紀(jì)學(xué)臣 (哈爾濱市阿城區(qū)公路管理總段,黑龍江 哈爾濱 150300)
近年來(lái),我國(guó)建筑工程行業(yè)迅速發(fā)展,開(kāi)啟了工程施工尤其是混凝土施工發(fā)展的新篇章。一直以來(lái),建筑工程施工中混凝土裂縫的問(wèn)題未得到充分重視,既影響了建筑工程的整體品質(zhì),也損害了參建單位的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,造成質(zhì)量安全隱患。開(kāi)展對(duì)建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理研究,從根源消除建筑工程的各項(xiàng)隱患,是確保建筑工程正常、安全建設(shè)的重要保障。
該類(lèi)型裂縫是由于沒(méi)有對(duì)混凝土做好養(yǎng)護(hù)造成的,混凝土散熱不及時(shí),硬化速度較快,收縮幅度較大。大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用會(huì)造成體積收縮現(xiàn)象,在收縮時(shí),由于內(nèi)外部溫差較大,混凝土內(nèi)部收縮比外部收縮應(yīng)力更大,導(dǎo)致裂縫形成。
該類(lèi)裂縫的成因是混凝土內(nèi)外部之間較大的溫差。如果混凝土內(nèi)部溫度較高,外部受到降溫措施的影響而溫度驟降,內(nèi)部熱量不能及時(shí)排出,內(nèi)外之間溫度差較大,再加上澆筑水量較多,內(nèi)部熱量較多,致使混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高,熱量得不到及時(shí)疏散,導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
施工工藝技術(shù)把關(guān)不嚴(yán)格,施工現(xiàn)場(chǎng)缺乏必要的技術(shù)指導(dǎo),對(duì)細(xì)微裂縫重視度不夠,或細(xì)小的裂縫得不到及時(shí)處理,也會(huì)導(dǎo)致裂縫加大。
氣候條件是設(shè)計(jì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程必須考慮的一項(xiàng)重要因素,結(jié)合氣候特征,對(duì)工程混凝土薄弱之處進(jìn)行修復(fù)與鞏固,避免由于溫度差而導(dǎo)致混凝土中產(chǎn)生一定的內(nèi)部應(yīng)變力,防止工程整體結(jié)構(gòu)受到影響。對(duì)大體積混凝土進(jìn)行分割時(shí),所用的方法與后澆帶設(shè)置的方法基本一致,使結(jié)構(gòu)的設(shè)置更加科學(xué)合理,有利于擴(kuò)大混凝土散熱面積,避免內(nèi)部溫度驟升而降低應(yīng)力集中,避免出現(xiàn)溫度裂縫。同時(shí),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分利用二次澆筑做好混凝土施工工作。此外,在二次澆筑過(guò)程中,利用設(shè)置鋼絲網(wǎng)等措施,充分保障混凝土的抗拉性。
混凝土輸送方量集中,避免混凝土早期水泥較快水化熱,絕熱溫升高,應(yīng)當(dāng)按照以下原則設(shè)計(jì)配合比:大體積混凝土水泥用量不超過(guò)350kg/m3,外摻料粉煤灰選用35%摻量。以摻粉煤灰和聚羧酸外加劑的“雙摻技術(shù)”為思路設(shè)計(jì)和優(yōu)化配合比。由于澆筑承臺(tái)面積較大,需要混凝土具備較強(qiáng)的泵送性能,較強(qiáng)的擴(kuò)展性和坍損性,坍落度高,擴(kuò)展度不小于60cm,90min無(wú)坍損,4h坍損不大于3cm,且坍落度應(yīng)在160mm~200mm,初凝時(shí)間必須超過(guò)20h。
為防止因溫度而出現(xiàn)裂縫應(yīng)當(dāng)正確選擇水泥,以水熱化較低為優(yōu),同時(shí),可適當(dāng)添加合料以節(jié)省水泥。在澆筑混凝土?xí)r,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面考察,把握坍落度和易性變化,準(zhǔn)確測(cè)量,及時(shí)將結(jié)果反饋攪拌部門(mén),迅速制定對(duì)策。混凝土搗固作業(yè)人員上崗之前,應(yīng)當(dāng)通過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、考核后,持證上崗。在作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)明確劃分各自的職責(zé)和工作重點(diǎn),特別是對(duì)于鋼筋多以及端模和拐(死)角等位置應(yīng)當(dāng)專(zhuān)門(mén)設(shè)置搗固處理人員,并由有關(guān)施工和施工人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指揮工作。振搗主要采用插入式進(jìn)行,通常插入最佳深度為30cm,垂直插進(jìn)下層間距60cm 的范圍內(nèi),插入高度在5cm~10cm。作業(yè)人員進(jìn)行振搗作業(yè)過(guò)程中,必須實(shí)時(shí)跟蹤查看作業(yè)情況及發(fā)展動(dòng)態(tài),防止出現(xiàn)過(guò)振、漏振等不良作業(yè)行為出現(xiàn)。
在澆筑混凝土之前,在結(jié)構(gòu)受剪力與彎矩較小處確定施工縫的位置,選擇的位置便于施工,一般適合在水平面或垂直面設(shè)置。具體的處理要求如下:第一,分層分塊澆筑混凝土,出于澆筑一體化接縫混凝土的目的,在一層混凝土澆筑完畢后噴緩凝劑于表面;混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,使用高壓沖水機(jī)將表面浮漿沖洗干凈,再?lài)姙⒁粚忧逅B(yǎng)生。在完全澆筑好混凝土后,使用鑿毛或用高壓水槍將浮漿、毛面沖洗干凈,同時(shí)設(shè)置接縫鋼筋,保證混凝土結(jié)合面更好地粘結(jié)。第二,關(guān)鍵位置及有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋稀疏的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),適合在施工縫處補(bǔ)插錨固鋼筋;需要具備抗?jié)B能力的混凝土,應(yīng)制作為凹形、凸形或設(shè)置止水帶;若施工縫為斜面,則適合澆筑或制作成臺(tái)階狀。
第一,冷卻水一般選擇循環(huán)淡水。承臺(tái)設(shè)置容積為20m3以上蓄水箱,至少為兩個(gè),其中一個(gè)供應(yīng)冷卻進(jìn)水,另一個(gè)回收冷卻出水。待水箱內(nèi)冷卻水自然冷卻直至蓄滿(mǎn)后,用水泵抽至供應(yīng)蓄水箱里完成補(bǔ)水。第二,水泵為兩臺(tái),每臺(tái)功率為5kW,且其中一臺(tái)備用。第三,使用分水器引出各層各回路水管,分水器中必須設(shè)置獨(dú)立水閥,對(duì)各回路水管冷卻水流量進(jìn)行控制;必須設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的減壓閥,對(duì)水速進(jìn)行控制。第四,在澆筑混凝土之前,必須進(jìn)行加壓通水試驗(yàn)時(shí)間在半小時(shí)以上,對(duì)流量大小進(jìn)行檢查,一旦出現(xiàn)管道漏水、阻水情況,必須立即修復(fù)。第五,使用絲扣連接冷卻水管,用止水帶綁扎好連接部位;或使用黑橡膠套管進(jìn)行連接,兩邊采用四道鐵絲錯(cuò)位綁扎,以免漏水。冷卻水管應(yīng)當(dāng)采用鐵絲在鋼筋上進(jìn)行綁扎固定(不宜使用扎絲),避免混凝土下落時(shí)嚴(yán)重沖擊冷卻水管;施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保護(hù)好冷卻水,防止混凝土直接掉落至冷卻水管,禁止工人對(duì)其直接踩踏。第六,混凝土覆蓋每層循環(huán)冷卻水管,在完成振搗后再通水,根據(jù)測(cè)量溫度的結(jié)果確定通水時(shí)間。第七,在混凝土覆蓋承臺(tái)冷卻水管后,通水流量約為正常值的一半,不僅能避免水泥水化導(dǎo)致混凝土過(guò)快升溫,而且能有效避免在進(jìn)行振搗時(shí),管內(nèi)水壓過(guò)大而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;在澆筑好混凝土后,冷卻水達(dá)到最大水流量,對(duì)溫峰進(jìn)行削減;在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的溫度峰值過(guò)后,冷卻水流量減少一半,混凝土最大降溫速率控制在≤2℃/d;對(duì)溫升期混凝土進(jìn)水溫度進(jìn)行控制必須控制在30℃以?xún)?nèi),若進(jìn)水水溫溫度過(guò)高,則必須立即降溫,以更換新鮮淡水或增加冰塊的方法有效削減溫峰;在渡過(guò)溫峰之后,停止更換新鮮淡水,借助冷卻水本身的循環(huán)達(dá)到降溫的效果,避免混凝土溫度快速上升累積過(guò)大的應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。第八,當(dāng)冷卻水管不再冷卻并完成養(yǎng)生后,先用空壓機(jī)壓出水管內(nèi)殘余水,再將冷卻水管吹干,使用壓漿劑將水泥漿壓注進(jìn)水管中,對(duì)管路進(jìn)行封閉。
若現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)溫度在標(biāo)準(zhǔn)范圍之外,必須通過(guò)相應(yīng)舉措進(jìn)行控制:第一,利用灑水于砂石表面、遮擋光線(xiàn)降溫或拌和水加冰塊進(jìn)行冷卻、存放水泥散發(fā)熱量等方式解決,降低出機(jī)口溫度,使用麻袋遮蓋輸送泵管并灑水,降低輸送摩擦熱。若混凝土澆筑溫度過(guò)低,則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高原材料溫度,通過(guò)熱水拌和、加熱骨料等,以物理方式對(duì)混凝土澆筑溫度進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整混合比結(jié)合實(shí)際骨料的含水量,對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。第二,當(dāng)最高溫度過(guò)高時(shí),利用增加冷卻水通水流量或?qū)鋮s水降溫的方式解決,且冷卻水溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀诨炷林行臏囟龋?5℃~25℃范圍內(nèi)。第三,當(dāng)內(nèi)外溫度差過(guò)高時(shí),適當(dāng)增加通水流量,降低進(jìn)水溫度,使內(nèi)部溫度降低。通過(guò)冷卻管出水進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),避免混凝土表面散熱過(guò)多,實(shí)現(xiàn)外部保護(hù)和內(nèi)部散熱同步進(jìn)行。
混凝土施工在工程項(xiàng)目建設(shè)中是不可或缺的一部分,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,預(yù)防質(zhì)量安全隱患,能大大提升建筑工程工作效率,創(chuàng)造良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)雙重價(jià)值。在建筑工程施工中,研究混凝土裂縫的成因和治理,不僅要增強(qiáng)工程建設(shè)施工管理意識(shí),還要充分應(yīng)用施工技術(shù)管理措施,促進(jìn)該項(xiàng)工作的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)建筑工程混凝土施工的發(fā)展。