摘要:自改革开放以来,我国各行各业的发展都在不同程度的完善,尤其是水利工程在不断的提高施工技术水平。水利工程是国家基础设施建设战略中的重要一环,构建完善的水利工程体系将会对农业灌溉、航运、人畜饮水、防护抗旱有着极为重要的积极作用。水利工程建设是一项复杂而系统的工程,其包括很多的环节,为保证水利工程的施工质量,需要对水利工程中的各环节严格把关,保障水利工程施工安全、高效地进行。大体积混凝土施工作为水利工程施工中的重要一环,应当积极对大体积混凝土技术进行研究和应用,确保大体积混凝土技术能够在水利工程中取得良好的应用效果。
关键词:水利工程;大体积混凝土;施工;裂缝防治
引言
改革开放以来,随着我国经济的发展,国家加大了对基础建设的投入,特别是对水利工程建设的投入。水利建设工程的快速发展,使其技术的要求日益提高,在众多技术问题中大体积混凝土裂缝问题已成为施工过程中的通病问题。混凝土是目前重要的水利工程形式之一,尤其在一些大型的水利工程中混凝土有着广泛的应用。混凝土虽然可以提升水利工程的刚度以及稳定性、耐久性,但是该结构形式也不可避免存在着裂缝等问题。
1大体积混凝土的特点
我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。大体积混凝土施工主要有两大特点:其一,整体要求高。往往大体积混凝土工程都适用于大型设备和建筑。因此,在水利工程施工过程中往往不允许预留设施工缝,一般需要连续浇注;其二,结构体积大。一般浇注后混凝土产生的水化热量大,其会集聚在内部不易散发,从而使内外部温差很大,最终引起较大的温差应力使得该混凝土工程结构体积变得很大。
2大体积混凝土施工中裂缝产生的原因分析
2.1收缩裂缝
混凝土在逐渐散热和硬化过程中引起的收缩应力是很大的,特别是大体积混凝土结构物,如果应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土中,即使水灰比不低,自身收缩量值也不大的情况下,但在与温度收缩叠加到一起时,就会使应力增大,所以在水利工程施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
2.2温差裂缝
水利工程设计与施工当中,结构会与外界空气直接接触。由于我们南方冬季时昼夜温差较大,故混凝土时常出现热胀冷缩的问题。同时,水利工程的外部结构会受到阳光的照射,但是内部结构并不会受到太阳直射的影响。因此,就会导致水利工程墙体受热不均匀的现象,进而加剧了墙体的热胀冷缩效应。此外,在进行楼板与墙体的保温工作时,没有采取合理的保温措施与方法,也将导致裂缝问题的出现。大体积混凝土结构规定浇筑时要一气呵成,浇筑完毕之后,混凝土抗拉强度较低,混凝土龄期比较短。
2.3塑性坍落裂缝
塑性坍落裂缝是一种大体积混凝土浇筑施工中较为常见的裂缝,其多发于大体积混凝土浇筑过程中与大体积混凝土初步固化成型过程中。这是由于大体积混凝土浇筑过程中大体积混凝土中拌合物中所含有的骨料缓慢下沉形成了一种离析现象,同时黏附于钢筋表面的混凝土又对大体积混凝土产生了一种结构支撑,这一作用力的持续作用将会导致裂缝沿着钢筋表面产生。塑性坍落裂缝在大流动性的大体积混凝土施工中表现得最为明显也最为严重,其多发于贯穿于大体积混凝土的钢筋表面或是梁板交接处。塑性坍落裂缝的产生受大体积混凝土配合比的影响较大,合理的混凝土配合比能够在一定程度上降低塑性坍落裂缝的产生。
3水利工程大体积混凝土施工裂缝防治修补措施
3.1防治收缩裂缝的防治修补
在配置混凝土时,要高度重视采用的水泥用量、种、水灰比的控制、掺外加剂、骨料的选择等等。在工程实践中,混凝土收缩裂缝有两类防治的措施:1)采用“放”的防治措施。①设置混凝土后浇带。②预留温度伸缩缝,减少约束。依据结构类别和所处环境,对于混凝土结构与钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距有相应的规范。③应用正确的浇筑顺序与振捣方式,重视施工组织管理。2)采用“抗”的防治措施。在孔洞旁、断面部位、弯曲处,由于混凝土的收缩和温度的高低变化,所以会产生应力集中的情况而导致裂缝的产生。面对这个问题,施工方可以在孔洞的四周增配斜向钢筋、钢丝网;在断面部位,作局部处理从而使断面逐渐过渡,当然,同时也要增配抗裂钢筋。
3.2水温差裂缝的防治修补
水利工程大体积混凝土温差裂缝的防治不仅需要从施工技术入手,还需要注意3个方面的内容:1)提高混凝土的振捣密实度。对于浇筑的混凝土需要尽快进行振捣,以使得水利工程大体积混凝土更加密实。采用2次振捣技术对水利工程大体积混凝土进行施工,能够使水利工程大体积混凝土的均匀性和密实度得到极大地提升。2)分层浇筑。对混凝土的分段、分层浇筑,结合混凝土浇筑能力、振捣能力从分段分层结构、全面分层结构和斜面分层结构等方法中合理地选取水利工程大体积混凝土浇筑方案。3)加强水利工程大体积混凝土施工中的温度控制。首先采用合理的举措,对水利工程大体积混凝土施工中使用混凝土的初始温度进行控制,通过将冷水管埋入水利工程大体积混凝土中,用以对水利工程大体积混凝土进行一、二期通水冷却,避免水利工程大体积混凝土固化过程中因热量积聚而产生温度裂缝。在水利工程大体积混凝土养护过程中需要及时地浇水降温及覆膜保温,将水利工程大体积混凝土的温度控制在一个合理的范围内,保证水利工程大体积混凝土施工施工质量。
3.3塑性收缩裂缝的防治修补
针对塑性收缩裂缝,在材料的选择上需要选用干缩值较少且早期强度较高的硅酸盐或是普通硅酸盐水泥,从而有效地降低混凝土收缩时的拉应力。通过实验合理地确定混凝土的水灰比,并在水利工程大体积混凝土施工中严控水量,尽量减少水利工程大体积混凝土中水泥与水的用量。在水利工程大体积混凝土浇筑施工中首先需要对基层与模板浇水,从而避免在浇筑固化过程中水分向模板方向的流失导致浇筑后的大体积混凝土中的水分失衡,从而导致塑性收缩裂缝的产生。与干缩裂缝相同的是在预防塑性收缩裂缝中也需要积极做好水利工程大体积混凝土浇筑后的养护工作,通过良好的养护提高水利工程大体积混凝土的施工质量,减少裂缝的产生。
结语
综上所述,水利工程施工中,必须对每一个施工阶段都进行严格把关,只有在确保工程不存在任何质量问题的基础上,才能进行下一个环节的施工。这就要求施工企业必须提高各个施工环节的技术水平。为确保水利工程施工的质量,必须了解施工现场的具体情况,重视大体积混凝土施工技术,只有这样才能有效避免质量问题及安全事故的出现。在水利工程大体积混凝土施工中施工企业必须提高施工技术水平,才能确保工程的质量及延长其使用年限。
参考文献
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