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水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理

2021-12-22张庆伟

四川水泥 2021年12期
关键词:水工建筑物裂缝

张庆伟

(惠州市水务集团有限公司,广东 惠州 516000)

1 水工建筑物混凝土裂缝类型

目前,较为常见的水工建筑物混凝土裂缝类型主要包括以下几个:

(1)超载裂缝。顾名思义,是在混凝土结构构件出现超载状态下,出现变形、失稳或者疲劳问题,造成对应的裂缝问题,超载裂缝发生在结构构件受力弯矩参数较大的位置,呈现出条状裂缝。

(2)收缩裂缝。在水工建筑物施工阶段出现水泥水化热或者是外界温度变化较大,造成混凝土出现收缩问题,一般呈现出条状,较少情况下存在交叉现象。在整个混凝土结构的变截面位置会出现收缩裂缝,对混凝土梁结构、板结构以及柱结构构件都会产生较为严重的影响。

(3)沉降裂缝。受水工建筑物施工环境的影响,若是地基出现差异化沉降或者是构件不合理问题,都会出现混凝土裂缝,填土地基、桩基沉降不均匀问题也是造成混凝土沉降裂缝的重要原因。

(4)疏松裂缝。混凝土浇筑环节中缺乏合理的质量控制机制,造成浇筑下料均匀性问题,使得混凝土材料出现了严重的离析问题、过振问题,也会造成疏松状态裂缝[1]。

(5)龟裂裂缝。施工阶段对混凝土材料的质量管理不到位,配料环节、浇筑环节、养护环节的操作不当就会引发龟壳状或者是散射状裂缝。

混凝土裂缝的程度如图1。

图1 裂缝类型

2 水工建筑物混凝土裂缝成因

若要提升水工建筑物混凝土施工的整体质量,就要践行完整的管理方案,从裂缝成因分析,从而开展对应的控制工作,保障水工建筑物混凝土项目的整体质量水平。

2.1 物料原因

2.1.1 原材料不合格

若是施工部门在原材料检查检验工作方面存在疏漏,就会造成不合格的混凝土原材料流入施工现场,尤其是碱性粒子含量较大,混凝土内部就会发生化学反应,造成混凝土出现疏松问题,最后形成裂缝[2]。混凝土原材料的配合比不满足质量标准,都会对混凝土的结构产生影响,包括水灰配合比不平衡、外加剂使用不当等,使得混凝土出现裂缝问题。

2.1.2 物料特性影响

混凝土受到自身特性的影响,在实际施工过程中,外界温度也会对混凝土产生影响,造成混凝土收缩产生收缩裂缝。

2.2 管理不到位

在水工建筑物混凝土施工过程中,若是不能按照各个环节标准化施工要求落实具体工作,必然会对整体工程项目的质量产生影响,造成混凝土裂缝问题。例如,混凝土浇筑需要完成振捣操作,如果出现漏振、过振等问题,就会对混凝土的离析效果、密实度以及混凝土结构强度产生影响。另一方面,为了保证水工建筑物混凝土施工的质量,就要配合完整的养护方案,如果后期养护工作没有按照标准化管理要求落实到位,就会增加混凝土裂缝产生的几率[3]。

3 水工建筑物混凝土裂缝的预防处理建议

在明确水工建筑物混凝土裂缝问题成因后,要结合实际情况落实相应的管控措施,从根本上减少混凝土裂缝产生的几率,维护水工建筑工程项目的整体质量。

3.1 设计层面的预防建议

在水工建筑物混凝土施工管理工作中,最初的设计单元非常重要,是从源头减少混凝土裂缝问题的关键,因此,相关设计部门要践行标准化设计原则,从施工环境和施工质量要求入手,确保设计方面能针对可能出现开裂的位置予以着重关注。尤其是对深基、浅基、高低跨位置等,不仅要综合考量整体设计方案的可行性,也要对因为地基差异沉降或者是结构原因造成的问题予以重视,确保相应工作都能顺利开展,并且维持设计方案的规范性和合理性。

另外,在构件截面参数允许以及配筋率数值一致的情况下,要从浇筑操作合理性和规范性入手,全面分析相关操作便捷性,保证钢筋的直径越细对应的间距越小,就能更好地避免开裂问题。

除此之外,要采取混凝土开裂设计降低处理的方案,利用相应的设备或者是掺加吸热剂有效控制混凝土材料的内部温度,从而减少材料开裂问题对其整体安全质量产生的影响。依据设计要求、设计标准,维持整体设计方案的规范性,从根本上提高水工建筑中混凝土施工的质量[4]。

3.2 施工过程中的预防措施

在水工建筑物混凝土管控工作方面,要注意施工综合管理,整合施工监督管理的各项控制措施。

(1)要结合工程项目的实际情况采取较好的施工方案和预防机制,提升对混凝土裂缝问题的控制效果。首先,要对施工方案的细则予以关注,要对浇筑量、施工缝间距、位置、构造模式以及浇筑时间等进行管控,保证相关操作流程都能贴合安全要求。例如,一次浇筑工作单元中,实际的浇筑长度要和施工缝分割形成垂直关系,并且合理标注和约束浇筑时间等,保证变截面位置或者是承受应力较小的位置浇筑处理的规范性。其次,要结合浇筑时间的应用原则,避开炎热或者是昼夜温差较大的环境开展相关作业。若是工程项目只能在夏季施工,要配合相关降温材料或者降温措施预防裂缝产生。

(2)要从施工质量层面落实相应工作。①要保证混凝土的各方面参数能满足强度要求和施工具体标准,减少水泥用量。②要结合施工管理要求保证钢筋成型施工、模板安装施工等操作都能满足规范标准,并且要对准确性和牢固性予以及时检查和校对[5]。③要对振捣操作予以关注,避免过分振捣破坏混凝土水泥的均匀性,也要确保振捣充分,维持混凝土的密实度。基于此,就要结合施工项目的实际需求合理控制振捣频率和力度。④要及时清除混凝土表面的污物避免出现养护层,维持工程项目中混凝土结构的应用质量。

3.3 养护管理过程中的预防措施

对于水工建筑物混凝土施工项目而言,为了提升裂缝预防的综合水平,相关部门也要重视后期养护处理。开展相应的养护处理,就是为了混凝土处于正常硬化的状态,减少外界因素对其产生的影响,保证混凝土的温度能逐渐降低到和外界气温平衡的趋势,减少温差对混凝土产生的应力影响,最大程度上减小裂缝的产生。

(1)喷水养护。对混凝土表面结构予以控制,避免表面收缩问题对其产生的影响,减少龟裂的发生几率,维持综合应用效果。尤其是一些大体积混凝土结构,块体的内外温度不相同,使得强度增长的趋势也会存在差异,因此,为了减少表面开裂问题,就要及时结合实际应用要求进行喷水养护处理。

(2)优选拆模。结合水工建筑工程项目的实际情况,尽量选择合适的拆模的方式,并且在拆模工作结束后立即覆盖操作,或者是开展回填处理操作,有效避免外界因素对混凝土产生影响。而对应的养护期要结合混凝土强度的实际情况,一般为7~28d[6]。

(3)制定规范。养护人员要对设备、器具进行集中养护和分类保管,一般而言,浇筑工作完成后的12h 就开始对应的养护处理,周期在15d 以上,维持混凝土外部的湿润度,减少安全隐患[7]。

3.4 表层和深层处理

在水工建筑物混凝土裂缝处理工作中,表层处理配合深层处理是较为合理的处理机制,要结合具体操作要求落实完整的管理方案,从根本上提高水工建筑物混凝土质量控制水平。

(1)在表层处理工作中,要结合水工项目安全管理原则开展相应的实践活动,依据养护剂的应用标准完成喷涂处理。或者是将防碳化材料直接铺设在混凝土的表面,有效减少内部碳化造成的影响,维持综合质量水平。

(2)为了保证混凝土裂缝管理工作的规范性,若是裂缝区域较小,一般是借助编织袋、杂草等进行处理,将温度控制在15℃左右。修补人员要利用多层/双层防渗漏处理工作,维持其铺设效果,借助防渗透层完成裂缝的修补处理,有效改善混凝土内部能效,维持综合效果。

(3)在深层处理工序中,主要针对的对象是广度较深或者是区域范围较大的裂缝,这些裂缝问题甚至会对整个水工建筑的质量产生影响,要结合裂缝分类落实相应工作[8]。若是出现温度裂缝,则要利用水泥材料配合外加剂予以控制,裂缝处理见表1。

表1 裂缝处理内容

4 结束语

综合上述,在水工建筑物混凝土质量管控工作中,要结合实际施工状态和应用方案,落实合理的材料管理机制和监督机制,确保混凝土水工建筑物安全运行水平,提高水工建筑安全性和耐用性,配合新型技术,实现经济效益和社会效益的和谐统一。

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