水利工程混凝土施工裂缝成因及控制措施.pdf
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1、水利工程混凝土施工裂缝成因及控制措施 张磊 ( 中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西 西安 7 1 0 0 6 5 ) 摘要水利工程是我国重要的基础工程, 亦是民生工程, 在社会经济发展中有着积极的促进作用。 近年 来, 随着基础建设投入力度的不断加大, 水利工程的建设也随之增多, 其安全和外观必须引起重 视。裂缝是水利工程最常见的病害之一, 本文对其成因、 预防、 控制、 处理进行了全面的分析。 关键词 水利工程 ; 裂缝; 成 因; 处理 中图分类号 : T V 6 9 8 2 + 3 1 文献标 识码 : B 在 水利工程施 工中 ,开裂 是混凝 土最常 见的病害之 一 ,裂缝的产
2、生可能导致 建筑物 发生渗漏 , 而一旦水 渗入混凝 土内部 , 又会 引 起混凝土水解破坏 , 内部钢筋锈蚀 , 导致混凝 土结 构物遭到严重 破坏 ,轻则影 响建筑物 的 外观 和正常使用 ,严重的贯穿性 裂缝甚 至可 能导致 混凝 土结构物 的完全破坏 。因此 , 对水 利施丁中的混凝土裂缝原因进行分析 ,并提 合理有效的裂缝防治措施十分必要。 1水 利工程 混凝土 施工 中常见的 裂缝 混凝 土是多相 复合脆性材 料 ,当混凝 土 的拉应力大于其抗拉强度 ,或拉伸变形大于 其极限变形时, 混凝土就会产生裂缝。按其发 展变化可 分为死缝 、 活缝 、 增 长缝 ; 按产生原因 可分为翅性
3、收缩裂缝 、 沉陷缝、 干缩缝、 温度缝 和施_T缝; 按开裂程度, 裂缝可分为表层裂缝、 深层裂缝 和贯穿裂缝 。为便 于对裂缝进 行预 防控制 , 文 中笔者将按产生原 因的分类对 裂缝 进行分析 。 ( 1 ) 塑性 收缩 裂缝 。塑 性 收缩 裂缝 的外 部特 征似 龟 壳状 , 裂缝 粗 而短 , 缝 裂至 钢 筋 洪能力 。左 岸主要利用 高于设计堤 顶的高岸 坎抵挡洪 水 , 并在坎 下修建滨河 路 , 作 为观 光 道路及汛期防洪抢险通道。对低于设计堤顶 的河段, 修建生态堤防; 右岸建设生态堤防, 抵御洪水 。 对于渡槽 以上段 : 由于受地形所 限 , 将现 状 比较硬质
4、且连通性较 差的浆砌石 护岸加 以 改造, 采用生态型 自嵌式挡墙, 为水生植物提 供 良好 的生长空 间, 提高水生植 物成活率 , 加 强水体的生态平衡。对于渡槽以下段: 左岸利 用现有高岸坎, 坎下建设滨河路 , 路面高度按 不低 于蓄水 位加 0 5 m考虑 ,沿河流方 向可高 低起伏, 体现 自然, 路宽 8 m , 满足防汛抢险及 滨河观景需要。有岸因新 规划 有景观大道 , 故 堤顶道路仅考虑防汛及观景道路 , 顶宽 8 m。 堤 坡可适 当放缓 , 形成微丘型景观堤防 。堤坡可 放缓至 l: 5 0一l:1 0 , 0 , 并种植花草 。 4 2水景观 _T程建设 汤峪河T程段
5、河道 比降为2 2 O , 为在河 道内形成一定水深, 形成连续的大水面, 根据 河道治理范围、 河道比降, 秉承以人为本 、 自 然的核心理念,可以考虑不采用 目前省内运 用比较多的橡胶坝、 水闸等蓄水方案。在满足 防洪安全的前提下 , 沿河修建拦石坝 、 跌坎等 不同型式的低坝蓄水建筑物,在人工蓄水的 同时,各蓄水建筑物回水范围不一定相连不 间断, 中间预留一定范围的天然河道段, 形成 自然河道 与人工蓄水 相结合 的宽浅式河 流水 面景观, 满足游人亲水戏水要求。 4 3 生态景观T程建设 在河流两岸合理规划滨河景观, 并充分利 用河流两侧树林 、 果 园等 自然景观 , 乔 、 灌 、
6、 花 、 草相结 合 , 与浩渺 河水相 映成 趣 , 营造 沿河绿 色长廊, 水、 堤 、 林、 路 、 景结合, 形成一条靓丽 的河流风景线 。根据 当地 自然资源 与人文 资 源景观设计时可考虑以下创意 。 ( 1 ) 温泉+草药养生文化体验, 将生 态与养生文化结合 。 在旅游开发 中, 生态环境 只是旅游 的一个 本底 资源 , 我们称之 为本 底生态 , 可以说 , 所有 的郊野旅游 目的地 , 都 在打生态牌 。因此 , 一 般生态概念 , 无法持续 吸引游 客 , 必须对 生态 进行深 度开发 。因此 有各种生态 型旅游 项 目 应运而生 , 如生态游乐 、 生态养生 、 生态
7、度假等 等。陕西有句名言叫 ” 秦地无闲草 ” , 具有草 药王 国之称 的秦岭 太白山 , 因中草药久负盛名 的太白山被誉为“ 药山” , 蕴藏的植物药、 矿物 药、 动物药大约有 3 0 0 0多种, 资源十分丰富, 初步统计太白山的中草药近 6 O O 多种, 属国家 管理的二类药材有 2 4种 。 故可将温泉养生与中药养生结合 , 在区域 合适位置布设养生设施 , 在背靠太白山, 面朝 汤峪河 , 绿树环绕中, 养生抗体。 ( 2 ) 珠帘听雨。 利用现状跨汤峪河的石头河输水渡槽, 从 渡槽西侧 高点 引水 , 在渡槽 处 , 河 的上 下游两 岸引水形成水帘。 ( 3)水 上风情 酒
8、吧西 部最大 河滨酒 吧街 。 酒吧已不单单是城市夜生活的组合体 , 它 更逐渐成为城市的新坐标 , 一种精神文化的重 要象征。 秦岭太 白旅 游度假产 业要发展 , 缺乏 夜间休闲旅游的特色项 目不行。通过水上酒 吧 的引领 , 打造 西部地 区最 大的河滨酒 吧街 , 为游客提供爬山体力消耗后 ,在美丽的太白 山下汤峪河畔,体验美酒咖啡浪漫情结的归 属空间 。 ( 4) 幽潭飞瀑。 现状河 道西侧洪积 扇区分 布有数 条沿 山 冲出的沟壑, 本次利用沟壑地形高差 , 在此引 一 泓涧水流淌而下 , 涓 涓细流 如绢 如练 高挂 西 坡 , 于茂 密草木 、 野花遍地 间 , 再汇人河流。
9、6结语 河道综合治理体现了 “ 以人为本” 、 “ 人与 自然 和谐相 处” 的理 念 。 符合科 学发展观要求 , 代 表了河 道治理 技术的发展方向 , 特别是在政 治、 经济 、 文化和人的活动高度集中的城市河 段, 实施河道综合治理, 建设生态景观河道更 加具有十分重要的意义。汤峪河河道综合治 理, 对我省秦岭北麓同类工程治理具有较高的 参考价值。陕 嚣农私 ( 责任编辑: 黄灵芝) 为止。 塑性裂缝的产生多由于养护不当, 水 分蒸 发深 入 表层 引 起 混凝 土 表 面猛 烈 脱水 而 开裂 。 ( 2) 沉 陷裂缝 。沉陷裂缝的表现形式多 是贯穿性或者深进形式,具体走向与沉陷 的
10、程度有关 , 一般 而言 , 较小 的裂 缝与地 面 垂直, 较大的沉陷裂缝会出现倾斜错位。 这 种 裂缝 的宽度与沉降量成正 比。 ( 3 ) 干缩缝 。 干缩裂缝 的性状 多为网状 或者平行线状 的浅 细裂 缝 , 在较 薄 的梁 板 中大部分都沿梁板短向分布 ,宽度大约 在 0 0 5 m m 0 2 mm。干缩 裂 缝 的 大小 和 混凝 土 的 水灰 比 、 混 凝土 材料 的质 量 、 泥 沙 比等 有 很 大的 关 系 ,其对 水 利 T程 混 凝土材料的抗渗性能影响较大 ,可能降 低 混凝 土建 筑 的耐久 性 和承 载能 力 。 ( 4) 温度裂缝。混凝土也如一般材料一 样具
11、 有热胀冷缩 的性 质 ,当内外 温度发生 变化 , 将发生变形 , 一旦变形遭到约束会产 生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即 产生温度裂缝 。温度裂缝常见 于混凝土施 工的后期, 温度裂缝的走向、 深度等没有固 定的规律。 ( 5 ) 施工裂缝。混凝土构件在制作 、 脱 膜 、 运输 、 堆 放和 吊装过 程 中 , 由于多种 原 因容易产生 纵向 、 横 向 、 斜 向 、 竖向 、 水 平贯 穿等 的各种裂缝 。 2水利工程混凝土施工裂缝的影 响因素 ( 1 ) 材料 问题 材料 的质 量 是引 起 _T程 裂 缝 的 常见 因素 , 例 如工程 的水 泥 、 砂 子 、 石头等 质量
12、 好 坏 , 包 括抗 压 强 度 、 抗 拉 强 度 、 弹性 模 量 、 极 限 拉伸 值 、 徐 变度 、 自身 体 积变 形 、 导 热 系数 、 导 温 系数 、 比热 、 热 膨胀 系数 、 绝 热温 升等物 理性 能参 数 , 假 如水 泥 的强 度达 不 到应 有 的标 准 ,水 泥 中 的矿 物成 分, 水泥品种不同 , 或是在受潮或者超过 期 限再进 行使 用 , 那么混 凝土 的强 度就不 能满足水利工程的标准要求 , 导致水利工 程混凝土层 的开裂 。因此把好 施工材料 的 质量至关 重要 。 ( 2 ) 施工工艺问题 由于施工原 因造成裂缝 出现的 因素很 多。例如
13、。 混凝土配合 比设计不 当会 直接影 响混凝土的抗拉强度, 造成其开裂; 又如混 凝土干缩 、 水泥结石、 水分蒸发等通常也会 导致混凝土裂缝。此外, 模板工程中, 支撑 刚度不足 、 漏浆 、 支撑的地基下沉 、 拆模时 问错误 等也容 易导致 混凝土开裂。因此 , 混 凝土的搅拌、 运输 、 浇筑、 振捣、 养护各遭工 序都应 该严格 质量标准 。 ( 3 ) 工程运行的影响 工程运行不 当也会产生 裂缝 ,工程结 束后产生 的裂 缝一般与工程设计 、工程施 T密切相关 。 另外 , 运行条件 恶劣也 可造成 裂缝 。 3裂缝防治对策 3 1 施工条件 的控制 ( 1 ) 根 据工程 对
14、象 、 结 构特点 的异 同 , 定制混凝土浇灌方案 , 并向施T人员进行 技 术交 底。 ( 2 ) 现 场准 备符合 要求 的足够 数量 的 砂、 石、 水泥 、 掺合料以及外加剂等材料, 满 足混凝土搅拌连续生产的需要。 ( 3) 保证不 问断 的持续 电源 满足施 工 要求 。 ( 4 ) 各种机械设备安装、 就位, 经维修 检查和运行正常, 处于完好待命状态。 ( 5) 混凝 土搅拌 站 至浇筑地 点 间的道 路 , 确保平稳 、 安全畅顺 。 ( 6) 浇筑混凝土前段 的模 板支设 、 钢筋 绑扎 、预埋铁件及管道埋设等工序全部施 工完成 , 符合混凝土浇筑 施工的安全要求 , 隐
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