何文聪 丘志洪 中国路桥工程有限责任公司
由于港道工程中大体积混凝土结构处在环境潮湿、温差变化大的环境;再加上受技术条件等影响,裂缝容易在大体积混凝土结构产生。高度重视大体积混凝土工序施工,实施与预防应对大体积混凝土裂缝各项措施,使大体积混凝土结构达到质量标准要求。
大体积混凝土裂缝会造成结构不平衡,存在变形、沉降的风险,直接威胁着工程的安全性以及后期使用。当有裂缝问题的工程投入到使用之后就会潜在着极大的风险,比如坍塌风险、渗漏风险等,严重时还会造成工程事故。
列举港口与航道工程中大体积混凝土结构发生裂缝的几点原因,具体如下:
港航工程中大体积混凝土结构通常承载着较高的荷载,其设计的各项参数必须满足实际使用的要求。个别设计单位在大体积混凝土结构设计过程中不严谨,未能考虑当地的施工环境及条件,图纸滥套,致使该项工程局部设计不合理,从而在施工中产生裂缝。
大体积混凝土施工时对技术要求很高,施工技术方案不缜密,现场施工人员技术不专业、不规范就会造成裂缝问题。混凝土施工技术中的影响因素除了施工行为以外,还包括材料、工艺等因素,直接影响着大体积混凝土的结构状态。
港航道工程位于江河及海边,常年环境湿润、空气湿度极大,这也是引起大体积混凝土结构裂缝中不能忽视的原因,环境还会影响到后期的养护措施,增加混凝土裂缝的发生几率。
通过分析港口与航道工程中大体积混凝土裂缝产生的原因,综合总结控制裂缝的几点措施,如下:
施工单位应提前熟悉设计图纸,组织公司技术骨干对大体积混凝土工程的设计讨论会审。涉及经济、安全系数极高的项目时,应组织行业专家进行评审。并根据自身工程的环境、增加地质勘探数据、保证基础结构,对有利或不利于工程安全质量的应及时与设计单位沟通,要求设计单位对该项优化设计。
针对本项目大体积混凝土工程,制定符合自身施工条件的预防大体积混凝土产生裂缝的方案,在施工过程严格执行落实施工技术方案的各项内容。
混凝土材料的适用性及品质会直接诱发大体积混凝土裂缝,控制裂缝的过程中应该把材料验收审核及管理作为首要的工作内容。港口与航道的日常施工中,针对大体积混凝土中使用的材料查验工作,以此来减少结构裂缝诱因。首先要大体积混凝土原材料的评估,确保原材料符合要求,所有材料达到标准后组织进场。然后是施工现场的材料送检试验工作。
全面检查试验钢筋、砂石、水泥、外加剂等材料,确保原材料的性能符合施工方案中的要求。大体积混凝土材料需采取一系列的测试方法,比如变形测试、凝固时间、强度测试等,保障大体积混凝土结构强度;最后对原材料评估,根据原材料的试验数据决定使用与否。
在工程项目大体积混凝土施工前,提前对施工人员分工,对振捣工、加固工、钢筋工、模板工、电工进行技术交底,落实各班组责任,严格按施工技术方案施工。必要时,可采取分组的形式进行技术交底,让每个工人明确自己的职责,提高质量意识,针对个别重点岗位进行培训,有效提高工人施工操作技术水平,才能够顺利完成施工,保证工程质量。
大体积混凝土裂缝施工,专门设置裂缝监控监督小组,控制现场施工人为影响因素,有效控制裂缝的产生。成立大体积混凝土施工监督小组,由设计、监理、施工三方组成,监督小组在大体积混凝土裂缝施工时,负责起现场监督管理的工作。对大体积混凝土的布料厚度、振捣时间及范围、现场混凝土的凝固时间进行重点监督,监督小组成员发现施工错误时要及时纠正,并给出指导的方法,以便达到裂缝控制的目的。
港口与航道工程大体积混凝土时应尽量避免高温或低温施工,如不可避免时,高温季节施工时应对砂石原材、已绑扎钢筋、模板进行合理洒水降温,利用外加剂延长混凝土的初凝时间,并避免中午高温时间段作业施工;低温季节施工时,采取有效防冻措施,加热混凝土用水、添加防冻剂、现场覆盖保温材料等措施,并避免夜间作业施工。在温度超出规范要求时,应避免施工。在施工过程中,如遇下雨情况时,应根据现场情况及时调整混凝土坍落度、覆盖遮雨工具材料、有效排除积水等措施,保证混凝土质量,减少裂缝产生。
养护管理是大体积混凝土成型后控制裂缝产生的重要工序。制定大体积混凝土养护制度,落实专人专职养护,并作专业的技术交底,裂缝监督控制小组应加大巡查对养护制度的落实执行情况监督,严格按照养护制度进行工作,监督养护工人实施的工作内容,通过科学合理的养护条件,提高大体积混凝土的质量,减少裂缝产生。
针对施工已成型的大体积混凝土裂缝,应聘请专业机构对裂缝做评估分析。根据报告作针对性的修补治理,并明确修补治理方案。本文总结了治理大体积混凝土裂缝的几点方法,如下:
在修复大体积混凝土时采用先开槽修整再灌入材料的方法,根据港口与航道工程大体积混凝土的裂缝宽度组织开槽修整,要求开槽的深度比裂缝深度大,清洗干净开槽裂缝里残渣灰尘再作灌缝;调配灌缝材料,并对灌缝材料的强度及耐久性进行试验,符合要求后才可使用,确保填充之后的裂缝达到结构安全质量要求。
如裂缝宽度较小,但深度和长度都较广时,可利用压力注浆法进行修补。注浆法指在大体积混凝土的裂缝中给予压力,利用压力的作用把修复浆灌入到裂缝的位置,比如机械动力注浆修复、低压注浆修复等,均是压力注浆法中常用的技术操作,目的是让修复泥浆顺利的灌入到裂缝深处位置,修复浆充满裂缝槽体后完成裂缝治理。
当大体积混凝土表面有较多细小的裂缝且不影响结构安全时可采用表面覆盖法,直接在大体积混凝土表层涂抹上防水涂抹,利用防水涂抹实现裂缝的治理;也可对表面的龟裂裂缝混凝土进行轻度凿除,重新浇筑特殊调配的材料进行铺筑,保障大体积混凝土表面外观平整。
现阶段的施工技术及机械设备可为港航大体积混凝土工程施工提供更好的便利条件,将来也会出现更多的大体积混凝土结构施工。文中汇总了大体积混凝土产生裂缝的原因,只有在施工过程中严格执行各项控制措施,并采取合适的治理方法,才能保证港口与航道大体积混凝土结构的安全与稳定。