水利施工中的砼裂縫控制探析
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摘要：水利工程施工質量標準不斷提升，對于施工企業(yè)提出了更高的要求。混凝土工程作為基礎性的水利施工分部工程，其施工質量對于工程整體穩(wěn)定性與安全性有著直接的影響。裂縫問題作為常見的砼施工質量病害，不僅影響著工程的抗?jié)B性能，更是直接關系著結構的整體性與載荷性能。以下對當前水利施工中常見的砼裂縫類型及其控制措施進行了探討。
關鍵詞：水利施工；砼裂縫；控制
混凝土裂縫是混凝土材料發(fā)生的不連續(xù)現(xiàn)象，屬于物理病害的一種，混凝土裂縫不但會影響外觀，還會導致混凝土抗拉性能的降低，導致有害物質侵入混凝土內(nèi)部，引發(fā)鋼筋銹蝕，導致混凝土結構發(fā)生破壞，嚴重影響結構的使用功能和耐久性，從而使人民生命財產(chǎn)和安全受到威脅。對于水利工程而言，混凝土裂縫會導致?lián)跛畨Φ臐B漏，如果滲漏嚴重就會危及工程使用和蓄水能力，造成不利影響；壩體混凝土裂縫如果達到一定深度和寬度會減弱壩體抗滑能力，影響整個結構的穩(wěn)定和安全?；炷亮芽p按引起裂縫產(chǎn)生的原因把混凝土裂縫分為二大類：第一大類，由第一類外荷載引起的裂縫，包括按照常規(guī)計算的主要應力引起的“荷載裂縫”，以及由結構次應力引起的“荷載次應力裂縫”，二者通稱為結構性裂縫、受力裂縫。第二大類，由第二類荷載即變形變化引起的裂縫，包括溫度、濕度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫，也稱非結構性裂縫。
2.1砼骨料塑性沉落裂縫。1）裂縫成因分析。混凝土在澆注時，由于振動棒和重力的作用，骨料下沉、水泥漿上升，這種沉落直到混凝土硬化時方停止，當這種塑性沉落受到模板、鋼筋及預埋件的抑制（或者模板沉陷、移動時）就會出現(xiàn)裂縫，這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后半小時至3h之間，混凝土尚處在塑性狀態(tài)，混凝土表面消失水光時，立即產(chǎn)生，沿著砼鋼筋的走向出現(xiàn)，主要是混凝土塌落度大、沉陷過高所致。另外在施工過程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動時也會出現(xiàn)此類裂縫。2）施工控制措施。在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度，施工過程中應經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振，且在第一次振搗后間隔20~30mm后，進行第二次復振。如果產(chǎn)生這種裂縫，在混凝土終凝前將混凝土裂面用木抹子重新抹平搓毛，可使裂縫愈合。2.2砼塑性收縮裂縫。1）裂縫成因分析?；炷翝沧⒑笕蕴幱谒苄誀顟B(tài)時，由于表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生的裂縫，這類裂縫隙多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，裂縫一般是中間寬兩頭窄，深度一般不超過50mm，如果混凝土中摻有含泥量大的粉砂則可能被穿透。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后3~4h左右表面沒有被覆蓋，特別是在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是被基礎、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，到此時混凝土強度趨近于零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂，從混凝土中蒸發(fā)和吸收水分的速度越快，塑性收縮裂縫越易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動性、出機時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，再加上夏季施工中及大體積混凝土中摻加緩凝劑，早期強度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。2）施工控制措施。施工單位在混凝土初凝前進行二次抹光，然后及時覆蓋養(yǎng)護。一般的塑性沉落裂縫和塑性收縮裂縫都屬于非結構性裂縫，對結構性能無大影響，GB50164-92《混凝土質量控制標準》中也有明確規(guī)定。塑性沉落和收縮有時沒有明顯區(qū)別，交織在一起。2.3大體積混凝土溫度裂縫。1）裂縫成因分析。水泥水化過程產(chǎn)生一定的水化熱，并且其大部分熱量是在3天以內(nèi)放出，混凝土是熱的不良導體，特別是大體積混凝土，產(chǎn)生的大量水化熱不容易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，而混凝土表面散熱較快，使內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度，特別是晝夜溫差大時，內(nèi)外溫度差別更大，內(nèi)部混凝土熱脹變形產(chǎn)生壓力，外部混凝土冷縮變形，產(chǎn)生拉應力，由于此時的混凝土抗拉強度較低，當混凝土內(nèi)部拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土便產(chǎn)生裂縫，這種裂縫隙一般較深，有時是貫穿性的。2）施工控制措施。配制大體積混凝土宜使用低水化熱水泥，如較好的普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥，降低水灰比，同時設置測溫裝置，采取保溫措施，保證混凝土內(nèi)外溫差小于25℃。2.4砼初凝擾動裂縫。砼在未凝結前，受到外力，砼可以有恢復作用，但初凝后，砼逐漸失去本身的流動性，出現(xiàn)了裂縫就不可能恢復了。擾動的來源有以下幾個方面，相對的控制措施如下：1）泵送管道支撐對樓板的沖擊和振動。砼施工面積比較大時，泵送管道通常架設在模板上，由于泵送管道布置彎頭較多，使泵送阻力增加，泵管輸送砼時的來回運動，影響到鋼筋的周期振動，這種振動，對初凝后的砼影響很大，只要有足夠的時間，在砼中會形成裂縫，裂縫方向性很強，與鋼筋走向相同，呈方格狀或等距離分布。防治的措施：合理地搭設泵送管，輸送管支架桿支撐在模板上，不得直接支承在鋼筋骨架上，避免對已澆注混凝土的震動。2）底板模板剛度不足，受力變形亦會造成裂縫。此種情況，常見于膠合板模板，下部支撐桿布置較稀時，未澆筑前上人就可以感到模板剛度不夠，腳抬起來模板就反彈：如果澆砼之后砼雖然凝固，但未能達到足夠的強度時，此時上人作抹平，澆水或養(yǎng)護作業(yè)時，受上述荷載的作用。就會出現(xiàn)裂縫，此種裂縫呈不規(guī)劃放射網(wǎng)狀，裂縫集中處即是受外力集中的地方。防治的措施：砼抹平后至少24h禁止上人，在砼表面走動或搬動物品，在采用復合木模板的部位應加密支撐。2.5施工組織裂縫。1）裂縫成因分析。為趕進度，澆注混凝土未達到設計強度，甚至在澆注后不到24h即開始上人，堆放荷載，經(jīng)常導致板開裂。2）施工控制措施。主要是現(xiàn)場合理安排施工工序，要求砼留置試塊，待砼強度達到1.2MPa以上時才允許放線施工，施工物料不準集中堆放。
3結論
水利工程混凝土施工是一項科學而系統(tǒng)性的工作，工程質量影響因素較多。其中的砼裂縫問題是影響整體質量的重要病害，施工人員在裂縫控制環(huán)節(jié)，應對問題進行有效的檢測分析，把握問題成因，采取有效的措施優(yōu)化施工過程，全面控制砼裂縫問題，提升工程建設質量。
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作者:朱俊鋒 單位:江西正濤建設有限公司
