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摘要:水利工程是我国重点基础工程建设项目,对国民经济的发展有着重要作用。随着人们生活水平的不断提高,对水利工程的质量也提出了更高的要求。混凝土施工技术虽然在不断更新,但是依然存在一些问题,需要施工单位掌握施工技术要点,从而控制水利工程的质量。
关键词:水利工程;施工;混凝土裂缝
一、水利工程中混凝土裂缝对工程的影响分析
1、降低强度。在水利工程的运行中,混凝土结构作为最主要的承力和围挡系统,当混凝土出现裂缝时,由于混凝土结构的完整度下降,在水的浸泡下,混凝土表面会逐渐脱落,围挡的水更容易渗入混凝土结构中,导致整个系统的强度大幅下降,一些工程中甚至会出现混凝土结构的整体垮塌问题。另外对于钢筋混凝土结构来说,当混凝土结构的含水量上升时,结构中的钢筋会在水分的侵蚀下降低强度,进一步降低了整个混凝土系统的运行强度。
2、渗漏性提高。对于水利工程中的混凝土来说,除了需要保证整个系统的强度,还需要保证混凝土的防渗漏性满足相关要求,尤其是对于钢筋混凝土结构来说,从保护钢筋的角度分析,尤其需要确保混凝土具有高防渗性。当混凝土结构存在裂缝时,水会渗入到水闸混凝土结构中,导致混凝土结构耐久性下降。另外在当前的小型水闸施工中,通常应用钢筋混凝土结构提高系统的应力承受质量,当渗漏性提高时,水会腐蚀钢筋,降低系统的质量和运行寿命。
3、运行寿命下降。在水利工程的设计和施工中,需要保证工程有很长的运行寿命,当混凝土结构出现裂缝时,混凝土结构吸水性增强,降低了混凝土结构的强度。同时对于钢筋混凝土来说,产生的裂缝会进一步降低混凝土结构我强度,这些综合性因素会大幅降低混凝土结构的使用寿命,甚至在一些极端条件下,会发生溃堤危险,造成重大经济财产损失。
二、混凝土裂缝产生的原因
1、温差因素。一般来说,建设水利工程,很容易被环境因素干扰,特别是温度的波动。如果环境温度很低,会降低混凝土浆液的温度,使混凝土的内部结冰,当压力过大就会出现裂缝。为了防止这种情况发生,在水利工程施工之前,要做好调查或者采取合理的措施,尽可能的保证施工期间的温差在合理的范围内。
2、结构塑性坍塌。混凝土结构在受到多种因素共同作用时会发生一些变化,可能发生塑性坍塌,从而导致混凝土结构的裂缝加剧,出现渗水。由于结构自身的质量很大,混凝土中的颗粒会一直保持浮动,极大地影响工作进行。若是出现塑形坍塌,就会出现裂缝,所以施工人员要严格监测和控制。
3、混凝土中发生的化学反应。水利工程施工时,混凝土中发生化学反应也是导致混凝土开裂的一个重要原因。主要的化学反应是碱-骨料反应。这种反应的原理是混凝土中骨料和碱性溶液发生反应,生成凝胶。这种反应的产物是硅酸凝胶,它会随着环境的温度改变而改变。环境温度过高,混凝土结构会发生膨胀,当环境温度下降时,结构会出现热胀冷缩现象,坝体会出现裂缝。这种裂缝是从结构的内部开始出现的,会一直开展向外延伸,并且裂缝形状十分不规则。这会大大的影响坝体工程的耐久性和寿命。另外,随着水会从裂缝处渗入混凝土的内部,使结构的安全性降低,极易造成事故。因此,需要把控好裂缝的开展。
三、水利工程施工中混凝土裂缝的控制措施
1、严格控制施工原料选取。水利工程建设中混凝土裂缝的问题关键在于混凝土原材料本身,要想彻底解决裂缝问题就需要从施工原料的选择进行有效把控和监管,选择质量过硬、规格标准以及符合施工标准的混凝土原材料,切忌在施工原料方面“投机取巧”,节省成本。在选择优质原材料时尤其要注意砂石等材料的质量和等级,水泥要按照施工标准采购。同时,水利工程建设中对于骨料等的选择有明确规定,比如粒径大、强度够,优质的骨料原材料,可以在施工中增强混凝土表面的严密性,合理控制混凝土水化热现象,这也是减少裂缝问题的关键。
2、温度控制。对于混凝土结构而言温度产生了较大的影响,极易引发混凝土裂缝。所以开展水利工程混凝土施工过程中要求采取有效的措施来控制温度。对于由于混凝土内部发热而产生的温差,要求作业人员尽可能选用低发热量的水泥材料,以减少水化热的情况,从而在一定程度上控制混凝土的温差。不仅如此,如若施工时候处于夏季,作业人员则要求对混凝土采取有效的降温措施,尽可能减少混凝土内部水分的蒸发。在浇筑混凝土时,作业人员需要科学控制浇筑时间,如果浇筑时间偏长,则极易会受到周边温度影响导致混凝土材料性质发生改变,降低整体混凝土浇筑质量。通常浇筑混凝土时可以在上午7点-10点以及下午3点-6点间进行,尽量避开高温作业,以减少温度对混凝土质量产生影响,降低混凝土裂缝的发生几率。
3、严格控制混凝土配合比与搅拌。导致混凝土裂缝出现的一个重要原因在于没有科学配比混凝土。所以,作业人员要能够科学控制混凝土的配合比,尽可能防止混凝土裂缝的出现。首先,在制作混凝土时,作业人员应当要结合具体水利工程要求来开展实验操作,以科学调试混凝土配合比。此外,在搅拌混凝土过程中,作业人员要求控制混凝土的搅拌,以保证混凝土的均匀和整体性,以尽可能减少混凝土离析的几率。而且要做好混凝土的运输与存储工作,防止混凝土材料发生变质,并为后期配比和搅拌混凝土提供便利。
4、控制混凝土的浇筑质量。水利工程混凝土浇筑施工过程中,需要根据相关规范标准设计排水工程量,保证深基础施工的顺利进行。施工过程中需要根据其自重情况来选择浇筑顺序,一般先浇筑自重较大的部位,然后浇筑自重较小的部位,以有效提高混凝土基础的沉实性,避免自重较大的部分破坏周围的成品基础。浇筑混凝土时,一般需要先浇筑上层的建筑物,以降低施工的难度。水利工程混凝土浇筑过程中,会使用人工浇筑和泵送的方式。水利工程的规模一般都比较大、施工周期比较短,因此在选择浇筑方式时需要分析现场的实际情况,考虑施工技术因素以及施工环境因素等,控制好浇筑温度环节以及浇筑施工环节,协调好泌水浮浆模块、振捣模块以及浇筑模块,不断健全浇筑工作准备体系,定期清除模板内的杂物,并且选择合理的浇筑方式。水利工程混凝土施工常见的浇筑方式为分层浇筑法,还包括斜面浇筑法以及全面浇筑法。浇筑上层混凝土时,需要防止出现冷缝的情况。混凝土浇筑过程中,需要优化振捣方案,严格遵守相关规范标准的要求,满足混凝土浇筑方案的需求,有利于提高水利工程混凝土的浇筑质量。浇筑底板混凝土时,需要保证浇筑顺序的科学合理。
结论
综上所述,在水利工程的施工中,混凝土裂缝的成因包括混凝土的配比问题、环境温度原因和后期养护问题,形成的裂缝降低了混凝土结构的强度、运行寿命和防渗性。为解决这些问题,可通过加强养护要求、合理选择混凝土材料、降低混凝土中的水泥含量和提高散热速度以及合理选用水泥类型等措施达成目的,防止混凝土结构出现裂缝。
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