水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

发表时间:2021/4/15   来源:《工程管理前沿》2021年2期   作者:史杨军
[导读] 近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,水工混凝土施工由于工期长,多数又是露天作业
        史杨军
        渭南市东雷二期抽黄工程管理中心    陕西省渭南市    714000
        摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,水工混凝土施工由于工期长,多数又是露天作业,受自然气候等多种因素的影响,经常会出现裂缝的问题,经过调研研究,提出施工裂缝中收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝以及其它施工裂缝产生的原因和控制常用方法。在水利工程中,水工混凝土施工由于工期长,多数又是露天作业,受自然气候等多种因素的影响,经常会出现裂缝的问题,不仅有损于外观,而且破坏混凝土结构、构件的整体性,降低刚度,引起钢筋锈蚀,更影响水工建筑物的寿命。笔者经过调查研究,水工混凝土的裂缝大多是在施工期间出现的,并且带有一定的规律性。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性也就小了。常见的施工裂缝有收缩裂缝、温度裂缝、沉陷裂缝以及其它施工裂缝。
        关键词:水工建筑;混凝土裂缝;问题;应对分析
        引言
        水工混凝土产生裂缝的情况较为常见,造成裂缝的原因也较多。正常情况下较为轻微的裂缝并不会对普通建筑物造成影响,无须对其过多关注。但是对于水工建筑物来说却并非如此,水工建筑物对施工质量的要求更加苛刻,其防渗是非常重要的,一旦出现裂缝就会有水渗入其中,严重影响到建筑物的安全性。若是裂缝较严重就会直接降低水工建筑物的抗渗能力,从而造成承载力下降,对于水工建筑物造成严重破坏,影响其性能和使用寿命。所以一定要对水工建筑物的裂缝成因进行分析,给予足够重视,在此基础上采取针对性防治对策进行处理,确保水工混凝土的稳定性和安全性。
        1水工混凝土裂缝的成因分析
        1.1混凝土凝结过程收缩不良引发的裂缝
        混凝土浇筑之后在硬化过程中会逐渐失去热量,这也会造成其体积逐渐收缩,特别是对于大体积混凝土来说收缩会更加显著。若是混凝土的收缩受到外部因素的限制,就容易在混凝土内部形成对应的收缩应力,一旦形成的收缩应力超出水工混凝土的极限抗拉强度,就容易在混凝土表面形成收缩裂缝。一般情况下混凝土的用水量、水泥含量等都容易造成混凝土的收缩,随着混凝土用水量以及水泥含量的上升混凝土的收缩就会增加。
        1.2温度因素所造成的混凝土裂缝
        温度因素所造成的混凝土裂缝,主要是由于水泥水化热所造成的混凝土内外部温差较大。一般情况下温差的产生主要包括如下几种情况:①在水工混凝土浇筑初始阶段会形成大量的水化热,容易产生内外温差而造成混凝土开裂;②在模板拆除前后因为混凝土表面温度快速降低而造成的裂缝;另一方面是由于混凝土内部温度达到最高之后,随着热量的散失,形成内部的温差,形成温度梯度,从而产生温度裂缝。
        1.3沉陷问题造成的裂缝
        在冬季温度较低情况下容易产生混凝土沉陷裂缝的问题,主要是因为冻土解冻造成混凝土内部结构产生沉陷裂缝,同时此种裂缝较深,沉降裂缝宽度对于沉降量具有严重影响。另外,混凝土地基沉降不均以及回填土密实度较差等都容易引发模板支撑间距增加,容易造成沉降不均匀的情况,从而引发裂缝。


        2水工建筑中混凝土裂缝优化
        2.1表面声波法
        表面声波法属于声波穿透测试法的一种,声波穿透法是采用脉冲波在混凝土中进行传播,通过测试声波在混凝土中的波速、首波振幅和频率等声学参数的相对变化来判断混凝土的缺陷及位置。其中,声波波速是反映混凝土完整性和混凝土强度的重要参数,声波波幅反映了声波在混凝土中的衰减程度,声波频率也是判断微小缺陷的一个重要参考量。表面声波法的检测原理:当无裂隙时,波直接从发射换能器传播到接收换能器,此时测出的是混凝土的波速;如有裂隙,则波的传播路径要绕过裂隙进行传播,传播时间变长,根据三角关系可计算出裂隙的深度。根据裂缝深度与被测构件厚度的关系以及可测试表面的情况,声波穿透法的测试方式可分为三种,分别为:单面平测法、双面斜测法和钻孔对测法。以单面平测法为例,根据测试目的可分为跨缝测试和背景测试,根据测试目的的不同,其测线布置方式分为跨缝和不跨缝两种。其中,跨缝测试时应将发射和接收换能器对称分布在裂缝的两侧,主要是测试裂缝的深度;不跨缝测试又称为背景测试,在测试时应将发射和接收换能器均放置在裂缝同一侧,然后根据设置将两个换能器等间距向两侧移动,主要是为跨缝测试提供不同深度的背景值。因此,为便于比较,跨缝测试与背景测试的孔间距应相同或相近。
        2.2沉陷裂缝优化
        沉陷裂缝多为深进的或贯穿性的,其位置与沉陷方向一致,较大的沉陷裂缝往往有一定错距,裂缝宽度与沉降值成正比。产生原因是结构构件落在未经加强处理的回填土或松软地基上;混凝土浇筑后,因地基浸水引起不均匀沉降而导致裂缝;另外,模板刚度不足、模板支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模,也常导致这类裂缝发生。
        2.3其它施工裂缝
        混凝土预制件脱模、运输、堆放、吊装过程中,有时产生纵向、横向、斜向的或水平的各种裂缝,特别是高宽比较大、侧向配筋少、刚度差的构件较易出现。如木模浇制的结构和构件,混凝土浇灌前模板未浇水湿透,混凝土浇筑后木模吸水膨胀,常将柱、梁、框架角拉裂。构件成型、翻转时受震动,拆模过早或敲击过重,多孔板抽芯过早或过晚,混凝土坍落或被拉动;构件起吊,模板隔离剂失效,混凝土与模板粘连;吊钩位置不当,起模受力不均或受扭,或受撞击;构件堆放支承垫木不在一条直线上或悬挑过长;运输时,构件受到剧烈的颠簸、冲击;吊装时,吊点位置不正确;排架等侧向刚度差的构件,侧向未采取临时加固措施,造成弯矩过大、应力集中等情况都会使构件发生各种裂缝。结构采用滑模施工时,模板提升的间隔时间长,混凝土与模板粘连,往往出现水平裂缝。另外模板变形,平台倾斜、扭转,千斤顶架倾斜不同步等都将引起裂缝:构件或地坪表面过多的抹压触动,使表面形成含水量大的砂浆层,或撒干水泥抹面,常使表面出现龟裂。常用控制这些裂缝的力法有:(1)混凝土浇筑前,模板要充分浇水湿透;(2)选用有效隔离剂,起模前先用工具(如千斤顶)均匀松动,再平缓起吊;(3)构件留孔芯管要平直,刷油要均匀,混凝土浇筑后要定时15分钟左右转动钢管;在手指压混凝土表面不显痕时及时抽管;(4)翻转脱模时,在平整坚实的铺砂地面上进行,并做到翻转平稳,防止冲击振动;(5)混凝土构件在运输中相互间要设垫木,并要互相绑牢,防止颠簸晃动、碰撞;(6)混凝土构件堆放应按支承受力状态设置垫块,重叠堆放时,垫块要在一条竖直线上,板、粱、柱等构件要避免反向受力堆放;(7)梁、柱、桁架、排架等大型构件应按规定设置吊点,必要时作临时加固,并设牵引绳防止晃动、碰撞;柱牛腿处侧向增设加强钢筋,提高抗裂度;(8)构件表面及地坪等避免过分的抹压,过稀可撒水泥砂压抹,避免撒干水泥压抹。
        结语
        水工混凝土裂缝的成因很多,一旦产生裂缝就会影响水工结构的安全性和稳定性。本文主要分析了水工混凝土裂缝的成因,在此基础上提出了相应的防治对策,通过本文的介绍能够对水工混凝土裂缝防治提供一定参考和帮助,对于确保水工建筑结构稳定性具有现实意义。
        参考文献
        [1]张志明.水工混凝土裂缝的成因及防治措施[J].科学技术创新,2019(11):15-17.
        [2]黄辉,张斯铃.水工混凝土裂缝成因分析及防治[J].智能城市,2018(3):18-19.
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