王培先
(惠州市广播电视大学 广东·惠州 516007)
随着我国基础设施建设规模的不断扩大,对岩土工程施工质量要求也越来越高,受自然环境和各种施工条件等因素的影响,岩土工程施工中经常会产生混凝土裂缝问题,这也使岩土工程的质量与安全受到了很大威胁,对混凝土裂缝进行必要的防控也已成为相关人员的重要控制内容。特别是在现代化城市建设的今天,确保岩土工程施工质量、保障工程施工安全,已经成为降低工程成本、提高工程使用价值的重要举措,而对混凝土裂缝采取必要的防治策略,更是实现岩土工程顺利施工的必要前提。
在岩土工程施工过程中,经常会发生混凝土裂缝问题,如地基沉降不均匀裂缝问题、基础施工裂缝问题,通过将这些混凝土裂缝问题进行总结归纳,可以将其分为三种类型,分别是地基裂缝问题、施工裂缝问题及温度裂缝问题。
岩土工程混凝土地基裂缝问题是混凝土裂缝的一大常见问题,地基裂缝主要是因地基沉降不均匀,导致地基局部承受过大应力而造成的,通常来说,地基的应力和其深度是呈正比例关系的,应力越大,则代表地基的深度就越深,其扩散范围自然也就越广。由于地基中的应力分布是很难均匀的,这也使地基的不同位置产生不同深度的沉降,进而使地基产生混凝土裂缝。
岩土工程施工中造成混凝土裂缝问题的因素有很多,原材料是造成施工裂缝问题的主要因素,如水泥、砂石等原材料的质量不过关,混凝土配比不当、模板不合理、混凝土中的水分蒸发等都会产生混凝土裂缝。并且,在岩土工程施工中,混凝土施工一般都是进行大面积施工的,这也使较大体积的混凝土可能会因凝固不够均衡或内外热散差异等而产生内外张力,进而在后续施工与维护中出现混凝土裂缝。
在岩土工程施工中,其裂缝种类也有所不同,较大的混凝土裂缝不仅会给工程质量的美观性带来较大影响,还会因此造成工程发生漏水现象,甚至还会使岩土工程的承载力降低,进而发生工程倒塌事故。一般情况下,对温度与荷载的变化会使混凝土裂缝也相继发生变化,一开始混凝土裂缝可能很小,也不易被察觉,但经过较长时间以后,裂缝便可能进一步扩大,当裂缝扩大到一定程度时,便会对岩土工程的防火性能、抗渗透性、承载能力及抗腐蚀性能造成更大的影响。因此,必须要对混凝土裂缝问题予以高度的重视,通过采用具有针对性的裂缝防治措施来确保岩土工程的施工质量。
通过对各类混凝土裂缝进行分析与统计,混凝土裂缝的产生原因有将近80%都是因变形引起的,其他产生原因则是由荷载引起的。要想制定出有效的混凝土裂缝防治策略,就必须要对混凝土裂缝的成因进行深入分析。为此,本文便对混凝土裂缝的成因进行探讨,将其成因为成两类来剖析。第一类是非荷载因素所造成的混凝土裂缝,它通常是因温度裂缝等外部因素而产生的,由于混凝土自身抗拉能力较弱,这也使其内部结构会受到外部环境影响而产生裂缝,对于荷载因素所造成的混凝土裂缝来说,可以通过对工程进行合理的设计与质量控制予以避免,而对于非荷载因素造成的混凝土裂缝则较难避免。第二类是因混凝土初始缺陷而造成的裂缝,当混凝土凝结过程中,如果内部有气孔产生,便会产生混凝土裂缝,这也正是混凝土自身初始缺陷所引起的,这也会使工程的防渗透性与抗荷载能力受到极大影响,在长期使用过程中引发安全隐患。
对岩土工程的施工设计方案进行必要的优化是对混凝土裂缝进行有效控制的重要举措,通过对施工设计方案进行科学合理的优化,能够在最大限度上避免混凝土裂缝问题的发生。在设计阶段,应将易产生混凝土裂缝的部位及施工阶段进行重点标注,并对其进行及时的加固,采取合理有效的防治措施。一般来说,可通过钢筋的应用来对混凝土中易产生裂缝的部位进行防护,因钢筋是一种韧性材料,并且还具备良好的承载能力,因此可以取得较好的控制效果。此外,在施工方案设计中,还要确保施工单位与设计单位能够进行紧密的联系与配合,应对施工现场采取实地调研与勘察的方式,以此掌握产生混凝土裂缝的各种诱因。在岩土工程施工过程中,应对设计文件进行细致的研究,特别是对某些需要进一步细化设计的施工项目,施工单位应与设计方做好沟通工作,当遇到需要对填土层进行人工换填时,应在换填后对填土层进行碾压,其施工顺序是,待土方开挖至换填底面后,在对土方进行开挖时应将换填底面周围的杂填土进行挖除,遇到有地下水的情况时,需要利用开山石进行换填。在实际施工过程中,可采用高强度的钢纤维混凝土来进行施工,并对混凝土原材料的配合比进行优化设计,通过钢纤维的掺入来提高混凝土的自身强度,使高强混凝土所具备的破坏特征得到相应的改善,并保证原材料在整个使用过程中能够具备较高的质量,以此预防混凝土裂缝的产生。
在混凝土施工中,必须要对混凝土原材料进行严格的管控,应选取符合国家标准及设计要求的施工材料,并对到场原材料进行严格的检验,确保水泥的品种采用合理,混凝土的强度等级达到施工要求,应尽量避免强度过高水泥的应用,对于砂、石等骨料应确保质量满足规定。掺合剂与外加剂虽然能够有效减少混凝土裂缝,但在使用过程中同样要确保掺合剂与外加剂的质量合格,对掺合剂或外加剂应严格按照规范要求添加,在使用掺合剂或外加剂之前,施工单位还应对产品说明书、出厂检验报告、性能检验报告及合格证进行严格的检查,在同时采用几种外加剂时,应对其相容性进行分析,了解其对混凝土性能可能造成的影响,试验通过后方可进行使用,需要注意的是萘系减水剂和聚羧酸系减水剂不能进行复合使用,同时所使用的外加剂不能对人体造成危害,更不能对环境造成污染。同时,如果混凝土具有耐久性要求,应对混凝土中的氯离子含量及总碱量进行严格的控制。在混凝土中掺加膨胀剂时,应对不同种类膨胀剂的效果进行密切注意,并进行用前试验。此外,还要保证混凝土的和易性、坍塌度等性能满足施工要求,并做好混凝土的养护工作。
由于混凝土自身的材料特性,其在施工过程中是无法自行散热的,如果混凝土中的热量无法排除,必然会使混凝土的内外温差过大,进而产生大量的温度裂缝。因此需要通过人为干预的方式来对其进行降温,在对混凝土进行降温时,应根据混凝土中的温度情况来进行降温,特别是在夏季施工时,如果混凝土的筑浇厚度过大,必然会影响混凝土的散热,因此在实际施工中,应尽量减少混凝土在施工时的浇筑厚度,以此确保混凝土的外表面能够有效散热,不过,需要予以注意的是,混凝土在施工完毕后,施工人员应采用养护膜对其进行覆盖养护,切忌将混凝土暴露在阳光之下进行暴晒,否则极易引发温度裂缝,而且也不利于混凝土的自身散热。在对混凝土进行降温时,也不得对其进行最低温度降温,混凝土的降温应采用循序渐进的方式,以避免混凝土在降温过程中受到过度刺激而使裂缝加剧延伸。
综上所述,在岩土工程施工中,其地质条件与外部各种因素的影响都会产生混凝土裂缝,并且工程产品所具备的特征也使工程的混凝土裂缝防控治理带来很大的难度,因此,要想对混凝土裂缝进行有效防控,就必须要对混凝土裂缝的成因进行分析,并采取相应的技术手段,做好混凝土的浇筑、振捣与养护工作,提高施工人员的施工水平,这样才能起到有效的防控效果,保障岩土工程的施工质量。
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