论文部分内容阅读
摘要：堤围护砌砼裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，因此做好堤围护砌混凝土质量控制，是一项十分复杂和艰巨的施工任务。文章针对供水工程堤围护砌砼裂缝原因及质量控制进行了探讨。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；质量控制
中图分类号：S277文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）24－0086－02
在城市形成和发展中，河流作为最关键的资源和环境载体，关系到城市生存，制约着城市发展，是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。河流堤围裂缝是混凝土结构物中普遍存在的问题，混凝土裂缝产生的原因很多，往往是多种不利因素综合作用的结果，其中施工不规范是主要因素。堤围护砌采用机械化施工，其重点是要保证混凝土衬砌工程的质量，因此控制裂缝的出现显得尤为重要。
1堤围护砌砼裂缝的原因
产生混凝土裂缝的主要原因有三方面：一是混凝土的组成成分和原材料的检测、试验；二是选用衬砌形式，合理地分缝分块，避免衬砌面基础过大；三是施工的季节、气候及所处地理位置的土质状况。因此，在施工过程中要特别从原材料、混凝土配合比、施工工艺、建基面处理及混凝土养护等方面加强控制，尽量减少裂缝的出现，以确保工程的应用效果和耐久性。其根据不同的成因可以分为以下类型：
1.1温度裂缝
在混凝土硬化时，因其表面与内部有较大温差，这时，混凝土表面会受到强大的拉应力进而产生裂缝。具体体现在：走向没有特定的规律，通常薄板类与长度很大的构件，进深裂缝与贯穿裂缝和短边接近平行，顺着长度方向分段产生，并且宽度不同。
1.2干缩裂缝
这种裂缝大多产生在混凝土最终凝结后的养护时期，其产生原因多是由于混凝土表面和内部的水分蒸发程度不一样，较大的表面干缩变形受到混凝土内部的限制，形成很大的拉应力而致使裂缝。这种裂缝一般会影响到混凝土的持久性与抗渗性，从而使钢筋受到腐蚀。混凝土的干缩主要与以下几方面有关：水泥的组成成分和用量、当场的养护以及水灰比等。
1.3外力荷载作用产生的裂缝
常见的是局部位置堆放材料超过承重能力，造成受力结构进深、贯穿裂缝；还有就是在混凝土强度未达到规范要求的情况下，拆除支撑和模板，致使混凝土结构遭到破坏，导致裂缝。
1.4化学反应引起的裂缝
混凝土拌和后骨料、水泥的碱活性反应使其体积增大，造成结构酥松、膨胀开裂，此裂缝一旦出现就很难补救。另外由于浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄，致使钢筋产生锈蚀，体积膨胀，也会导致混凝土胀裂，此种裂缝多为纵向沿钢筋的位置出现。
1.5伸缩缝质量不好引发裂缝
围堤伸缩缝填料嵌填粗糙，造成围堤渗漏量大，降低了土基强度而诱发裂缝。主要原因为：对缝内的杂质、污染物等清理不彻底；填料嵌填因缝小而有一定难度，造成填料不能与衬砌面很好地结合；填充饱满度不够。
1.6基面平整度引发裂缝
混凝土的约束力主要受到围堤基面的表面平整度，太大的凹凸会导致局部的应力集中在一起，发生裂缝，基层厚度也不相同，在厚薄相交处会成为薄弱断面，这些薄弱断面在混凝土收缩的时候不足以承受拉应力而导致裂缝。
1.7沉陷裂缝
这种裂缝主要是由两方面的因素造成的：混凝土浸水使其不均匀沉降；以及地基的土质不均衡。裂缝的主要表现形式是：进深性裂缝或者贯穿性裂缝。它的走向（顺着同地面垂直的方向）同沉陷的情况有关。产生一定的错位现象经常出现在相对大的沉陷裂缝上。
1.8塑性收缩裂缝
导致其出现主要是因为混凝土还没有凝结的时候，其没有较强的强度，并且表面失水严重，致使在毛细管中出现了不小的负压，从而使体积迅速收缩，然而，这时的混凝土不能抵御收缩，所以出现龟裂。
1.9沉缩裂缝
混凝土还没有硬化之前未有充足的沉实而出现的，这时混凝土还处在塑性的时候，导致其出现主要是因为：①振捣不密实，有太多的表层浮浆或者骨料下沉；②较差的骨料级配，用水过多；③未能尽早地抹压以及对其表面进行覆盖，造成失水过快，出现干缩。
2堤围护砌混凝土质量控制措施
为防止上述裂缝的出现，必须控制堤围护砌混凝土的质量，具体步骤如下：
（1）堤围的坡面为1∶3.5，混凝土护砌使用衬砌机械施工，使用皮带进行输送，依据试验段获得的结论，较为适当的混凝土坍落度是7 cm上下，太大则在坡面上不容易成型，太小很难提浆。
（2）堤围护砌混凝土施工要做长度大于100 m的试验段。经过对试验段进行施工，能够明白衬砌机械化施工系统的生产性能，明确其工作时的最好参数，并且明确了施工生产组织形式，制定出较为合理的施工方案与步骤。
（3）在验收堤围坡面基础之后，应尽早地铺设聚苯乙烯泡沫保温板，对于基面凹凸的位置要使用细砂进行平填，在衬砌混凝土振捣时，聚苯乙烯泡沫保温板不会产生回弹现象，确保其振捣的严密性。
（4）在聚苯乙烯泡沫板上添一层复合土工膜，增强防渗功能，在焊接膜和膜之间的时候，应把握好温度以及焊接时的速度，待焊接完毕之后，应做充气加压检测，假如产生漏气的情况，那么一定要使用手枪焊进行补焊工作。
（5）组织专门人员负责指挥布料，试验员在布料之前要对混凝土做坍落度检测，布料工具使用的是皮带输送机，混凝土卸料入仓时，其下落高度应小于1.2 m，并且做好布料厚度的工作，按照生产性试验确定，混凝土的坍落度为7 cm的时候，松铺系数最好在1.0～1.4的范围。振动碾压速度和布料应相适宜，在布料之后，要尽早地振捣。皮带输送机在运转时最好匀速持续，注意好振动碾压的时间，避免混凝土漏振、欠振等，至表面泛浆，振动碾压的小车上下行走速度为2～3 m/min。
（6）在堤围护砌工程中，要有相对较高的护砌表面的平整度。在堤围混凝土护砌成型之后，在对其抹面的时候，应使用专门的工作台车，在混凝土初凝之前，要尽早地进行压光处理，使其表面没有抹痕，避免表面出现气泡，做好抹面的质量工作，把混凝土表面的平整度控制在5 mm/2m之内。
（7）在施工场地要引入水源，使用草帘进行覆盖，做好洒水工作，养护的时间应大于28 d，一定程度上避免温度裂缝的产生。如遇大风，可在其上面再添加一层塑料布，防止水分的挥发。
（8）堤围护砌混凝土使用通缝达到温胀的目的，使用半缝达到沉降的目的。在施工的过程中，半缝使用切割机切缝，其切缝适宜在混凝土的抗压强度是1～5 MPa之内，能够按照天气的变化来进行适宜的调整。
3结束语
综上所述，堤围护砌砼裂缝是混凝土工程中的常见缺陷之一，多由干缩、水泥水化热、荷载、温度、地基变形、冻胀等因素引起。若裂缝没有及时处理，则会进一步造成钢筋锈蚀等严重结果，是造成大体积混凝土破坏的主要原因。因此，只有不断积累施工经验，完善和提高堤围护砌的施工技术水平，才能更好地服务于大型水利工程建设。
参考文献
1 李琼.层山安全区围堤工程软基处理措施分析［J］.湖南水利水电，2010（06）
Lining Concrete Embankment Hydraulic Analysis of the Causes Cracks
Chen Xiangrong
Abstract: Lining Concrete embankment cracks in concrete structures is a phenomenon prevalent, so do the quality control of concrete embankment embankment, is a very complex and arduous construction tasks. Articles Lining Concrete embankment for water supply projects and quality control reasons cracks are discussed.
Key words: Water; concrete cracks; quality control
关键词：水利工程；混凝土裂缝；质量控制
中图分类号：S277文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）24－0086－02
在城市形成和发展中，河流作为最关键的资源和环境载体，关系到城市生存，制约着城市发展，是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。河流堤围裂缝是混凝土结构物中普遍存在的问题，混凝土裂缝产生的原因很多，往往是多种不利因素综合作用的结果，其中施工不规范是主要因素。堤围护砌采用机械化施工，其重点是要保证混凝土衬砌工程的质量，因此控制裂缝的出现显得尤为重要。
1堤围护砌砼裂缝的原因
产生混凝土裂缝的主要原因有三方面：一是混凝土的组成成分和原材料的检测、试验；二是选用衬砌形式，合理地分缝分块，避免衬砌面基础过大；三是施工的季节、气候及所处地理位置的土质状况。因此，在施工过程中要特别从原材料、混凝土配合比、施工工艺、建基面处理及混凝土养护等方面加强控制，尽量减少裂缝的出现，以确保工程的应用效果和耐久性。其根据不同的成因可以分为以下类型：
1.1温度裂缝
在混凝土硬化时，因其表面与内部有较大温差，这时，混凝土表面会受到强大的拉应力进而产生裂缝。具体体现在：走向没有特定的规律，通常薄板类与长度很大的构件，进深裂缝与贯穿裂缝和短边接近平行，顺着长度方向分段产生，并且宽度不同。
1.2干缩裂缝
这种裂缝大多产生在混凝土最终凝结后的养护时期，其产生原因多是由于混凝土表面和内部的水分蒸发程度不一样，较大的表面干缩变形受到混凝土内部的限制，形成很大的拉应力而致使裂缝。这种裂缝一般会影响到混凝土的持久性与抗渗性，从而使钢筋受到腐蚀。混凝土的干缩主要与以下几方面有关：水泥的组成成分和用量、当场的养护以及水灰比等。
1.3外力荷载作用产生的裂缝
常见的是局部位置堆放材料超过承重能力，造成受力结构进深、贯穿裂缝；还有就是在混凝土强度未达到规范要求的情况下，拆除支撑和模板，致使混凝土结构遭到破坏，导致裂缝。
1.4化学反应引起的裂缝
混凝土拌和后骨料、水泥的碱活性反应使其体积增大，造成结构酥松、膨胀开裂，此裂缝一旦出现就很难补救。另外由于浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄，致使钢筋产生锈蚀，体积膨胀，也会导致混凝土胀裂，此种裂缝多为纵向沿钢筋的位置出现。
1.5伸缩缝质量不好引发裂缝
围堤伸缩缝填料嵌填粗糙，造成围堤渗漏量大，降低了土基强度而诱发裂缝。主要原因为：对缝内的杂质、污染物等清理不彻底；填料嵌填因缝小而有一定难度，造成填料不能与衬砌面很好地结合；填充饱满度不够。
1.6基面平整度引发裂缝
混凝土的约束力主要受到围堤基面的表面平整度，太大的凹凸会导致局部的应力集中在一起，发生裂缝，基层厚度也不相同，在厚薄相交处会成为薄弱断面，这些薄弱断面在混凝土收缩的时候不足以承受拉应力而导致裂缝。
1.7沉陷裂缝
这种裂缝主要是由两方面的因素造成的：混凝土浸水使其不均匀沉降；以及地基的土质不均衡。裂缝的主要表现形式是：进深性裂缝或者贯穿性裂缝。它的走向（顺着同地面垂直的方向）同沉陷的情况有关。产生一定的错位现象经常出现在相对大的沉陷裂缝上。
1.8塑性收缩裂缝
导致其出现主要是因为混凝土还没有凝结的时候，其没有较强的强度，并且表面失水严重，致使在毛细管中出现了不小的负压，从而使体积迅速收缩，然而，这时的混凝土不能抵御收缩，所以出现龟裂。
1.9沉缩裂缝
混凝土还没有硬化之前未有充足的沉实而出现的，这时混凝土还处在塑性的时候，导致其出现主要是因为：①振捣不密实，有太多的表层浮浆或者骨料下沉；②较差的骨料级配，用水过多；③未能尽早地抹压以及对其表面进行覆盖，造成失水过快，出现干缩。
2堤围护砌混凝土质量控制措施
为防止上述裂缝的出现，必须控制堤围护砌混凝土的质量，具体步骤如下：
（1）堤围的坡面为1∶3.5，混凝土护砌使用衬砌机械施工，使用皮带进行输送，依据试验段获得的结论，较为适当的混凝土坍落度是7 cm上下，太大则在坡面上不容易成型，太小很难提浆。
（2）堤围护砌混凝土施工要做长度大于100 m的试验段。经过对试验段进行施工，能够明白衬砌机械化施工系统的生产性能，明确其工作时的最好参数，并且明确了施工生产组织形式，制定出较为合理的施工方案与步骤。
（3）在验收堤围坡面基础之后，应尽早地铺设聚苯乙烯泡沫保温板，对于基面凹凸的位置要使用细砂进行平填，在衬砌混凝土振捣时，聚苯乙烯泡沫保温板不会产生回弹现象，确保其振捣的严密性。
（4）在聚苯乙烯泡沫板上添一层复合土工膜，增强防渗功能，在焊接膜和膜之间的时候，应把握好温度以及焊接时的速度，待焊接完毕之后，应做充气加压检测，假如产生漏气的情况，那么一定要使用手枪焊进行补焊工作。
（5）组织专门人员负责指挥布料，试验员在布料之前要对混凝土做坍落度检测，布料工具使用的是皮带输送机，混凝土卸料入仓时，其下落高度应小于1.2 m，并且做好布料厚度的工作，按照生产性试验确定，混凝土的坍落度为7 cm的时候，松铺系数最好在1.0～1.4的范围。振动碾压速度和布料应相适宜，在布料之后，要尽早地振捣。皮带输送机在运转时最好匀速持续，注意好振动碾压的时间，避免混凝土漏振、欠振等，至表面泛浆，振动碾压的小车上下行走速度为2～3 m/min。
（6）在堤围护砌工程中，要有相对较高的护砌表面的平整度。在堤围混凝土护砌成型之后，在对其抹面的时候，应使用专门的工作台车，在混凝土初凝之前，要尽早地进行压光处理，使其表面没有抹痕，避免表面出现气泡，做好抹面的质量工作，把混凝土表面的平整度控制在5 mm/2m之内。
（7）在施工场地要引入水源，使用草帘进行覆盖，做好洒水工作，养护的时间应大于28 d，一定程度上避免温度裂缝的产生。如遇大风，可在其上面再添加一层塑料布，防止水分的挥发。
（8）堤围护砌混凝土使用通缝达到温胀的目的，使用半缝达到沉降的目的。在施工的过程中，半缝使用切割机切缝，其切缝适宜在混凝土的抗压强度是1～5 MPa之内，能够按照天气的变化来进行适宜的调整。
3结束语
综上所述，堤围护砌砼裂缝是混凝土工程中的常见缺陷之一，多由干缩、水泥水化热、荷载、温度、地基变形、冻胀等因素引起。若裂缝没有及时处理，则会进一步造成钢筋锈蚀等严重结果，是造成大体积混凝土破坏的主要原因。因此，只有不断积累施工经验，完善和提高堤围护砌的施工技术水平，才能更好地服务于大型水利工程建设。
参考文献
1 李琼.层山安全区围堤工程软基处理措施分析［J］.湖南水利水电，2010（06）
Lining Concrete Embankment Hydraulic Analysis of the Causes Cracks
Chen Xiangrong
Abstract: Lining Concrete embankment cracks in concrete structures is a phenomenon prevalent, so do the quality control of concrete embankment embankment, is a very complex and arduous construction tasks. Articles Lining Concrete embankment for water supply projects and quality control reasons cracks are discussed.
Key words: Water; concrete cracks; quality control