李萬虎
【摘要】當前土木工程,在建設工程中的占比越來越多,人們對于土木的依賴也越來越大,鋼筋混凝土已成為施工過程中的主要材料。它有著一定的強度,并且提高了土木施工過程中的荷載能力,減少了意外事故的發(fā)生,增強了結構上的穩(wěn)定性。但是土木工程無論是在施工中還是應用中都有可能發(fā)生裂縫現(xiàn)象,這已成為一種常見的工程病害,需要有關人員進行具體的分析,明確裂縫的成因,對這些裂縫的類型進行詳細的研究。
【關鍵詞】土木工程;施工裂縫;處理措施
對于當前的土木工程來說,它在建設工程中的占比已經(jīng)越來越多,人們對于土木的依賴也就越來越大,對于現(xiàn)階段的時代發(fā)展來說,鋼筋混凝土已經(jīng)成為了施工過程中的主要材料,它有著一定的其強度,并且提高了在土木施工過程中的荷載能力,減少了意外事故的發(fā)生,增強了結構上的穩(wěn)定性。但是對于現(xiàn)階段來說,土木工程無論是在施工中還是應用中都有可能發(fā)生裂縫現(xiàn)象,這已經(jīng)成為了一種常見的工程病害,需要有關人員針對這方面進行具體的分析,明確在土木工程施工中裂縫的成因,并且對這些裂縫的類型進行詳細的研究。
1、土木工程施工裂縫的類型
1.1荷載引起的裂縫
在進行土木混凝土設計施工的過程中,荷載也是引起裂縫的罪魁禍首。其中,在設計計算階段易出現(xiàn)荷載過大問題,在對結構計算的過程中,漏算或者不計算、計算模型不合理、結構受力假設與實際受力不符等,均會導致由于荷載因素出現(xiàn)混凝土裂縫。另外,內(nèi)力與配筋計算出現(xiàn)差錯、結構安全系統(tǒng)達不到設計標準、設計斷面不足、結構剛度較弱、鋼筋設置數(shù)量不足或布置時出現(xiàn)錯誤等,都可能對土木混凝土荷載造成影響,導致其裂縫問題的發(fā)生。施工環(huán)節(jié),未按照圖紙設計開展作業(yè)、結構施工流程不規(guī)范;缺乏對預制結構受力特點的了解,盲目吊裝、搬運;未對結構做疲勞強度試驗等,也可能會因荷載能力不足而引發(fā)裂縫問題。
1.2干縮導致的裂縫
這種裂縫是不可修復的,混凝土內(nèi)部的含水量與表層含水量存在明顯的差異,在受熱之后,蒸發(fā)程度也會有明顯的不同,在此基礎之上就會產(chǎn)生裂縫。于干縮導致的裂縫而言,一般與澆筑后的管理工作有著密切的關系。這種裂縫多見于墻體上,墻體會長時間受到光照,因此溫度相對較高,加之風力強度的不斷變化,致使混凝土內(nèi)部的水分不斷收縮,而收縮的程度有明顯的不同,從而導致墻體產(chǎn)生裂縫。
1.3塑性收縮
塑性收縮通常在混凝土拌和完成后的3~12h內(nèi)出現(xiàn)?;炷了苄允湛s導致的裂縫多是由于混凝土在澆筑完后的硬化過程中,結構表面的水分蒸發(fā)過快,使結構收縮變形較大而產(chǎn)生裂縫;或者由于混凝土振搗不密實以及產(chǎn)生了離析現(xiàn)象導致結構塑性收縮而發(fā)生裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)于結構表面,形狀不規(guī)則,通常情況下,長度在20~30cm,較長時可達2~3m,寬1~5mm。在干熱或大風天氣,混凝土結構內(nèi)外溫差較大時較容易出現(xiàn)。
1.4結構性裂縫
對于結構性裂縫來說,它是由于結構應力達到一定的極限,從而引發(fā)承載力的不足,造成工程部分結構上的破壞,是降低土木物強度的前提,這種情況下產(chǎn)生的裂縫具有一定的安全隱患,需要工作人員進行具體的分析。首先,結構性裂縫主要分為兩種形式,包括脆性破壞以及塑性破壞。對于脆性破壞來說,在裂縫形成的過程中具有一定的潛伏期,在開始階段并沒有明顯的預兆,都是突然發(fā)生的現(xiàn)象,而且一旦發(fā)生裂縫,對于結構的影響就是非常大的,必須加強這方面的重視。對于塑性裂縫來說,它是指裂縫在由小變大的過程,在這個階段,有關人員可以采取相應的補救措施,相對比來說,塑性裂縫的危險性較小。
1.5沉降收縮裂縫
在混凝土澆筑的一段時間后,原材料骨料中的顆粒產(chǎn)生脫落的情況,由于受到鋼筋或者混凝土的阻擋,使得顆粒與混凝土產(chǎn)生分離,并且造成不均勻的沉降,尤其是對于粗骨料來說,在攪拌和澆筑的過程中非常容易發(fā)生這種現(xiàn)象。沉降型的收縮裂縫大多表現(xiàn)為縱向裂縫以及表面龜裂的形式,并且裂縫深度不一。
2、土木工程施工中裂縫處理的措施
2.1強化溫度控制
需要選擇中低熱水泥,如粉煤灰、水泥、礦渣、水泥等;根據(jù)施工情況降低水泥用量;降低水灰比,所采用的一般混凝土水灰比控制在0.6以下;有效改善骨料級配,通過使用高效減水劑減少水泥用量,降低水化熱;混凝土攪拌加工工藝的改善能夠降低混凝土澆筑溫度,在混凝土中添加緩凝作用的外加劑,在溫度較高的環(huán)境中進行混凝土澆筑,需要使用遮陽板,對混凝土溫度實時控制,采用科學合理的施工工序,分塊澆筑,這在較大程度上可利于混凝土散熱;對于大體積混凝土而言,可以在內(nèi)部進行冷卻管道設置,通過冷水降低混凝土內(nèi)外溫差;對混凝土內(nèi)部溫度進行實時性檢測,以此能夠及時采取針對性管控措施;在對混凝土進行拌合的過程中,使用水降低混凝土澆筑溫度;如果澆筑期間周圍環(huán)境溫度較高,應當將混凝土土木厚度減小,并且采用澆筑層散熱方法對混凝土溫度實施有效控制;在進行混凝土拆模期間,若混凝土外部溫度在短時間下降,需對混凝土保溫,所以能夠避免混凝土表面出現(xiàn)溫度下降而出現(xiàn)裂縫的發(fā)生;由于一些施工工期相對較長,混凝土薄壁結構或者混凝土澆筑塊長時間暴露在空氣中,應根據(jù)天氣變化采取針對性的保護措施。
2.2科學養(yǎng)護成型的混凝土
做好混凝土養(yǎng)護工作,可以避免由于養(yǎng)護不到位所導致的混凝土裂縫。作為施工人員,需要對養(yǎng)護工作有明確的認識,了解養(yǎng)護工作的重要性,利用科學的養(yǎng)護工作控制成型混凝土內(nèi)部、外部的溫度差,從而使混凝土的約束應力控制在相應的范圍內(nèi)。施工人員對成型的混凝土給予相應的保溫養(yǎng)護,可以控制降溫的速度,降低溫度應力,緩解由于表面干裂導致的塑性收縮。因此在土木工程開展的過程中,施工人員需要對養(yǎng)護工作提起重視,如果在施工中遇到惡劣的天氣氣候,可以組織施工人員搭建相應的防雨設備,將防雨設備鋪設到成型混凝土的表面。此外,還需要對排水問題提起重視,避免雨水流入基坑,這樣可以確保混凝土澆灌的連續(xù)性。
2.3規(guī)范混凝土澆筑工藝
混凝土澆筑施工非常關鍵,應嚴格按照既定步驟進行施工。首先要從管理方面加大對混凝土澆筑過程的監(jiān)測和管理,確定科學合理的施工工序。為了防止施工過程中出現(xiàn)裂縫問題,施工技術人員要把控好混凝土的一次澆筑高度,避免一次澆筑體積過大而產(chǎn)生溫度或結構裂縫。部分混凝土結構的澆筑體積較大時,要參考實際情況和國家規(guī)范設置變形縫,避免由于混凝土收縮變形而產(chǎn)生裂縫。澆筑完成后的振搗工作對減少裂縫的產(chǎn)生也非常關鍵,要確保充足的振搗時間與合理的振搗頻率。拆模時,需要觀測當下的天氣溫度和未來幾天的天氣變化,掌握恰當?shù)牟鹉r機。
2.4施工過程的裂縫控制
在土木工程結構施工中,工程施工等規(guī)范與工程質(zhì)量的聯(lián)系較大,所以,為了避免土木工程裂縫的出現(xiàn),施工單位應該對各個工序進行控制。首先,在混凝土振搗控制中,應該保證材料振搗密實及均勻,并按照土木工程的施工標準,進行分層澆筑,有效避免混凝土漏振以及過振問題的出現(xiàn),提高混凝土施工的穩(wěn)定性。其次,在混凝土澆筑之前,施工人員應該仔細核查模板支撐系統(tǒng),根據(jù)土木工程的施工特點,保證模板支護的穩(wěn)定性,有效避免模板澆筑變形及松動問題的出現(xiàn)。最后,通過對土木工程施工狀況的分析,交將混凝土自由下落的高度控制在2m以內(nèi),有效避免混凝土施工中出現(xiàn)離析問題,為土木工程的穩(wěn)步施工提供技術支持。
2.5灌漿法
對于一些已經(jīng)成型的裂縫結構來說,有關人員應該及時采取有效的措施,并且保證在這個過程中不會對工程的其他結構造成影響。灌漿法就是裂縫處理中比較常見的一種方法,它主要是通過原材料灌漿的方法,尤其是針對一些厚混凝土墻上的比較大型的裂縫來說,應該采用和墻體原材料的材質(zhì)進行裂縫的處理工作,注意灌漿的時間,而且還要對它的表面進行一定的養(yǎng)護工作,做好原材料在裂縫上的有效融合。另外,對于灌漿法來說,還可以采用一些聚合物的灌注方法,它可以應用到潮濕的環(huán)境中,與水反應后就可以形成強度比較高的固態(tài)沉淀物,例如氨基甲酸乙酯等。
2.6電化學防護法
對于電化學防護法來說,它是一種先進的裂縫處理技術,通過在電場的施加下對其進行電化學反應,改變混凝土或者鋼筋混凝土所處的環(huán)境,對鋼筋的性能進行一定的鈍化,從而達到相應的目的。對于電化學防護法來說,主要包括陰極防護法、氯鹽提取法等。它們比較適應用于鋼筋混凝土結構的裂縫中,還可以形成一定的防腐層。適應性比較強,質(zhì)量效果較高。但是對于電化學防護法來說,它的操作方式比較復雜,而且成本造價較高,在一般的土木工程中,應用并不是很廣泛。
2.7做好預拌混凝土質(zhì)量驗收工作
如果混凝土在生產(chǎn)過程中存在質(zhì)量問題,就會對總體的工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,所以相關工作人員需要保證最終的生產(chǎn)質(zhì)量,就需要對預拌混凝土做好相應的驗收工作,這樣才能保證土木工程的生產(chǎn)質(zhì)量。預拌混凝土在進行應用時需要做好相應的劃分工作,對技術交底操作高度重視。在進行混凝土的選擇時,想要保證最終的生產(chǎn)質(zhì)量,就需要高度重視預拌混凝土的質(zhì)量驗收工作,其中主要的驗收內(nèi)容應當包括工程施工單位、工程施工項目、混凝土材料供應方、混凝土強度以及混凝土澆筑的內(nèi)容。在進行預拌混凝土的驗收時,應當保證各項參數(shù)都滿足相應的施工需求,而在完成預拌混凝土的質(zhì)量驗收后,還需要對預拌混凝土的質(zhì)量進行控制,明確在施工過程中可能出現(xiàn)的坍塌狀況,做好混凝土的坍塌度復查,而對于坍塌度不合標準的,應當采用相應的技術手段對其進行修復和解決,以滿足后續(xù)的混凝土施工需求。
2.8提高施工技術
現(xiàn)階段先進的科學技術不斷涌現(xiàn),在此基礎之上,土木施工中引進了諸多新型機械設備,這些機械設備的使用不僅可以優(yōu)化施工流程,而且逐步提升施工效果。為了充分發(fā)揮先進施工器械的作用,施工人員需要不斷提高自身的施工能力以及施工技術,這樣可使先進機械設備的作用得到充分發(fā)揮。在施工開展前,管理人員應將先進機械設備的使用方法進行普及,使施工人員了解到先進機械設備的施工操作,這樣可保證先進機械設備得到有效應用,從而降低混凝土裂縫的發(fā)生概率。施工人員在利用先進機械設備時,如若發(fā)現(xiàn)存在不足之處,應及時告知管理人,這是因為先進機械設備的不足,可能會對施工產(chǎn)生不利影響,這也就難以保證整個施工工程的質(zhì)量。因此,在土木工程開展之前,需將施工人員的施工技術不斷提高,并將施工結構進行優(yōu)化,這樣可以控制混凝土裂縫的發(fā)生率。
結語:
綜上所述,對于土木工程來說,它是我國城市發(fā)展的基礎,在施工的過程中,經(jīng)常會發(fā)生裂縫現(xiàn)象,原因包括溫度環(huán)境、施工方法等方面,有關人員應該對施工裂縫進行預防,并且對已經(jīng)成型的裂縫采取灌漿法、電化學防護法等措施,從而避免裂縫對整體結構造成危害,提高工程的質(zhì)量,做好相應的保障措施。
參考文獻:
[1]何元斌.土木工程施工中裂縫處理對策淺談[J].居舍,2019(33):59.
[2]張占武.解析土木工程施工中混凝土裂縫處理措施[J].門窗,2019(19):97+99.
[3]杜耀進.探討土木工程施工中的裂縫處理對策[J].城市建設理論研究(電子版),2019(28):34.
[4]趙晶晶.土木工程施工中裂縫處理方法研究[J].居業(yè),2019(08):117+120.
[5]黃利寶.土木工程施工中裂縫的預防和處理分析[J].居舍,2019(22):9-10.