土木工程施工中的裂缝处理措施探讨

2022-07-22 09:04曹政
科技创新导报 2022年6期
关键词:处理措施

曹政

摘要:裂缝施工问题在土木工程施工期间多发,在产生裂缝的情况下,会对土木工程的总体施工效率及质量造成一定影响,严重情况下易埋下严重的工程施工质量安全隐患问题,使周围人民群众的生命财产安全受到威胁。与此同时,裂缝问题处理不当,或错失最佳处理时机,也可能扩大裂缝缝隙,造成工程结构出现损坏隐患问题。因此,本文以土木工程施工中的主要裂缝类型为切入点,在分析裂缝产生的原因的基础上,然后提出具体的处理措施,旨在全面提升土木工程施工的效率及质量。

关键词:土木工程裂缝类型  原因  处理措施

近年来,随着国内经济快速发展,基础设施建设数量逐渐增多,而在基础设施建设工作开展期间,土木工程施工是非常关键的环节,因此有必要重视土木工程施工质量的提升。值得注意的是,裂缝问题作为土木工程施工期间常见的质量隐患问题,产生的原因相对复杂,且此类问题处理的难度较大。如何妥善处理土木工程施工裂缝,成为施工单位面临的主要工作挑战之一[1]。在提高土木工程结构安全系数的基础上,及时发现、有效处理裂缝问题,能有效提升土木工程结构的稳定性,尤其是在施工期间出现裂缝后,必须把握最佳处理时机。此外,裂缝类型不同,处理措施也不尽相同,需全方位分析裂缝类型及产生原因,然后采取适宜的处理措施。总体而言,从土木工程施工质量水平全面提升角度考虑,本文针对土木工程施工裂缝处理措施展开分析研究,具有重要的价值意义。

1 土木工程施工中的主要裂缝类型分析

1.1 结构性裂缝

在结构应力达到一定极限,使承载力降低的情况下,会使工程部分结构受到破坏,进而使建筑物的强度降低,进而产生结构性裂缝。从结构性裂缝的形式来看,主要有两类,具体如下。第一,脆性破坏。基于裂缝形成期间,存在一定潜伏期,起初阶段预兆不够明显,产生具有突然性的特点[2]。并且裂缝一旦出现,会对结构产生较大程度的影响,所以需引起充分重视。其二,塑性破坏。由塑性破坏产生的裂缝,会呈现由小变大的状况,对此相关施工技术人员需及时进行补救,以此使塑性裂缝带来的危险系数得到有效减小。

1.2 伸缩性裂缝

在土木工程当中,伸缩性裂缝极为常见。基于具体施工期间,需用到的建筑材料类型较多,常见的有混凝土、水泥等,且这些材料均具备自身的特性,尤其是在热胀冷缩性能方面,较为鲜明[3]。因此,受材料的影响,施工期间便可能引发一些裂缝质量隐患问题。比如,现浇板裂缝,便是常见的一种伸缩性裂缝,此类裂缝隐患问题会对工程的质量造成一定影响,使结构刚度降低,使钢筋受到腐蚀,进而使工程质量及安全性受到严重威胁。并且,原因不同,伸缩性裂缝的表现形式也有所不同,具体如下。

(1)塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝是土木工程施工期间常见的一种裂缝类型,该裂缝的产生与混凝土表面水分蒸发速度过快之间存在密切联系,且通常产生在混凝土结构表面。与此同时,混凝土表面水分蒸发速度过快的原因相对复杂,会在很大程度上增加塑性裂缝处理的难度。结合大量实践经验发现,与塑性沉降裂缝相比,塑性收缩裂缝出现的时间相对较晚,普遍出现在混凝土结构浇筑作业后5h内。由此可见,混凝土浇筑作业深受周围环境因素变化的影响,易加快混凝土结构表面水分蒸发的速度,从而严重的塑性收缩裂缝质,进一步严重影响土木工程施工的质量及安全性。

(2)沉降收缩裂缝。待混凝土浇筑一段时间之后,原材料骨料当中的颗粒会出现脱落的现象,加上钢筋或混凝土的阻挡作用,会导致颗粒和混凝土之间发生分离,并引发不均匀沉降问题,特别是粗骨料,在搅拌与浇筑期间,此类问题出现的几率颇高[4]。值得注意的是,沉降型的收缩裂缝通常呈现为纵向裂缝、表面龟裂形式,且裂缝的深度存在较大差异。

(3)干燥收缩裂缝。在内部混凝土约束作用下,受到养护不当,或水泥水化热速度偏快的影响,会使内部湿度减小、表面快速凝结,最终诱发干裂裂缝质量隐患问题。作为土木工程施工常见的一种裂缝形式,在楼板施工中较常发生。

1.3 地基凍胀裂缝

土木工程施工质量深受外界自然环境与温度变化的影响,尤其是在外界温度过低的情况下,会在很大程度上增加施工裂缝发生的风险,由此说明低温是土木工程施工裂缝产生的主要原因之一。同时,外界自然环境温度过低,会造成地基土壤温度过低,进而易出现土木工程施工裂缝隐患问题[5]。通常情况下,地基土壤表层温度低于零摄氏度时,内部水分因低温作用出现凝结成冰的状态,而在凝结成冰之后,会在很大程度上增加土壤的体积,使原本适宜的地基土壤随着含水体积增加而膨胀,进一步造成地基土壤上部出现冻胀裂缝。尤其是寒冷冰冻区域,在冬季气温较低或长期处于寒冷状态情况下,易产生地基冻胀裂缝,进而会对土木工程施工质量及安全性产生严重影响。因此,需对地基冻胀裂缝引起充分重视。

1.4 墙体裂缝

针对部分土木建筑结构,易产生墙体裂缝问题。墙体裂缝的表现形式也有多种,在建筑应用期间,受到墙体裂缝的影响,会引发不同程度的危害问题,如雨水渗流等,需实施有效的补救措施,使墙体裂缝得到有效修复。

2 土木工程施工中裂缝产生的具体原因分析

如上文所述,土木工程施工中的裂缝类型较多,而从裂缝产生的原因层面分析,具体如下。

2.1 施工技术原因

在具体施工期间,施工技术人员的工作能力对土木工程施工的效率及质量影响较大;同时,部分施工单位过于看重节约工程项目开支,提倡缩减成本投入,易出现刻意降低施工技术标准的问题,或滥用技术能力不达标的施工技术人员,在施工技术人员工作能力不符合岗位基本要求的情况下,便会影响土木工程项目施工的质量[6]。此外,部分施工技术人员尚未经过严格的施工技能专业培训,施工经验相对欠缺,使得在土木工程施工期间难以严格落实严格、完整的施工技术标准,进而易增加施工裂缝问题的发生概率。

2.2 温湿度原因

土木工程施工质量会受到施工现场周围自然环境的影响,且土木工程混凝土施工作业对自然环境的要求相对严格,若自然环境控制不当,则可能引发各种施工裂缝,进而影响工程施工的整体质量及安全性。同时,受混凝土材料自身特性的影响,即不均匀性与脆性影响,在工程施工硬化期间,水泥原材料可能经液化处理后产生大量热量,在增加混凝土结构内部温度的情况下,如果散热效果不佳,或外界施工温度不稳定,则易进一步出现混凝土裂缝问题。此外,混凝土内部结构水分蒸发速度相对缓慢,蒸发后难以及时疏散,则易造成内部水分超标的情况,进而使混凝土结构裂缝问题产生。

2.3 施工材料原因

基于土木工程施工期间,材料应用不当,也会引发裂缝隐患问题。例如,在土木工程施工中,水泥为常用的一种材料,水泥的型号不同,收缩值也有所不同,主要受石膏、碳酸钙元素含量、水泥细度等因素的影响。在水泥材料选择期间,需从多方面进行考量。再者,在土木工程墙板、楼板施工期间,所使用的外加剂不同(防水剂、减水剂等),产生的收缩效果也有所不同。此外,基于土木工程施工期间,混合品种较多,在配置期间会呈现不同的性能,如粉煤灰对收缩性具有一定控制能力,若控制不当,则会引发收缩裂缝问题。

2.4 混凝土制备与养护原因

在土木工程施工过程中,混凝土、钢筋等为主要的施工材料,这些材料存在不同的收缩特性,且会在很大程度上受外界环境的影响[7]。特别是混凝土,倘若基于混合期间未能合理科学设置原材料比例,易发生水泥水化热的情况,或导致添加剂含量增加,进一步引发裂缝质量隐患问题。与此同时,针对混凝土,若养护期间未达到规定的养护时间或养护操作存在失误等情况均会引发不同程度的裂缝问题,对此需引起充分重视。

3 土木工程施工中的裂缝处理措施分析

为了使土木工程施工裂缝得到有效防治,落实有效的处理措施至关重要。总结起来,具体处理措施如下。

3.1 控制材料质量

混凝土材料质量与土木工程总体施工质量之间存在密切联系,为降低土木工程施工裂缝发生率,相关施工单位需秉持“具体问题、具体分析”的基本工作原则,在施工前期做好混凝土材料的采购工作,严格控制混凝土材料的准入质量。与此同时,在混凝土采购期间,遵循相应的混凝土选用标准,以此提高总体采购效率,确保采购的混凝土质量均能够符合工程项目的具体要求。并且,需对施工材料存储工作的开展充分重视,综合考虑施工现场自然环境等影响因素,妥善储藏混凝土材料。以南方地区施工现场为例,需根据多雨季节的气候特点,注意混凝土材料日常存储的质量及安全性,保证施工材料符合土木工程项目施工要求。

3.2 控制环境温湿度

温度应力是土木工程施工裂缝产生的重要原因之一,且会对土木工程项目的施工质量造成严重影响。如何合理控制土木工程施工现场温度,是相关从业人员需重视的一大问题。因此,在实际处理过程中,相关施工单位需加大对环境温湿度的控制力度,消除温度应力对施工现场产生的不良影响,规范土木工程施工操作流程,使施工作业与降温作业之间协同进行[8]。并且,可通过喷洒低温水等方法,冷却碎石温度,进而满足降低混凝土浇筑作业温度的要求。此外,针对气温炙热的施工环境,则可采取浇薄施工措施,注意及时散去施工现场热度,预防温度下降后出现水汽、湿气,进而避免施工裂缝质量隐患问题的发生。

3.3 控制支模施工质量

支模施工是土木工程施工的一大关键环节,相关施工单位需以土木工程项目具体施工情况为依据,优化支模施工建设流程,消除影响工程施工质量的相关风险因素,为保证工程施工的安全性提供强有力的支持。与此同时,在挑选模板期间,需选择质量好、性能佳的钢模板支架,充分发挥其散热性好、强度高的作用,进而提升支模稳定性,预防出现支模滑动位置移动等问题,使散热效果得到有效提升。此外,在具体施工期间,需选择适宜的钢模板支架开展相应的支模施工作业,以保证混凝土施工质量为前提,注重保证施工操作流程的有序性,尽可能缩短混凝土施工工期,减少混凝土模板之间的浇筑间隔距离。在提升支模施工质量的基础上,使裂缝质量隐患问题的发生得到有效预防控制。

3.4 合理使用灌浆处理方法

针对部分已成型的裂缝结构,需实施及时、有效的处理对策,避免土木工程项目中其他结构的质量受到影响。在裂缝处理中,灌浆法较常使用,针对部分混凝土墙中较大的裂缝,采取原材料灌浆方法,并选用与墙体原材料相同的材质对裂缝进行处理,可达到理想的处理效果。值得注意的是,在施工过程中需对灌浆时间进行合理控制,并且还需做好表面养护作业,使原材料能够与裂缝之间有效融合。此外,在使用灌浆法过程中,还可使用聚合物灌浆处理方法,尤其是在潮湿的环境当中,和水产生反应之后,能够使强度较高的固态沉淀物形成,常见的有氨基甲酸乙酯等。总之,可合理使用灌浆处理方法,使已出现的土木工程施工裂缝问题得到有效处理。

3.5 合理使用电化学防护法

电化学防护,为一类新型的裂缝处理技术,该技术应用要点如下。基于电场施加电化学反应,使混凝土或钢筋混凝土所处环境得到有效改变,并使钢筋性能受到一定钝化,进而达到电化学防护的作用。同时,常用的电化学防护方法类型包括阴极防护法与氯盐提取法。在钢筋混凝土结构裂缝当中,这些方法适宜使用,能够使防腐层得到有效形成。此外,电化学防护法操作较为复杂,且造价成本较高,因此在土木工程中推广会受到一定阻碍。所以,在条件允许的情況下,可使用电化学防护法,使土木工程施工裂缝问题得到有效处理。

3.6 合理使用结构加固法

基于土木工程当中,处理裂缝,其目的是使裂缝对混凝土的受力结构产生的影响得到有效避免[9-10]。对此,相关施工技术人员需以力学角度,针对土木工程结构实施有效加固处理。在使用结构加固法之前,需做好前期勘察作业,加强与其他部门之间的沟通交流,使裂缝问题得到规范处理,进一步使土木工程结构的稳定性及安全性得到有效强化。

4 结语

通过本文的分析探究,认识到土木工程施工裂缝产生的原因相对复杂,会大大增加裂缝处理的难度。因此,相关施工单位需秉持实事求是的工作原则,以消除施工裂缝对工程质量产生的不良影响为前提,规范支模施工流程,做好混凝土材料采购、存储等方面的工作,严格控制混凝土浇筑期间的施工温湿度。并且,需增强施工技术人员标准化作业意识,降低施工裂缝发生概率。此外,针对已出现裂缝问题的项目工程,则需及时采取有针对性的加固处理措施,减少裂缝深度,进一步延长项目工程的使用耐久性及安全性。总之,相信从以上方面做好,土木工程施工裂缝的发生概率将能够得到有效降低,进一步为土木工程施工质量及安全性的全面提升奠定坚实的基础。

参考文献

[1]张建斌.土木工程施工中裂缝处理措施研究[J].智能城市,2021,7(4):94-95.

[2]魏宏蓁.土木工程施工中裂缝处理措施[J].智能城市,2021,7(4):146-147.

[3]董建军.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].砖瓦,2020(8):100-101.

[4]董建军.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].城市建设理论研究:电子版,2020(17):109.

[5]陈刚.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].建材与装饰,2019(36):38-39.

[6]张慧君.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].建材与装饰,2019(35):41-42.

[7]张占武.解析土木工程施工中混凝土裂缝处理措施[J].门窗,2019(19):97,99.

[8]张红英.土木工程施工中裂缝处理措施[J].山西建筑,2019,45(9):88-90.

[9]张小军.土木工程中混凝土裂缝的成因与防治对策研究[D].武汉:湖北工业大学,2018.

[10]姚卫忠.保障房混凝土裂缝成因及防治对策研究[D].镇江:江苏大学,2020.

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