榮萌萌,劉 攀
(1.新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市水利勘測設(shè)計院有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830000;2.江蘇省徐州市水利建筑設(shè)計研究院,江蘇 徐州 221000)
我國屬于農(nóng)業(yè)大國,隨著農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展,其水利工程規(guī)模也逐步擴大。科技水平得到了前所未有的提升,毫無疑問這就為水利工程的快速發(fā)展提供了契機,但是也對農(nóng)業(yè)水利工程的施工材料、技術(shù)有了更高要求。水利工程是一項與國民生計息息相關(guān)的工程之一,在建設(shè)過程中存在諸多問題,其中對水利工程造成嚴重影響的主要為混凝土裂縫,在很大程度上影響工程的安全性及穩(wěn)定性,故而在農(nóng)業(yè)水利工程施工過程中,應該采取相應技術(shù)避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
農(nóng)業(yè)水利工程混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性收縮裂縫的原因主要是混凝土并沒有完全凝固,由于混凝土表層的水分揮發(fā)速度較快,導致其內(nèi)外承受的拉力不同繼而出現(xiàn)裂縫。通常情況下,塑性收縮裂縫往往因為外界溫度過高或者風力較大而產(chǎn)生。另外,還與混凝土原材料中的水灰比、凝固時間以及施工現(xiàn)場環(huán)境的溫濕度等各方面因素息息相關(guān)。塑性收縮裂縫往往中間較寬,兩端相對較窄,并且不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象,一般最短的裂縫長度在20~30厘米,較長則可以達到2~3米,一旦出現(xiàn)塑性收縮裂縫,勢必會對混凝土質(zhì)量造成不良影響。
其實有很多物質(zhì)都存在熱脹冷縮的現(xiàn)象,混凝土也不例外,倘若內(nèi)部環(huán)境及外部環(huán)境溫度發(fā)生了巨大變化,則會形成內(nèi)外溫差,而溫差又導致混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生熱脹冷縮的程度有著明顯差異,所以,因為溫差導致混凝土表層出現(xiàn)拉應力。如若拉應力超出混凝土本身強度,其表面一定會形成溫度裂縫。另外,一些農(nóng)業(yè)水利工程在施工過程中,混凝土表層產(chǎn)生的拉應力不僅超出自身強度,甚至比荷載壓力還要高出很多,通過實踐發(fā)現(xiàn),只要混凝土內(nèi)外溫差在25℃及以上,就會形成溫度應力,進而出現(xiàn)表面裂縫。
鑒于農(nóng)業(yè)水利工程的建設(shè)規(guī)模進一步延伸和擴大,其施工環(huán)境也越來越復雜,為此,外部荷載較大問題頻繁發(fā)生,混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用的影響下出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,并且在施工過程中由于外力而導致的裂縫較為常見。另外,混凝土結(jié)構(gòu)多樣化形態(tài)特點也會造成裂縫產(chǎn)生,其中,次應力裂縫也就是外載體產(chǎn)生了次作用而導致的。
對混凝土強度及其穩(wěn)定性進行檢測是農(nóng)業(yè)水利工程施工的重要環(huán)節(jié),施工質(zhì)量隨著混凝土強度的提升而越來越高,并且還為后續(xù)施工的有序進行奠定了良好基礎(chǔ)。在施工前,原材料按照配比要求進行攪拌,但是,需要盡可能減少混凝土中的水泥含量,主要是因為水泥與水混合后發(fā)生反應產(chǎn)生大量熱量,而在混凝土表層參數(shù)的影響下,水泥的熱量不能得以釋放且全部集中于混凝土內(nèi)部,由此產(chǎn)生溫度應力,可以用粉煤灰代替水泥,同時膠水的比例也應該控制在相應范圍內(nèi)。另外,混凝土當中的粗骨料需要滿足二級配比標準,摻入適量粉煤灰可以增強混凝土的易和性,緩解收縮狀況的同時提升自身抗侵蝕能力,不僅如此,還可以在容易形成裂縫的區(qū)域增添一定數(shù)量的鋼筋,以此減輕混凝土承受的建筑重量,部分荷載也會轉(zhuǎn)移到鋼筋結(jié)構(gòu)上,有效規(guī)避荷載過大而出現(xiàn)裂縫。
對于農(nóng)業(yè)水利工程而言,溫差裂縫防控是混凝土裂縫控制的重中之重,在確保施工原材料質(zhì)量的前提下,有效控制外部溫度變化,以免混凝土內(nèi)外部環(huán)境溫差較大引發(fā)深層次裂縫。溫差較大會造成水泥出現(xiàn)發(fā)熱狀況,在采購原材料過程中,應該以水泥的發(fā)熱量比作為重點進行有效控制,盡可能選擇那些熱量較低的水泥,并且在混凝土制作過程中,采取一系列措施減少內(nèi)部溫差的產(chǎn)生。當然,還需要對施工過程中的溫度予以控制,倘若施工正處于外部環(huán)境溫度較高的季節(jié),應該控制混凝土中水分揮發(fā)較快的問題,以此達到控制溫差的目的,尤其是在混凝土澆筑時,把控好澆筑時間十分重要,如若澆筑時間較長,則會影響其質(zhì)量水平。當然,也可以采取冰塊等方法改善溫度升高較快現(xiàn)象,增加混凝土澆筑的散熱面積,相反,如果在溫度較低的情況下施工,首要任務(wù)即為做好保暖及通風工作,降低溫差,規(guī)避裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外,為了控制混凝土內(nèi)外溫差以及緩解溫度應力,可以充分發(fā)揮通風、二次冷風以及水管水冷等技術(shù)的優(yōu)勢達到降低混凝土溫度的效果,也可以在施工過程中通過瀝青形成滑動性,對其約束條件予以改善,確保溫度應力得到充分釋放,但是混凝土澆筑時間在7~10時或者15~18時最佳。
除了要對施工過程進行有效控制以外,還應該切實做好混凝土后期養(yǎng)護工作,從整體上提升混凝土強度,以此減少裂縫問題的發(fā)生。所以,在施工過程中,需要根據(jù)工程實際狀況,制定出可行性較高的施工方案,同時對施工人員各項施工行為予以控制。第一,在拆除模板之后使用掛草予以處理,為后期養(yǎng)護工作的開展提供便利條件,澆筑12小時內(nèi)不可對澆筑結(jié)構(gòu)進行任何踩踏,24小時后,除了測量溫度以及覆蓋保溫材料之外同樣不可進行踩踏。另外,在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差不超過20℃時方可將保溫材料去除,在中午時間進行最佳。第二,鋼筋出現(xiàn)生銹侵蝕,主要是氧化反應導致的,為了避免銹蝕對農(nóng)業(yè)水利工程的混凝土性能產(chǎn)生威脅,需要增加表層厚度,防止受到氧化的影響。
上述已經(jīng)講到,農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)過程中外力不均衡也會導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,故而在施工過程中,管理層應該對建設(shè)過程進行全方位監(jiān)督和管理,對施工現(xiàn)場進行詳細勘察,以便保障外部環(huán)境不會對施工產(chǎn)生任何不良影響,并且在施工時,科學采用先進技術(shù)對工程項目進行修復和加固處理。在對混凝土裂縫進行修復時,倘若裂縫十分嚴重,可以將適量混凝土和水泥填充在裂縫當中,如果裂縫較小或者并不嚴重,進行常規(guī)修復即可。另外,在施工之前,對施工技術(shù)、材料等各個方面進行審查核實及評估,及時發(fā)現(xiàn)施工過程中隱藏的裂縫隱患,如若發(fā)現(xiàn),及時采取相應措施予以有效處理。通過加大監(jiān)管力度,對施工人員行為產(chǎn)生一定約束,確保各項施工的規(guī)范性,從根源上提高農(nóng)業(yè)水利工程的施工質(zhì)量水平。
農(nóng)業(yè)水利工程在建設(shè)過程中運用GPS技術(shù)對項目工程進行檢測,不但續(xù)航時間比較長,而且還有較高精準度,可以準確發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生裂縫的位置,對水利工程的發(fā)展產(chǎn)生了重要的促進作用。在運用GPS技術(shù)對工程實施全方位檢測時,信息搜索后,根據(jù)反饋信息逐一進行排查,找到存在問題的區(qū)域。另外,GPS技術(shù)可以準確檢測出導致裂縫發(fā)生的各種因素,未雨綢繆,有效控制混凝土裂縫的發(fā)生。
綜上所述,農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)在促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用,為此,應該注重建設(shè)過程中的各個施工環(huán)節(jié)。水利工程混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫是最為常見的質(zhì)量問題,無論何種原因引起的裂縫,都會對工程質(zhì)量安全性及穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。為此,應該對導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因進行分析及探究,根據(jù)成因提出相應解決措施,從根本上提升混凝土施工質(zhì)量,同時為整個農(nóng)業(yè)水利工程質(zhì)量的增強提供重要保障。