绍兴市上虞区崧厦街道办事处 浙江绍兴 312300
摘要:市政桥梁工程中,桥梁的墩台、盖梁通常为最小尺寸均大于1m的大体积现浇混凝土,因此其施工经常涉及大体积混凝土现浇施工。而大体积混凝土施工由于容易出现各类裂缝,因此是市政工程施工中的重点与难点,需要加以探讨与研究。
关键词:市政工程;大体积混凝土;裂缝预控
1大体积混凝土的裂缝种类
1.1干缩缝
一般来说,养护作业对大体积混凝土的质量起到非常关键的作用,在养护结束后的半个月之内,如果没有混凝土的干缩现象,就不会有大问题发生。在一个建筑工程里,大体积混凝土施工是很重要的,遇到高温时节施工的情况也非常常见,在养护作业结束后,大体积混凝土内部的水蒸气蒸发过程中就会产生混凝土变形,若变形幅度太大,就会容易出现干缩裂缝。
1.2沉降缝
大体积混凝土的沉降缝也是出现频率较高的裂缝,它的出现是由于项目建设地基处置不好的沉降引起的,大体积混凝土的浇筑期间,如果模板质量不过关,未对模板支撑进行把控,也会产生裂缝。一般来说,水有反膨胀状态,从固态变回液态时,水的体积会变化,引起沉降,产生沉降裂缝。
1.3温度缝
由于水泥和水发生水化热反应会产生很多热量,热量如果不能及时释放的话会导致混凝土的内外温差过于悬殊,产生拉应力,如果拉应力大于了大体积混凝土自身的拉应力,就会产生温度裂缝。温度裂缝出现通常在工程的靠后阶段。
2大体积混凝土裂缝的形成原因
2.1结构设计方面的原因
为了确保项目的质量,我们要对大体积混凝土进行科学地计算,核算出工程实际承受的荷载,以此把握其裂缝的多少。由于大体积混凝土变形产生裂缝引起质量不合格的现象较多,所以,我们要对混凝土的结构进行合理的设计。在核算结构时,我们假设物体的受力达到一定程度,按照常规模型计算大体积混凝土的内力大小,但是由于常规模型和实际受力存在差异,就会造成大体积混凝土产生结构设计方面的裂缝。
2.2混凝土自身的原因
大体积混凝土的稳定性一般体现在对抗物理、化学作用力时的稳定能力。如果其体积稳定性较弱,那么混凝土就会出现开裂,导致自身的变形能力降低,溶液等侵入大体积混凝土内部,使得耐久性受到影响。大体积混凝土自身有收缩特性,就算在没有荷载时也容易产生收缩现象。由于大体积混凝土的收缩产生的拉应力大于本身能承受的抗弯拉强度,裂缝就随之出现。对于不一样的大体积混凝土水泥等配比不同,收缩值有所差异,所以,我们要重视大体积混凝土的水泥用量。随着水泥的粗细变化,骨料含泥量也有所区别,裂缝的出现频率也不一样,所以,我们要通过试验确定水泥和骨料的配比。
2.3工程施工的原因
大体积混凝土的裂缝出现,绝大多数是由于温度的变化产生的,所以,温度是我们在施工中需要关注的重点。大体积混凝土的内部温度受影响主要在于四个方面:①水泥胶凝时产生的水化热反应;②混凝土的内外温差;③混凝土浇筑好之后会经历一个长时间温度变化,导致温度的不确定;④混凝土内部的温度会受到外界温度变化的影响。
3大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的预防措施
3.1科学合理选择混凝土及其原材料
3.1.1选择低水化热的水泥
上文所述可知,大体积混凝土发生裂缝的主要原因是在水化过程中水泥释放很多热量,为了减少热量,所以施工前选择初期水化热小的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等,这些材料能够有效调控水泥用量,防止温度过高,增强混凝土的硬度及体积的湿度,从而防止使用水泥后对混凝土的硬度、强度造成不利影响,同时活性细掺料也是代替水泥的一种材料。
3.1.2合理选择骨料
科学、合理的选择骨料,根据施工情况和需求,应选择粒径大的石子,保障质量与规范要求相符,保证级配科学,而且细集料的含泥量达标。强化对用水量的管控,节约对水泥的使用量,在符合配合比设计需求的基础上,尽可能降低水泥用量,有效管控混凝土收缩和泌水问题。如果想要合理选择细骨料,应优先使用平均粒径较大的中粗砂,这种骨料能够防止混凝土发生干缩,有效降低水化热量,防止混凝土出现裂缝。
3.1.3合理掺加外加料和外加剂
加入适量的外加料和外加剂对于预防裂缝出现效果确切。例如加入适量的粉煤灰能够实现对水泥用量的有效控制,减少水化热,使掺量保持在30%之内。或者掺入适量的减水剂,可以有效提供混凝土的活性,增加水泥水化能力,提高混凝土的强度,实现对水化热的合理控制,降低水化热释放的速率。
3.2制定施工阶段的优化措施
科学的实施混凝土配合比措施在确保混凝土工作质量的前提下,减少混凝土的用水量,做到低砂率、低水胶比;掺入一定剂量的减水剂、引气剂、在高粉煤灰的使用前提下制定优化措施,提高混凝土的强度、硬度和极拉值,使用热量较低的混凝土材料。使用增配构造筋的方法能够有效提高混凝土的抗裂能力,选择钢筋时使用直径和间距较小的钢筋。
3.3施工控制具体措施
3.3.1合理调控混凝土入模温度
出机温度、运输工具、运输距离、天气等因素均会影响混凝土入模温度,假如入模温度较高,则夏季需加强覆盖工作,防止阳光对砂石形成不利影响,浇筑处理前应使用冷水对砂石降温,合理管控搅拌环节,适量增加冰水。如果施工天气干冷,应做好防冻措施,浇筑过程中做好加热工作。
3.3.2控制浇筑速度
对于浇筑速度的控制也十分重要,浇筑过程中应确保混凝土达到一定的高度和厚度,温度为匀速上升,合理控制振捣的时间、距离和深度。
3.3.3加强对温度的控制和监测
强化施工环节的温度把控:①夏天针对粗细集料要做好遮阳工作,搅拌混合物时应采用洒水降温策略。避免在夏天正午高温时间浇筑混凝土,尽量安排在11:00前或17:00后浇筑混凝土,有助于防范温度裂缝出现。②在大体积混凝土内部应放入适量冷却循环水,使用循环法做好养护工作,促进内部热量的释放,为了准确预测温度,要提前埋好测温管,保持温差适宜,根据具体情况绘制相关温度变化图,分析问题,制定相关措施解决问题。③大体积混凝土施工阶段,应当严格把握并管控施工场地的实际温度,且仔细检测混凝土材料温度。在混凝土入模以后的早期升温过程,操作人员每隔2h就检查一次实体温度。在后续降温过程,操作人员每隔4h最少要检查一次实体温度。
3.3.4沉陷裂纹的防治方法
做好路桥基坑位置、填充地基处理任务,必要时需要采取冲击夯实和加固处理方法,保证基坑处理全面,地基稳定可靠。科学安装排水系统,及时排出雨水,防止产生积水情况,避免混凝土与路桥地基遭到雨水浸泡,确保结构稳定可靠。
3.4养护方法
大体积混凝土在施工完成后,就要及时养护。经过养护混凝土结构目的在于可以快速采集有关混凝土内部温度改变的情况,进而有效把控混凝土的温度,避免大体积混凝土出现裂缝现象。在不同季节,要对大体积混凝土采用合理措施加以维护,冬天应做好混凝土抗冻措施,避免霜冻损坏混凝土,夏天就要立即做好保湿措施,防止因为温度过高,蒸发迅速而出现的裂缝病害。加强大体积混凝土的保温隔热是养护混凝土的重要方法,还是提升质量的重点。大体积混凝土浇筑结束后,及时铺设塑料薄膜和潮湿的双层麻袋片进行洒水养护,保证混凝土终凝前外表湿润。
结束语
市政施工中,大体积混凝土的施工由于容易出现各类裂缝,因此具有一定的复杂度和难度,在实际的施工中,需要从原材料、制定施工阶段的优化措施、合理调控混凝土入模溫度、控制浇筑速度、加强对温度的控制和监测、科学合理养护等方面入手,不断提升大体积混凝土的施工质量,确保市政工程质量达标。
参考文献
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[2]卢钟鸣.国电益阳电厂大体积混凝土裂缝预控措施[J].广东建材,2009,25(11)