摘要:伴随着城市化建设的加快,各种地铁建筑设施也在不断增多。在地铁建筑的过程中,往往会采用大体积混凝土施工方式,对地铁土建施工进行质量控制避免造成重大安全事故。该文通过对地铁土建施工混凝土裂缝控制进行深入的分析,明确大体积混凝土施工中产生混凝土裂缝的主要成因,提出相应的解决策略,增强地铁建设的整体质量,维护国家财产和人民群众的生命安全。
关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;预防措施
引言
大体积混凝土施工体积范围很大,施工周期长,在施工期间出现了结构裂缝,会导致整体构建缺乏美观性,对整个大体积混凝土建筑结构的使用寿命产生一定的影响。裂缝与结构体紧密相连,如果结构裂缝不断扩大,则很容易导致内部钢筋长时间受到腐蚀,造成不必要的维护浪费。
1混凝土裂缝的种类
在混凝土裂缝划分的过程中,由于有许多的划分方式,所以混凝土裂缝种类也多种多样。例如按照裂缝的方向进行划分,则可以有水平裂缝、垂直裂缝以及横向裂缝等。如果按照裂缝的深度进行划分,则分为表面裂缝、深度裂缝以及贯穿裂缝。如果按照混凝土裂缝产生的原因进行分类,则包括温差裂缝、收缩沉降裂缝以及塑性裂缝等。
2地铁土建工程中出现混凝土裂缝的主要原因
2.1温差裂缝
大体积混凝土施工中产生的温度裂缝主要是内部因素与外部因素两个方面造成的,因此在对大体积混凝土结构物进行浇筑的时候要采用一次性浇筑,在浇筑的时候会放出大量的热气但是混凝土结构物断面很厚热量不会很快散发,就会形成一定的温度梯度从而产生裂缝。
2.2沉降裂缝产生的原因
在大体积混凝土施工的过程中,整体的结构设计不够均匀,产生某一部位的沉降值超过其他部位,导致沉降盈利,超出了混凝土本身的极限拉伸强度,引发断裂,造成混凝土裂缝。沉降裂缝不仅会导致施工阶段受到严重影响,甚至会导致整个大体积混凝土结构的安全性受到严重威胁。
2.3施工材料的不合格
在地铁的土建施工过程中,混凝土的施工材料的不合格或者存有缺陷,都有可能导致混凝土的裂缝的出现。众所周知,施工材料对于施工质量有着重要的作用,因此在地铁施工过程中,对于混凝土的材料的选择也是非常重要的,要选择符合施工要求的施工材料,并且要保障施工成本不超标。
3大体积混凝土裂缝的预防控制措施
3.1温度控制措施
利用人工方法对大体积混凝土温度进行控制能够让出现的裂缝消失,并且对于表面保温材料进行有效的保护能够使内外材料温差减小,而混凝土内的温度会升高,此外对于人工控制混凝土的温度方面应该还需要防止冷却的问题,因为快速的冷却过程就让混凝土的温度梯度变大从而严重影响大体积混凝土的质量,同时水泥的过冷会影响水泥的水化程度与早期强度,更加容易出现裂缝现象。所以在夜晚进行混凝土的冷却工作是有一定意义的,这样能对混凝土的温度进行最大限度的降低,并且在白天施工的时候也要尽量选择比较简单的装置定时向骨料进行喷水工作,还可以用湿麻袋对混凝土进行运送方便施工的正常进行。
3.2沉降裂缝的控制方法
为了能够有效增强混凝土沉降裂缝控制效果,首先在混凝土施工的过程中,必须要对地基承载力进行充分的处理,避免因为接触面不平而造成的约束应力,在混凝土浇筑的过程中,应该严格按照地铁轨道的相应情况来对浇筑长度进行科学合理的判断,保证浇筑范围符合要求不能够过度浇筑。在地铁施工时必须要对基础沉降进行全面的观测,如果发现部分区域的沉降值过大,则必须及时的调整策略。
3.3原材料控制方面措施
在对原材料的选择方面应该选用不太热的水泥,如果条件允许的话应该利用收缩性比较小且有一定的微膨胀性水泥最好,因此这类水泥会产生一定的预压应力抵消掉温度徐变应力从而将混凝土中的拉应力降低,对抗裂能力提高。还可以为混凝土中添加一些粉煤灰就可以提高混凝土的耐用性与抗收缩性,从而提高大体积混凝土的抗拉强度等。选择线膨胀系数小、表面清洁、级配良好的骨料对防止混凝土产生裂缝有一定的好处,通常来说,应该选择较粗的骨料,并对骨料中的含泥量进行严格控制,还可以在混凝土中掺加大块石这样能够降低混凝土的总用量与水化热,同时石块也有吸收热量的效果对预防裂缝有很好的功能。在大体积混凝土用水量方面应该采用高效减水剂与引气剂来进行,对提高混凝土的耐久性、力学、变形等方面都有很好的效果。
3.4塑性裂缝收缩控制的主要方法
在塑性裂缝施工的过程中,可以通过加入适量的膨胀剂补偿混凝土收缩损失,避免发生体积下降的情况,此外在混凝土浇筑的同时,必须要结合监理、技术员、质检员共同进行监督,看管振捣操作人员的工作。在彻底完成震荡之后,要根据混凝土泛江的情况,并且不再冒出气泡作为判断标准,在振捣的过程中不能存在漏诊误诊,确保每一个部位都振捣到位,而且要严格控制混凝土振捣的时间,不能超振和偏振。在混凝土浇筑时,如果采用分层浇筑的方式则混凝土的振捣也必须采取分层振捣的策略。在水泥浇筑完成之后,不管是一次模压还是二次模压,都必须保证混凝土表面水分,而且要加强对于混凝土质量的有效控制,在实际浇筑的过程中也应该针对混凝土塌落度进行适当的检测,如果出现质量不合格的问题,则必须立即停工,只有等到混凝土浇筑合格之后,才能够进行后续施工。
3.5施工控制措施
在对大体积混凝土施工的时候要提前留出一些孔道,利用循环冷水进行冷却时也不能使温度降得太快,对于大型的设备应该采用分块浇筑的方式,除此之外,为了提高混凝土的密实程度还应该适当的加强混凝土的浇灌振捣,最后进行拆模的时候尽量要在晚上进行,且使混凝土的表面温度不低于15摄氏度以上,经过了两次振捣技术之后混凝土的强度以及抗裂性就会得到明显的提升。对大体积混凝土进行养护措施是十分重要的,应该根据气候条件来采取相应的措施,确保将温度设计在合适的范围之内,这样对大体积混凝土的养护工作能取得更好的效果。
3.6混凝土裂缝的处理方式
如果大体积混凝土出现裂缝,则可以通过表面处理法、灌浆法、填充法等方式对混凝土裂缝进行弥补。表面处理法可以直接通过表面涂抹或者表面贴补的方式,将材料灌入到裂缝之中。因为在表面处理时,灌浆材料无法深入到裂缝内部,所以最主要的应用范围是在表面出现细微裂缝时才能够用这种方式。表面贴补法能够提高混凝土的防水性能避免水分进入到混凝土内部,而对钢筋造成腐蚀。灌浆法能够对宽度比较大的裂缝进行处理,通过将材料灌入到裂缝之中。在裂缝的两侧倾斜45°打孔,并且注入环氧树脂灌注,在灌注完成之后利用水泥封住混凝土表面缝隙,这样的混凝土裂缝处理方式不仅应用范围非常广泛,而且方便快捷,成本较低,对于多种类型的裂缝都能够有效处理。填充法则直接将修补材料灌入到裂缝之中,通常将水灰比比较低的砂浆填充到裂缝中,保证与原有的混凝土结构紧密连接,促进混凝土形成统一的整体,达到裂缝修复的效果。
结束语
总之,地铁施工中对混凝土裂缝的形成原因的分析以及预防和控制是一项长期而艰巨的任务,我们要在施工中不断总结经验吸取教训,不断创新技术和提高施工管理水平,以保证地铁混凝土施工水平的不断提高和地铁工程更高效更高质量的完成。
参考文献
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