浅析土木工程施工中的裂缝处理对策曾伟平

浅析土木工程施工中的裂缝处理对策曾伟平

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摘要:在所有的土木工程施工中,混凝土裂缝是施工中普遍的质量问题,只要有裂缝产生,就会引起工程质量严重的安全隐患,甚至影响维护工程的耐久性,从而引发结构质量的问题。因此,要高度关注裂缝现象,找到引发裂缝的主要原因,并制定出行之有效的预防和应对措施,还要在土木工程施工中,满足其标准化,规范化与科学化的设计要求,从根本上推动土木工程的稳步发展。鉴于此,本文主要分析土木工程施工中的裂缝处理对策。

关键词:土木工程;施工;裂缝

1、土木工程工程施工中混凝土裂缝的分类

结合裂缝尺寸大小,我们可以将其分为以下两种类型:一种是微观裂缝;另一种是宏观裂缝。对于第一种裂缝而言,所形成的裂缝≤0.05mm,无论是对于混凝土骨料还是水泥混合环节来说,都会形成微观裂缝,水泥浆也会产生,会对混凝土的质量与施工结构带来影响,但是不会因此产生破坏性,此种情况无法规避。第二种裂缝所形成的裂缝均>0.05mm,产生这种裂缝的因素有很多,然而发生的概率却很低,倘若发生这种裂缝,那么应当马上采取切实可行的手段进行处理,这是因为这种裂缝通常都是从第一种裂缝的基础上演变而来的,会给混凝土的质量带来不利影响,甚至还会造成工程质量不达标。

2、土木工程工程施工中混凝土裂缝的危害

通常情况下,混凝土裂缝所产生的危害有以下两点:第一,混凝土裂缝产生时,混凝土里面的钢筋就会处于裸露的状态,则易发生锈蚀情况,继而影响到整个土木工程工程的施工质量。当混凝土产生裂缝之后,如果没有在最短的时间对其进行妥善处理,那么会阻碍后续工程施工的进程;第二,混凝土裂缝的产生会在很大程度上致使土木工程强度被降低,并且会伴随着混凝土裂缝的进一步扩展,从裂缝位置中心轴慢慢上移,随着裂缝越来越严重,形成的形变也会愈来愈多,久而久之就会致使土木工程物稳定性越来越低,继而给土木工程工程施工埋下了诸多的安全隐患。

3、土木工程施工中的裂缝形成原因

3.1、墙体干缩导致的裂缝

墙体混凝土干缩是房屋土木工程出现裂缝的主要原因之一。混凝土干缩全名是混凝土的干燥收缩,主要引发原因是混凝土在浇筑初期的水灰比不合理或者是自然环境所导致。干燥收缩的原理是因为混凝土内部毛细管中游离的水分蒸发导致毛细管内负压力增大,从而使得外界大气压将混凝土压缩,直观感受为混凝土的收缩。在混凝土干燥收缩发生后,在混凝土的拉力作用下会产生裂缝。

混凝土干缩变形的形成主要原因是因外部环境变化而形成的,混凝土结构表面的水分蒸发速度越快所产生的变形则会越大,然因内部水分蒸发的相对较慢,因此,内部变形就会较小,所以这两股力量的相互拉扯,便会出现裂缝。通过对实际工程进行总结可以看出,混凝土干缩后产生的裂缝大多是表面形式的,并且裂缝都非常细浅,大多呈平行线或者是网状形式的线条,一般宽度在0.05~0.2mm之间,在体积相对较大的混凝土当中,其平面结构中更易发生裂缝病害,在混凝土的施工中当温差变化较大,温度下降,产生收缩,很大的拉应力混凝土表面的收缩产生裂缝。

混凝土干缩裂缝对建筑结构耐久性及抗渗性间存在非常大的关联性,尤其是在水压影响下,会因水力强度作用而对混凝土建设物其承载力产生不同程度的直接影响。然与干缩情况有密切关系的因素包含混凝土水灰比,水泥成份、水泥用量、集料性质与用量、及掺合剂用量等。混凝土水灰比,尽量在满足坍落度要求的情况下降低水灰比;水泥成分,水泥的组成对混凝土的收缩影响较大,尤其是化学收缩和自收缩;集料性质与用量,集料为风化性材料时,将形成以集料为中心的锥形剥落,含泥量过大时,随着混凝土的干燥、收缩,出现不规则的花纹至剥落。掺合剂用量,适量加些粉煤灰、外加剂改善混凝土拌合物性能等。

3.2、温度变化产生的裂缝

温度变化也会使得房屋土木工程产生裂缝,其中主要诱因还是混凝土的收缩。混凝土的温度收缩主要引发原因是混凝土内外存在温差,原理是在混凝土的水化过程发生水化反应会放出大量的热量,从而导致混凝土内部的温度高于外部,而混凝土外部由于自然的降温温度会进一步变低,从而更加导致温差加大。温差加大会使得混凝土的表面拉应力不断增大,在这个温度变化过程中,混凝土浇筑人员必须要进行一些养护工作,不然会使得裂缝在初期就形成,导致后期的房屋裂缝越来越大。

3.3、房屋土木工程施工质量

房屋土木工程的施工质量也会影响房屋裂缝出现的概率,通常来说,房屋土木工程的施工质量取决于工程项目的设计单位、施工单位以及相关施工技术人员。设计单位未结合实际情况对裂缝防治予以科学、合理的设计,导致土木工程结构构造不合理、变形缝设置不当等问题的出现,使得其他施工过程中制定的相应防裂缝方案也不一定能够有效,更何况现阶段我国房屋土木工程施工质量参差不齐、施工单位对土木工程原材料的质量控制不重视,在施工过程中频繁出现技术问题,施工操作缺乏指导,导致出现一些极为不规范的施工操作,这些都为土木工程的裂缝发生埋下隐患。

3.4、地基沉降导致的裂缝

地基在施工中会因为自然环境或者施工质量问题使得地基所在位置的土地密度不足,从而使得土木工程在投入使用后容易发生地基沉降问题。地基沉降会使得地基上部分产生剪应力以及拉应力等,在墙体强度不足时会产生裂缝,通常来说,因地基沉降产生的房屋土木工程裂缝都是自上而下的。

3.5、缺乏管理维护

施工技术在土木工程施工过程中起着极为关键的作用。然而,一些施工单位安排技术水平不过关的人员进入现场施工以此来降低施工成本的现象屡见不鲜,这些人员甚至都不具备必要的安全意识,在土木工程施工过程中极易因操作不当而出现裂缝问题,严重的还会造成安全事故。

4、土木工程施工中的裂缝处理对策

4.1、修补法

以某工程为例,施工完成之后要加强巡查,定期检查之前完成的混凝土结构是否出现裂缝,对于裂缝宽度小于0.2mm的,直接采用表面封闭法,利用混凝上表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂缝的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的修补胶液,封闭裂缝通道。对宽度≥0.2mm的裂缝进行宽度、长度统计和编号。并根据裂缝长度、宽度确认注浆嘴粘贴位置,进行标识,连通裂缝注浆嘴间距不得大于35cm,然后立即采用注浆修补法进行修补。注浆修补法的主要施工流程如下:

(1)主要施工流程:裂缝检查→裂缝表面清理→封缝胶配制→粘贴注浆嘴→裂缝封闭→注浆胶配制→注浆(同时进行密封检查)→拆除注浆嘴→表面清理。(2)裂缝表面清理:用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5cm范围内的混凝土表面,仔细清除水泥翻沫、灰尘,油污要用抹布擦净;用锤子和钢钎凿除裂缝两侧疏松的混凝土块和砂粒,露出坚实的混凝土表面;混凝土表面凸起部分用打磨机打磨平整;沿裂缝5cm宽度范围用钢刷及毛刷清理干净,使表面保持清洁、坚实、粗糙、干燥;如果缝内潮湿,要等其充分干燥,必要时可用喷灯烘干。(3)粘接注入座:严格按照封缝胶出厂说明规定,并经试验检测满足性能指标后,确定配合比。配制封缝胶,配制过程应搅拌均匀,现配现用,以防凝固。采用配制好的封缝胶将注浆嘴四周涂抹均匀,然后将注浆嘴平整按压到预留的注浆嘴位置上。涂胶时应掌握好用胶量,避免封缝胶把注浆孔堵死。注浆嘴位置尽量设置在裂缝较宽、开口较畅的部位。(4)裂缝封闭:采用配制好的封缝胶封闭注浆嘴之间缝隙。封缝时,沿缝刮抹一道,刮抹层宽3~4cm,厚度不大于5mm,应刮严刮实,避免产生小孔和气泡,确保缝隙封死。密封完毕后,对密封质量检查,将压缩空气注入注浆嘴,相邻注浆嘴应有空气吹出(对于细小裂缝,相邻注浆嘴之间可能并不连通),然后将相邻注浆嘴堵住,将压缩空气注入注浆嘴,检查有无渗漏现象。若发现漏气部位,重新用胶封闭。(5)固化:密封完成后,让封口胶自然固化。注意固化过程中防止其接触水。(6)注浆胶配制:注浆胶配制应严格按注浆胶出厂说明规定,并经试验检测满足性能指标后,确定配合比。配制应称量准确,搅拌均匀。现用现配,防止凝固。对活动裂缝注浆宜选用柔性注浆胶。(7)注浆:灌注时从裂缝一端开始逐个注入,若一管灌完紧接换一管继续直到无法灌注为止,若注入器膨胀后收缩较快,说明该处裂缝深,缝内空间大,要补灌,直到能保持膨胀状态。(8)当浆液从一端压入,另一端流出时,封闭出口,并保持压力时间不宜少于2h,以确保裂缝内浆液饱满。注入完毕待注入速度降低确认不再进胶后,可拆除灌注器,用堵头将底座堵死;灌注后养生24h待裂缝内部的胶全硬化后,敲除基座;养护期防止有沾水或其它冲击。(9)表面清理:养生固化完成后,用打磨机将作业面打磨光洁平整,完成施工。

4.2、加固法

加固法的施工人员都会有相对较高的技术,在施工过程中,施工技术人员需要提前制定出完整的施工方案,在经过严格的审核后,才可使用甲骨法。通常情况下,整体的对混凝土结构进行处理,在混凝土结构周边添加加固指点,给混凝土结构增设预应力钢筋,修补浇筑混凝土等方式,对裂缝起到加固的作用。混凝土裂缝,采用加固法进行修补,能提升混凝土结构整体的抗拉抗剪能力,使得土木工程结构的安全性能得到了提高,还能延长了土木工程的使用年限。因此加固法不仅对裂缝有修补作用,对工程的整体质量还有加强的作用。

4.3、灌浆法

灌浆法不同于修补法和加固法,它的操作相对复杂,需要根据裂缝的大小及裂缝出现的位置,选择与其相匹配的混合土原料,再把原料制成浆液,使用专业的真空压力装置,将浆液压进裂缝中,等浆液凝固后,再用修补法处理表面问题,修补好表面裂缝。但是只有当土木工程裂缝出现渗水漏水的问题时,修补法不能解决根本问题,只有灌浆法才能从根本上的进行裂缝修补,从而提高工程质量。

5、土木工程结构裂缝防治措施

5.1、混凝土浇筑和振捣施工

在浇筑混凝土的时候,一般都会从底部开始顺着长边方向进行一端向另一端的浇筑作业。一般而言,施工人员选择分层模式对其进行细致处理时,尽可能确保每层厚度都为0.5m。不仅如此,依赖于混凝土泵在位置不高的地方朝着另一个方向开展平行施工工作。在下层混凝土开始凝固的前期阶段,需要对上层做好浇筑作业,这样做是为了减少裂缝出现的几率,继而促进土木工程水平的全面提升。在搅拌与振捣混凝土的时候,一定要坚持自上而下的原则不动摇,即插入与拔出的速度要保持一致,并在此基础上对其进行科学设计,以此来明确插入的区间。一般而言,有以下两种插入方式:一种是并列方式;另一种是交错方式。施工人员应当依据具体状况选择最为合适的插入方式,并在此基础上保障插点之间的距离为0.3m~0.4m;针对下层混凝土来说,当其发生初凝现象时,施工人员就要保障插点之间的距离为0.05m~0.1m,紧接着结合具体顺序开展振捣作业,以此来减少遗漏情况出现的概率。

施工人员除了要对混凝土表面进行施工以外,还应当以最快的速度进行二次抹压作业。在应用机械式作业亦或是木抹子开展施工的时候,应当采取针对性的手段促使其表面处于光滑的状态。倘若混凝土表面还处于湿润状态时,那么这个时候应当进行一次操作,即用塑料薄膜将其表面覆盖住。尤其是针对一些比较特殊的工程来讲,假如混凝土已经进入到终凝阶段,那么这时施工人员应当提前1h或者是2h进行抹平作业,并在此基础上应用塑料薄膜对其加以处理。从土木工程工程施工状况的角度来讲,应当对物料运输做好调度工作。施工人员应当在充分掌握浇筑与振捣施工需求量的基础上,对使用泵设备进行科学配比,继而从根本上促进混凝土施工质量的全面提升。为了进一步使混凝土振捣密实度得以提高,全部混凝土出料口位置都需要设置4个振捣棒。在第一阶段,施工人员可以将其放置在出料位置,以便可以快速形成自然流淌坡度状态;当达到第二阶段时,形成坡脚状态,在混凝土下部开展相关作业;当达到第三阶段时,施工人员可以将其放在中间倾斜位置,促使全部点可以满足技术指标需求。

5.2、土木工程施工中温度和湿度的控制方法

进行温度控制主要是防止温度应力造成混凝土裂缝问题,为了让土木工程时不因材料吸水放热在后期出现裂缝的现象在土木工程时要一边土木工程一边进行浇水处理,要让碎石得到充分的冷却,在天气炎热时要进行浇薄处理,让其尽量能够散热,在天气较寒冷时要处理让土木工程面上蒙上一层湿气。在添加混凝土时要在其中加入适量的塑化剂以减少水泥的用量,让材料热分配更均衡,在必然区域要控制温度在30℃~36℃,材料内部的温度应该控制在50℃以下。如果气温比较低材料容易出现冻裂的情况要添加适量的外加剂来改善材料的性质,避免表面的过度干缩提升使用寿命。

5.3、做好支模施工来减少裂缝情况的发生

支模施工是主要利用高强度、高稳定性的钢板来作出支架让混凝土加快散热的方法。支模施工是整个土木工程混凝土施工的第一道工序,支模施工的高质量是防止混凝土出现裂缝的关键。在进行支模施工时要特别注意整个支架的稳定性,除了选用优质的钢材外还要对其结构进行优化防止滑动和移位的现象发生。在进行支模施工时要考虑到混凝土之间的间隔,要保证整体的有序性和整体性,在进行浇筑施工时要减少前一个模板和后一个模板之间的浇筑间隔时间来减少模板间的制约。

5.4、加强对土木工程混凝土施工时的监管力度

加强对土木工程混凝土施工时的监管力度是保证工程实施质量的核心,有关部门一定要在生产时对一些重点环节进行仔细监督。在生产时要将数量控制好,要做到一次能够全部浇筑,不能出现数量过多的状况。要避免热胀冷缩现象对混凝土的影响,要将混凝土之间的距离进行合理规划,要对混凝土的运输状况进行监督,要防止振捣后的混凝土因为运输不当而产生裂缝。在对混凝土进行二次压抹处理时也要格外关注,要防止在这个阶段发生裂缝的情况。工程实施时各项工作要做扎实,切不可因为进度缩短某过程时间。对成型之后的混凝土进行养护也是重要的一步,要避免因水分过度蒸发而产生气孔。

5.5、混凝土养护

据有关调查数据显示,在大型的工程中,如桥梁道路工程,产生裂缝的主要原因都是由于后期养护工作不到位。当下,混凝土的养护主要以蒸汽养护和自然养护为主,混凝土养护主要内容是尽量在混凝土终凝之前,减少表面混凝土的暴露时间,采用蓬布、塑料布等进行覆盖,减少水分蒸发。当暴露面初凝前,应卷起覆盖物用,抹子等工具搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直到终凝为止。并可根据的具体情况选择养护方式。

总之,在土木工程施工的过程中裂缝问题对于工程的整体质量影响很大,要想尽量避免裂缝问题需要对裂缝的产生原因进行探究,从原料上技术上和施工上进行控制,在施工的后期进行有效的养护,通过科学的方法保证工程的质量和效率。

参考文献:

[1]魏莉薇.浅析土木工程施工中的裂缝处理对策[J].科学技术创新,2019(13):134-135.

[2]栗升.浅析土木工程施工中的裂缝处理对策[J].居舍,2018(32):10.

[3]张印台.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].科技风,2018(27):122.

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