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摘要:在水利工程施工中,开裂是混凝土最常见的病害之一。裂缝的产生可能导致建筑物发生渗漏,而一旦水渗入混凝土内部,又会引起混凝土水解破坏,内部钢筋锈蚀,导致混凝土结构物遭到严重破坏,轻则影响建筑物的外观和正常使用,严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。所以,对于混凝土裂缝,应通过一些措施以预防、处理为主。基于此,本文主要对水利工程混凝土浇筑施工裂缝控制进行分析探讨。
关键词:水利工程;混凝土浇筑;施工裂缝控制
1、前言
水利工程是我国重要的基础工程,亦是民生工程,在社会经济发展中有着积极的促进作用。近年来,随着基础建设投入力度的不断加大,水利工程的建设也随之增多,其安全和外观必须引起重视。对水利施工中的混凝土裂缝原因进行分析,并提出合理有效的裂缝防治措施十分必要。
2、裂缝控制的必要性
水利工程对混凝土结构的外观和耐久性提出了更高的要求,裂缝大小直接影响着结构的外观和耐久性,国家规范对砼表面裂缝做出了规定:(1)无侵蚀介质无防渗要求0.3~0.4mm;(2)轻微介质侵蚀无防渗要求0.2~0.3mm;(3)严重侵蚀有防渗要求0.1~0.2mm。《水闸施工规范》对砼的表面裂缝也做出了规定,允许值是:水上区0.2mm;水下区0.3mm。
混凝土产生裂缝的原因是多方面的,有荷载引起的应力裂缝;有地基沉降不均引起的沉降裂;温差或温度变化引起的温度裂缝;养护不善引起的收缩裂缝。因温度、湿度、收缩引起的裂缝,都是因变形发生的应力超过混凝土的抗拉强度形成的。水闸墩、墙结构下部出现的裂缝多为地基或基础约束引起的温度裂缝。
3、裂缝控制措施
3.1混凝土配合比的优化设计
采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加Ⅰ级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
3.2施工条件的控制
(1)根据工程对象、结构特点的异同,定制混凝土浇灌方案,并向施工人员进行技术交底。
(2)现场准备符合要求的足够数量的砂、石、水泥、掺合料以及外加剂等材料,满足混凝土搅拌连续生产的需要。
(3)保证不间断的持续电源满足施工要求。
(4)各种机械设备安装、就位,经维修检查和运行正常,处于完好待命状态。
(5)混凝土搅拌站至浇筑地点间的道路,确保平稳、安全畅顺。
(6)浇筑混凝土前段的模板支设、钢筋绑扎、预埋铁件及管道埋设等工序全部施工完成,符合混凝土澆筑施工的安全要求,隐蔽和预检内容验收合格。
3.3施工人员的控制
(1)在施工时,一定要考核领导者的素质,如果领导层整体的素质好,必然决策能力强,组织机构健全,管理制度完善,经营作风正派,技术措施得力,社会信誉高,实践经验丰富,善于协作配合。
(2)人的理论、技术水平直接影响工程质量。尤其是对技术复杂、难度大、精度高、工艺新的建筑结构设计或建筑安装的工序操作。
(3)人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点,不同时期也会有所变化。对某些需确保质量、万无一失的关键工序和操作,一定要分析人的心理变化,控制人的思想活动,稳定人的情绪。
3.4温度控制及养护
在混凝土铺设完毕过后就需要过一段时间才能正常的使用,这段期间应该密切关注整个混凝土作业面的变化,以防气候环境等因素造成损失。发现问题时及时的做出补救,做好观察工作。
(1)在浇筑完毕后的12个小时之内对混凝土进行覆盖和浇水,对干硬性混凝土应在1小时~2小时之内浇水,禁止踩踏。避免混凝土表面发生急剧的温度梯度,规定合理的拆模时间,气温变化大时注意进行表面保温。
(2)为了降低混凝土的浇筑温度,拌合混凝土时用水将碎石冷却,并注意降低入模温度,避免直接曝晒。用能够润水的废弃物进行覆盖,如锯末等。浇水保持混凝土的湿润,气温低于9℃时停止浇水。
(3)注重养护期的养护工作,使混凝土保持或接近饱和状态。保温、保湿养护不得小于14d。冬季养护时不得直接向裸露部位的混凝土浇水,需使用塑料薄膜等保温材料进行隔离保温、保湿。在条件允许的情况下使用塑料布进行覆盖养护,混凝土敞露的地方应全部覆盖严密,保持塑料布里有凝结水。
(4)在使用水不方便的地区或者是混凝土表面不适合浇水或覆盖塑料布时,可以涂上薄膜养生液,防止水分的蒸发,这样也可以起到保护的作用。
3.5混凝土的裂缝检查与处理
对于混凝土裂缝,应以预防为主,为此需要精心设计、施工,但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小,而实际情况有复杂多变,所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。通常裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响,一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝,可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,至看不见裂缝为止,凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋,在处理较深的裂缝时,一般是在混凝土已充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时,对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆。化学灌浆材料一般使用环氧-糠醛丙酮系等浆材。
4、结语
由于水利工程中混凝土施工的复杂性,在施工过程中混凝土难免会产生裂缝的现象。因此,就需要采取相应的预防和控制措施,这样才能够有效的避免混凝土裂缝对水利工程整体质量的影响,同时,做好混凝土裂缝的预防和控制工作对于工程的安全也将产生积极的影响。
参考文献:
[1]王志.浅谈大体积混凝土裂缝及控制技术[J].中国科技信息,2009(11).
[2]陈密,高岩,曾凡勤.武广客运专线某特大桥桥墩裂缝成因分析[J].铁道建筑,2009(3).
关键词:水利工程;混凝土浇筑;施工裂缝控制
1、前言
水利工程是我国重要的基础工程,亦是民生工程,在社会经济发展中有着积极的促进作用。近年来,随着基础建设投入力度的不断加大,水利工程的建设也随之增多,其安全和外观必须引起重视。对水利施工中的混凝土裂缝原因进行分析,并提出合理有效的裂缝防治措施十分必要。
2、裂缝控制的必要性
水利工程对混凝土结构的外观和耐久性提出了更高的要求,裂缝大小直接影响着结构的外观和耐久性,国家规范对砼表面裂缝做出了规定:(1)无侵蚀介质无防渗要求0.3~0.4mm;(2)轻微介质侵蚀无防渗要求0.2~0.3mm;(3)严重侵蚀有防渗要求0.1~0.2mm。《水闸施工规范》对砼的表面裂缝也做出了规定,允许值是:水上区0.2mm;水下区0.3mm。
混凝土产生裂缝的原因是多方面的,有荷载引起的应力裂缝;有地基沉降不均引起的沉降裂;温差或温度变化引起的温度裂缝;养护不善引起的收缩裂缝。因温度、湿度、收缩引起的裂缝,都是因变形发生的应力超过混凝土的抗拉强度形成的。水闸墩、墙结构下部出现的裂缝多为地基或基础约束引起的温度裂缝。
3、裂缝控制措施
3.1混凝土配合比的优化设计
采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加Ⅰ级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
3.2施工条件的控制
(1)根据工程对象、结构特点的异同,定制混凝土浇灌方案,并向施工人员进行技术交底。
(2)现场准备符合要求的足够数量的砂、石、水泥、掺合料以及外加剂等材料,满足混凝土搅拌连续生产的需要。
(3)保证不间断的持续电源满足施工要求。
(4)各种机械设备安装、就位,经维修检查和运行正常,处于完好待命状态。
(5)混凝土搅拌站至浇筑地点间的道路,确保平稳、安全畅顺。
(6)浇筑混凝土前段的模板支设、钢筋绑扎、预埋铁件及管道埋设等工序全部施工完成,符合混凝土澆筑施工的安全要求,隐蔽和预检内容验收合格。
3.3施工人员的控制
(1)在施工时,一定要考核领导者的素质,如果领导层整体的素质好,必然决策能力强,组织机构健全,管理制度完善,经营作风正派,技术措施得力,社会信誉高,实践经验丰富,善于协作配合。
(2)人的理论、技术水平直接影响工程质量。尤其是对技术复杂、难度大、精度高、工艺新的建筑结构设计或建筑安装的工序操作。
(3)人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点,不同时期也会有所变化。对某些需确保质量、万无一失的关键工序和操作,一定要分析人的心理变化,控制人的思想活动,稳定人的情绪。
3.4温度控制及养护
在混凝土铺设完毕过后就需要过一段时间才能正常的使用,这段期间应该密切关注整个混凝土作业面的变化,以防气候环境等因素造成损失。发现问题时及时的做出补救,做好观察工作。
(1)在浇筑完毕后的12个小时之内对混凝土进行覆盖和浇水,对干硬性混凝土应在1小时~2小时之内浇水,禁止踩踏。避免混凝土表面发生急剧的温度梯度,规定合理的拆模时间,气温变化大时注意进行表面保温。
(2)为了降低混凝土的浇筑温度,拌合混凝土时用水将碎石冷却,并注意降低入模温度,避免直接曝晒。用能够润水的废弃物进行覆盖,如锯末等。浇水保持混凝土的湿润,气温低于9℃时停止浇水。
(3)注重养护期的养护工作,使混凝土保持或接近饱和状态。保温、保湿养护不得小于14d。冬季养护时不得直接向裸露部位的混凝土浇水,需使用塑料薄膜等保温材料进行隔离保温、保湿。在条件允许的情况下使用塑料布进行覆盖养护,混凝土敞露的地方应全部覆盖严密,保持塑料布里有凝结水。
(4)在使用水不方便的地区或者是混凝土表面不适合浇水或覆盖塑料布时,可以涂上薄膜养生液,防止水分的蒸发,这样也可以起到保护的作用。
3.5混凝土的裂缝检查与处理
对于混凝土裂缝,应以预防为主,为此需要精心设计、施工,但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小,而实际情况有复杂多变,所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。通常裂缝分为三种:表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对于表面裂缝因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响,一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝,可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,至看不见裂缝为止,凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋,在处理较深的裂缝时,一般是在混凝土已充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时,对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆。化学灌浆材料一般使用环氧-糠醛丙酮系等浆材。
4、结语
由于水利工程中混凝土施工的复杂性,在施工过程中混凝土难免会产生裂缝的现象。因此,就需要采取相应的预防和控制措施,这样才能够有效的避免混凝土裂缝对水利工程整体质量的影响,同时,做好混凝土裂缝的预防和控制工作对于工程的安全也将产生积极的影响。
参考文献:
[1]王志.浅谈大体积混凝土裂缝及控制技术[J].中国科技信息,2009(11).
[2]陈密,高岩,曾凡勤.武广客运专线某特大桥桥墩裂缝成因分析[J].铁道建筑,2009(3).