摘要:随着公路建设的快速 发展 ,大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多,本文通过分析大体积混凝土产生裂缝的原因及其施工方法,并为确保混凝土施工质量而制定了一些相关措施。
关键词:大体积混凝土 施工技术
近年来,随着公路建设的发展,大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多,主要是用在大中型桥梁的基础及桩基承台上。其特点为混凝土设计强度高,单方水泥用量较多,水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大得多,结构断面内配筋较多,整体性要求较高。基础结构大多埋在地下,要求抗渗性能较高。从本人多年的施工和质量监督经验来看,混凝土的温升和温降与表面系数有关,单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上,双面散热在100cm以上,水化热引起的混凝土内外最高温差预计超过25℃的混凝土结构,可按大体积混凝土施工。 本文由中国论文联盟WWW.LWLM.COM收集整理。
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
1.1 水泥在水化过程中产生大量的热量
水泥在水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出的热量达502.42J/g,因而使混凝土内部的温度升高,它在1~3天内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3~5天内,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,温度应力与温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关,即混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的可能性也越大,当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生裂缝。因此,防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
1.2 内外约束条件的影响
大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时,受到下部地基的限制,因而产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时,混凝土的弹性模量小,徐变和应力松驰度大,因而压应力较小。但当温度下降,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高,热膨胀大,因而在中心产生压应力,在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时,同样会产生裂缝。
1.3 外界气温变化的影响
混凝土内部温度是由于水泥水化热的绝对温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加。其中浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高,浇筑温度也越高。当温度下降快,会大大增加外层与内部混凝土的温度梯度。从而产生温差和温度应力,使大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
1.4 混凝土的收缩变形
混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土匀质性的影响。混凝土中80%的水分要燕发,20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出,就会出现干燥收缩。而表面比中心干燥得快,因而在表面产生拉应力而出现裂缝。
2 基础大体积混凝土施工方法
某桥梁基础为桩基承台结构,其中一种类型承台高度达4.5m,单个承台混凝土浇筑量达155m3。由于厚度较大,混凝土浇筑方量较大,为了防止出现混凝土温度裂缝,采取了分层浇筑留水平施工缝的方法,减少混凝土一次浇筑量。施工安排第一次混凝土浇捣厚度为2.5m,待混凝土初凝后在其表面注水20cm养护3天;然后再浇捣剩余部分,浇捣厚度2m。由于混凝土分层浇捣,分层面间隔时间超过混凝土的初凝时间的,在下层分层面预留Φ16钢筋,水平间隔40cm,伸入上、下各50cm;地梁与地梁分层面采用Φ12钢筋,水平钢筋为50cm,伸入上、下各30cm。
3 为确保混凝土施工质量采取了如下措施
(1)泵送混凝土水灰比控制在不大于0.6,混凝土塌落度应根据配合比要求严格控制,塌落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂解决,严禁在现场随意加水增加水来增加塌落度并控制在10-14cm为宜。
(2)大体积混凝土施工前的准备工作除按一般混凝土施工前,必须进行物料、机具、技术和现场准备外,应根据其施工的特殊性做好附属材料和辅助设备的准备工作,如水泵、测温设备等。 本文由中国论文联盟WWW.LWLM.COM收集整理。
(3)搅拌后的混凝土及时运抵浇灌地点并入模浇筑。在运送过程中,要防止混凝土离析、灰浆流失、塌落度变化等现象,如发生离析现象,必须进行人工二次拌和后方可入模。
(4)为了防止混凝土发生离析,当混凝土的自由倾落度超过2m时,采用串筒下料。
(5)混凝土采用机械振捣。振棒的操作要做到“快插慢拨”,在振捣过程中,宜将振棒上下略有抽动,以使上下振动均匀。每点振捣时间一般为20-30s为宜,但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。分层浇筑时,振棒应插入下层5cm左右,以消除两层之间的接缝。振捣时要防止震动模板,并应尽量避免碰撞钢筋、预埋件等。每完成一段,应随即用铁铲摊平拍实。
(6)混凝土的养护。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,大体积混凝土浇筑后,要在12h内加以覆盖,并蓄水20cm养护不少于3天。
(7)混凝土测温。为了掌握大体积混凝土的温升和温降的变化 规律 ,对混凝土进行全过程的监测控制。测温点的布置要有代表性,沿浇筑的高度布置在底部、中部和表面,垂直测点间距为80cm左右;平面则布置在边缘和中间,平面测点间距取5m。采用预留孔洞的方法测温,一个测温孔只能反映一个点的数据。在温度上升阶段(1-3天龄期内)第2-4h测一次,温度下降阶段第8h测一次,同时应测大气温度。测温工具选用半导体液晶显示温度计。在测温过程中,当发现温度差超25℃时,若在混凝土温升阶段,要尽量减少覆盖,尽量让其降温;[1] [2] 下一页 |
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