弋.不同施工階段地下車站大體積混凝土的側(cè)墻裂縫成因及其控制[J].廣東土木與建筑,2021,28(6):58-62.

        [2]朱勇.分析水工建筑物混凝土裂縫的控制對(duì)策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2020(20):344.

        [3]韓曉亮.港口水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)微小裂縫超聲波檢測(cè)方法研究[J].黑龍江水利科技,2021,49(1):122-124.

        [4]王善超,劉宇,楊成等.外墻與附墻柱異標(biāo)號(hào)混凝土條件下裂縫成因分析[J].智能城市,2020,6(24):141-142.

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