于長祺
摘 要:隨城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),土木施工的規(guī)模及數(shù)量也隨著不斷擴(kuò)大和增加,這就使的土工程的安全性顯得極為重要,在土木工程施工中,混凝土是建筑結(jié)構(gòu)的重要主城部分,但是由于混凝土易受到外界氣候、本身材質(zhì)、人工維護(hù)等影響,會(huì)經(jīng)常性產(chǎn)生裂縫,這些裂縫不但會(huì)影響建筑物的美觀,更會(huì)影響建筑物的施工質(zhì)量,為了消除這些裂縫所帶來的影響,就需要加強(qiáng)裂縫的預(yù)防控制,并采取有效處理方法,降低裂縫造成的危害。對于此,本文分析了土木工程施工中裂縫成因及預(yù)防措施,并提出了裂縫處理方法,以供參考。
關(guān)鍵詞:土木工程施工;裂縫問題;預(yù)防措施;處理方法
1土木工程施工中裂縫成因及預(yù)防措施
1.1干縮裂縫及預(yù)防措施
干縮裂縫出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,由于混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)而形成的干縮效應(yīng),使這種干縮是持續(xù)的、不可逆的。從整體來說,干縮裂縫的產(chǎn)生與混凝土水灰比、水泥型號(hào)、水泥用量、粗細(xì)集料性質(zhì)及用量存在密切的聯(lián)系。針對干縮裂縫,主要的預(yù)防措施包括:首先,選用收縮量較小的水泥型號(hào),通常可采用中低熱水泥或粉煤灰水泥,降低混凝土中的水泥用量;其次,混凝土干縮裂縫的產(chǎn)生與水灰比有較大的關(guān)系,當(dāng)水灰比越大時(shí),干縮效應(yīng)會(huì)越明顯,因此,在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量控制配合比,并摻入適量的減水劑,降低混凝土中水分的含量;再者,在混凝土拌制時(shí),施工單位應(yīng)嚴(yán)格按配合比確定用水量;最后,在混凝土養(yǎng)護(hù)期間,施工單位應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,并結(jié)合實(shí)際情況,適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
1.2沉降裂縫及預(yù)防措施
沉降裂縫是由于結(jié)構(gòu)地基不均勻、填充不密實(shí)或浸水而造成的地基沉降引起的裂縫。同時(shí),在混凝土施工中,模板剛度不足、支撐間距過大、支撐底部松動(dòng)等問題也都會(huì)引起沉降裂縫。與干縮裂縫不同,沉降裂縫多為貫穿性裂縫,其走向與結(jié)構(gòu)沉降情況有著直接的關(guān)系,通常與地面基準(zhǔn)面呈30°~45°夾角。沉降裂縫的寬度與沉降量呈正相關(guān)關(guān)系,與溫度變化關(guān)系不大,地基變形、沉降結(jié)束后,混凝土裂縫也會(huì)趨于穩(wěn)定。針對由地基不均勻沉降引起的裂縫,可采取的預(yù)防措施包括:首先,加強(qiáng)對地基密實(shí)度的處理,在混凝土施工前必須進(jìn)行夯實(shí)和加固;其次,在模板施工時(shí),應(yīng)確保模板支撐體系均勻、牢固,避免因支撐過于集中而導(dǎo)致局部受力集中,進(jìn)而引起沉降;再者,在基礎(chǔ)施工時(shí),施工單位應(yīng)落實(shí)防滲漏措施,降低地下水位,減輕地下水對地基的影響;最后,在凍土地基上搭設(shè)模板時(shí),必須采取有效的加固和預(yù)防措施,增加樁基礎(chǔ)深度,避免因凍土變化而引起的地基沉降。
1.3溫度裂縫及預(yù)防措施
由于混凝土在硬化期間會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱,這些熱量聚集在混凝土內(nèi)部無法及時(shí)散出,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升,而表面溫度卻變化不大,從而其內(nèi)、外部形成較大的溫差。在溫差的作用下,混凝土內(nèi)、外部存在脹、縮情況,從而在其表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)因溫差形成的拉應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工度極限時(shí),混凝土表面會(huì)形成裂縫。這種溫度裂縫多發(fā)生于混凝土工程的中、后期,在混凝土表面溫度較低的情況下,混凝土表面出現(xiàn)收縮,而其內(nèi)部溫度較高,進(jìn)而產(chǎn)生溫度裂縫。通常而言,溫度裂縫多發(fā)生于混凝土結(jié)構(gòu)較淺的位置,且走向、尺寸均沒有特定的規(guī)律,主要與混凝土體積有一定的聯(lián)系。一般來說,大體積混凝土的溫度裂縫多為縱橫交錯(cuò)的裂縫,而梁板類的裂縫多為沿梁方向形成細(xì)長的裂縫??傮w而言,因混凝土水化熱反應(yīng)而引起的溫度裂縫,與外部環(huán)境因素和水泥摻入量有密切關(guān)系,因此,針對此類裂縫,可采取的預(yù)防措施包括:首先,盡量采用低熱或中熱的水泥型號(hào),例如礦渣水泥或粉煤灰水泥等;其次,降低混凝土水灰比,將水灰比控制在0.6以內(nèi);再者,優(yōu)化骨料級(jí)配,通過摻加適量的粉煤灰、高效減水劑、緩凝劑等措施,降低混凝土中的水泥用量,改善混凝土泵送性能和保水性,從而減少水化熱,推遲水化熱熱峰的出現(xiàn)時(shí)間;最后,施工單位應(yīng)加強(qiáng)對混凝土拌制工藝的研究和優(yōu)化,借助改進(jìn)后的拌制工藝,降低混凝土澆筑時(shí)的初始溫度,防止混凝土內(nèi)部熱量積聚。此外,為了帶走混凝土內(nèi)部熱量,施工單位可在混凝土澆筑過程中設(shè)置冷卻管,通過水循環(huán)方式帶走水化熱,從而縮小混凝土的內(nèi)、外部溫差,防止溫度裂縫的產(chǎn)生。
1.4化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防措施
混凝土拌制后會(huì)產(chǎn)生一定的堿性離子,這些堿性離子與骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),骨料在吸收水分后體積增大,從而引起混凝土膨脹、開裂。通常來說,這種由骨料化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫多發(fā)生于工程竣工后的運(yùn)營期間,該類裂縫的形成和發(fā)展存在不可逆性,只能在施工過程中采取措施加以預(yù)防。主要的預(yù)防措施包括:首先,優(yōu)先選用活性較小的粗、細(xì)骨料;其次,選用低堿性的水泥,并選用無堿或低堿性的外加劑;最后,可根據(jù)混凝土堿性情況,摻入適量的摻合料,中和、抑制骨料堿性作用的發(fā)揮。鋼筋銹蝕主要是因?yàn)闈仓⒄駬v過程中的施工操作不到位,或鋼筋保護(hù)層過薄,導(dǎo)致鋼筋本質(zhì)受有害物質(zhì)的侵入,從而產(chǎn)生銹蝕。隨著時(shí)間的推移,銹蝕鋼筋的體積會(huì)出現(xiàn)膨脹,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)脹裂現(xiàn)象。由鋼筋銹蝕引起的混凝土裂縫,其方向與鋼筋方向一致。針對此類裂縫,可采取的預(yù)防措施包括:增加鋼筋保護(hù)層厚度,混凝土級(jí)配應(yīng)加強(qiáng)選擇和檢驗(yàn),優(yōu)先選擇腐蝕作用小的級(jí)配料;在混凝土澆筑過程中,應(yīng)注意振搗密實(shí),確?;炷羶?nèi)部空氣及時(shí)排出,防止混凝土在氧氣的作用下出現(xiàn)銹蝕。
2土木工程施工裂縫處理辦法
2.1修補(bǔ)法
修補(bǔ)法適用于民用建筑結(jié)構(gòu)的小面積混凝土裂縫處理,修補(bǔ)法的操作又快又簡單,因此影響結(jié)構(gòu)性能的裂縫一般不采用修補(bǔ)法,一般只應(yīng)用于影響觀感質(zhì)量的裂縫,并且施工人員很快就能完成修補(bǔ),還不會(huì)影響土木工程的整體承載力,是比較常用的裂縫處理辦法。
2.2加固法
加固法的施工人員都會(huì)有相對較高的技術(shù),在施工過程中,施工技術(shù)人員需要提前制定出完整的施工方案,在經(jīng)過嚴(yán)格的審核后,才可使用甲骨法。通常情況下,整體的對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,在混凝土結(jié)構(gòu)周邊添加加固指點(diǎn),給混凝土結(jié)構(gòu)增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋,修補(bǔ)澆筑混凝土等方式,對裂縫起到加固的作用?;炷亮芽p,采用加固法進(jìn)行修補(bǔ),能提升混凝土結(jié)構(gòu)整體的抗拉抗剪能力,使得建筑結(jié)構(gòu)的安全性能得到了提高,還能延長了建筑的使用年限。因此加固法不僅對裂縫有修補(bǔ)作用,對工程的整體質(zhì)量還有加強(qiáng)的作用。
2.3灌漿法
灌漿法不同于修補(bǔ)法和加固法,它的操作相對復(fù)雜,需要根據(jù)裂縫的大小及裂縫出現(xiàn)的位置,選擇與其相匹配的混合土原料,再把原料制成漿液,使用專業(yè)的真空壓力裝置,將漿液壓進(jìn)裂縫中,等漿液凝固后,再用修補(bǔ)法處理表面問題,修補(bǔ)好表面裂縫。但是只有當(dāng)土木工程裂縫出現(xiàn)滲水漏水的問題時(shí),修補(bǔ)法不能解決根本問題,只有灌漿法才能從根本上的進(jìn)行裂縫修補(bǔ),從而提高工程質(zhì)量。
3結(jié)語
總而言之,裂縫問題不僅嚴(yán)重影響施工質(zhì)量,對施工后期維護(hù)也會(huì)帶來不利影響,造成成本增加。保障土木工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵,還是在于裂縫的控制和預(yù)防,我們在施工中,一定要強(qiáng)化施工質(zhì)量管理,從源頭做起,優(yōu)化施工方案,提升施工標(biāo)準(zhǔn)度,規(guī)范人員行為,最大限度的減少裂縫產(chǎn)生。
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