王培先
(惠州市廣播電視大學 廣東·惠州 516007)
隨著我國基礎設施建設規模的不斷擴大,對巖土工程施工質量要求也越來越高,受自然環境和各種施工條件等因素的影響,巖土工程施工中經常會產生混凝土裂縫問題,這也使巖土工程的質量與安全受到了很大威脅,對混凝土裂縫進行必要的防控也已成為相關人員的重要控制內容。特別是在現代化城市建設的今天,確保巖土工程施工質量、保障工程施工安全,已經成為降低工程成本、提高工程使用價值的重要舉措,而對混凝土裂縫采取必要的防治策略,更是實現巖土工程順利施工的必要前提。
在巖土工程施工過程中,經常會發生混凝土裂縫問題,如地基沉降不均勻裂縫問題、基礎施工裂縫問題,通過將這些混凝土裂縫問題進行總結歸納,可以將其分為三種類型,分別是地基裂縫問題、施工裂縫問題及溫度裂縫問題。
巖土工程混凝土地基裂縫問題是混凝土裂縫的一大常見問題,地基裂縫主要是因地基沉降不均勻,導致地基局部承受過大應力而造成的,通常來說,地基的應力和其深度是呈正比例關系的,應力越大,則代表地基的深度就越深,其擴散范圍自然也就越廣。由于地基中的應力分布是很難均勻的,這也使地基的不同位置產生不同深度的沉降,進而使地基產生混凝土裂縫。
巖土工程施工中造成混凝土裂縫問題的因素有很多,原材料是造成施工裂縫問題的主要因素,如水泥、砂石等原材料的質量不過關,混凝土配比不當、模板不合理、混凝土中的水分蒸發等都會產生混凝土裂縫。并且,在巖土工程施工中,混凝土施工一般都是進行大面積施工的,這也使較大體積的混凝土可能會因凝固不夠均衡或內外熱散差異等而產生內外張力,進而在后續施工與維護中出現混凝土裂縫。
在巖土工程施工中,其裂縫種類也有所不同,較大的混凝土裂縫不僅會給工程質量的美觀性帶來較大影響,還會因此造成工程發生漏水現象,甚至還會使巖土工程的承載力降低,進而發生工程倒塌事故。一般情況下,對溫度與荷載的變化會使混凝土裂縫也相繼發生變化,一開始混凝土裂縫可能很小,也不易被察覺,但經過較長時間以后,裂縫便可能進一步擴大,當裂縫擴大到一定程度時,便會對巖土工程的防火性能、抗滲透性、承載能力及抗腐蝕性能造成更大的影響。因此,必須要對混凝土裂縫問題予以高度的重視,通過采用具有針對性的裂縫防治措施來確保巖土工程的施工質量。
通過對各類混凝土裂縫進行分析與統計,混凝土裂縫的產生原因有將近80%都是因變形引起的,其他產生原因則是由荷載引起的。要想制定出有效的混凝土裂縫防治策略,就必須要對混凝土裂縫的成因進行深入分析。為此,本文便對混凝土裂縫的成因進行探討,將其成因為成兩類來剖析。第一類是非荷載因素所造成的混凝土裂縫,它通常是因溫度裂縫等外部因素而產生的,由于混凝土自身抗拉能力較弱,這也使其內部結構會受到外部環境影響而產生裂縫,對于荷載因素所造成的混凝土裂縫來說,可以通過對工程進行合理的設計與質量控制予以避免,而對于非荷載因素造成的混凝土裂縫則較難避免。第二類是因混凝土初始缺陷而造成的裂縫,當混凝土凝結過程中,如果內部有氣孔產生,便會產生混凝土裂縫,這也正是混凝土自身初始缺陷所引起的,這也會使工程的防滲透性與抗荷載能力受到極大影響,在長期使用過程中引發安全隱患。
對巖土工程的施工設計方案進行必要的優化是對混凝土裂縫進行有效控制的重要舉措,通過對施工設計方案進行科學合理的優化,能夠在最大限度上避免混凝土裂縫問題的發生。在設計階段,應將易產生混凝土裂縫的部位及施工階段進行重點標注,并對其進行及時的加固,采取合理有效的防治措施。一般來說,可通過鋼筋的應用來對混凝土中易產生裂縫的部位進行防護,因鋼筋是一種韌性材料,并且還具備良好的承載能力,因此可以取得較好的控制效果。此外,在施工方案設計中,還要確保施工單位與設計單位能夠進行緊密的聯系與配合,應對施工現場采取實地調研與勘察的方式,以此掌握產生混凝土裂縫的各種誘因。在巖土工程施工過程中,應對設計文件進行細致的研究,特別是對某些需要進一步細化設計的施工項目,施工單位應與設計方做好溝通工作,當遇到需要對填土層進行人工換填時,應在換填后對填土層進行碾壓,其施工順序是,待土方開挖至換填底面后,在對土方進行開挖時應將換填底面周圍的雜填土進行挖除,遇到有地下水的情況時,需要利用開山石進行換填。在實際施工過程中,可采用高強度的鋼纖維混凝土來進行施工,并對混凝土原材料的配合比進行優化設計,通過鋼纖維的摻入來提高混凝土的自身強度,使高強混凝土所具備的破壞特征得到相應的改善,并保證原材料在整個使用過程中能夠具備較高的質量,以此預防混凝土裂縫的產生。
在混凝土施工中,必須要對混凝土原材料進行嚴格的管控,應選取符合國家標準及設計要求的施工材料,并對到場原材料進行嚴格的檢驗,確保水泥的品種采用合理,混凝土的強度等級達到施工要求,應盡量避免強度過高水泥的應用,對于砂、石等骨料應確保質量滿足規定。摻合劑與外加劑雖然能夠有效減少混凝土裂縫,但在使用過程中同樣要確保摻合劑與外加劑的質量合格,對摻合劑或外加劑應嚴格按照規范要求添加,在使用摻合劑或外加劑之前,施工單位還應對產品說明書、出廠檢驗報告、性能檢驗報告及合格證進行嚴格的檢查,在同時采用幾種外加劑時,應對其相容性進行分析,了解其對混凝土性能可能造成的影響,試驗通過后方可進行使用,需要注意的是萘系減水劑和聚羧酸系減水劑不能進行復合使用,同時所使用的外加劑不能對人體造成危害,更不能對環境造成污染。同時,如果混凝土具有耐久性要求,應對混凝土中的氯離子含量及總堿量進行嚴格的控制。在混凝土中摻加膨脹劑時,應對不同種類膨脹劑的效果進行密切注意,并進行用前試驗。此外,還要保證混凝土的和易性、坍塌度等性能滿足施工要求,并做好混凝土的養護工作。
由于混凝土自身的材料特性,其在施工過程中是無法自行散熱的,如果混凝土中的熱量無法排除,必然會使混凝土的內外溫差過大,進而產生大量的溫度裂縫。因此需要通過人為干預的方式來對其進行降溫,在對混凝土進行降溫時,應根據混凝土中的溫度情況來進行降溫,特別是在夏季施工時,如果混凝土的筑澆厚度過大,必然會影響混凝土的散熱,因此在實際施工中,應盡量減少混凝土在施工時的澆筑厚度,以此確保混凝土的外表面能夠有效散熱,不過,需要予以注意的是,混凝土在施工完畢后,施工人員應采用養護膜對其進行覆蓋養護,切忌將混凝土暴露在陽光之下進行暴曬,否則極易引發溫度裂縫,而且也不利于混凝土的自身散熱。在對混凝土進行降溫時,也不得對其進行最低溫度降溫,混凝土的降溫應采用循序漸進的方式,以避免混凝土在降溫過程中受到過度刺激而使裂縫加劇延伸。
綜上所述,在巖土工程施工中,其地質條件與外部各種因素的影響都會產生混凝土裂縫,并且工程產品所具備的特征也使工程的混凝土裂縫防控治理帶來很大的難度,因此,要想對混凝土裂縫進行有效防控,就必須要對混凝土裂縫的成因進行分析,并采取相應的技術手段,做好混凝土的澆筑、振搗與養護工作,提高施工人員的施工水平,這樣才能起到有效的防控效果,保障巖土工程的施工質量。
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