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現(xiàn)澆大體積砼裂縫的成因

2009-11-17 14:23    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘 要:本文通過工程實(shí)例,對(duì)裂縫的成因和防治進(jìn)行了研究,總結(jié)出施工經(jīng)驗(yàn)。

  關(guān)鍵詞:砼;裂縫;控制措施;溫度監(jiān)控

  引 言:

  浙贛線電氣化改造工程Z11合同段的小港口大橋地處豐城市小港鎮(zhèn),全橋長(zhǎng)360.2m,橫跨小港河,該橋上部構(gòu)造為砼簡(jiǎn)支箱梁,跨徑24m,下部構(gòu)造:圓端形大體積獨(dú)立墩,臺(tái)為重力式橋臺(tái)每個(gè)墩、臺(tái)砼在100㎡方以上,如何控制砼施工質(zhì)量,確保砼表面不出現(xiàn)裂縫,是本工程關(guān)鍵所在。

  1、大體積砼裂縫產(chǎn)生的原因分析

  砼裂縫按產(chǎn)生的原因可分為兩類:一是結(jié)構(gòu)裂縫,由為部荷載引起,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主應(yīng)力以及其他結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫 .二是材料裂縫,由非受力結(jié)構(gòu)變形引起的例如溫度、濕度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起,這種裂縫的形成是一個(gè)漸進(jìn)的過程與環(huán)境的變化,約束的信息狀態(tài)息息相關(guān)。

  在小港口大橋的施工中,我們發(fā)現(xiàn)按照裂縫產(chǎn)生的時(shí)間可分為硬化前裂縫、硬化過程裂縫、完全硬化后裂縫。

  1.1硬化前裂縫

  下沉收縮縫,在砼澆注后的1至2小時(shí)內(nèi),當(dāng)砼尚未凝固期間,沿鋼筋的走向砼表面產(chǎn)生的裂縫,這是由于砼澆注后收縮引起的。在鋼筋的上方與其周圍的收縮差而發(fā)生的裂縫,這時(shí)砼尚未凝固,在其表面又發(fā)現(xiàn)細(xì)微張裂,這往往是水分從砼表面蒸發(fā)而產(chǎn)生。其影響的因素很多,拌和物的用水量、水泥的用量、振搗情況、大氣溫度及其它一些因素,在夏季高溫天氣下尤為明顯,這時(shí)候就要加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù),保持濕潤(rùn)。

  1.2溫度應(yīng)力造成的裂縫

  水泥水化過程中的水化熱造成表面和內(nèi)部的溫差,砼中心溫度很高而表面溫度低,出現(xiàn)溫度梯度,在施工過程中防止大體積砼裂縫的產(chǎn)生是我們主要的控制環(huán)節(jié)。

  1.3干縮裂縫

  干燥收縮裂縫,此種裂縫由表面逐步擴(kuò)展到內(nèi)部,由于濕度梯度,造成砼表面收縮大內(nèi)部收縮小,致使表面受到拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于砼的抗拉強(qiáng)度(軸拉、彎拉)時(shí)砼表面便出現(xiàn)裂縫。

  1.4鋼筋銹蝕裂縫

  主要是鋼筋受到腐蝕造成的裂縫,在施工中一定要確保鋼筋的保護(hù)層厚度,這是避免此種裂縫產(chǎn)生的唯一措施。

  2、防治措施

  針對(duì)以上砼裂縫產(chǎn)生的原因,結(jié)合我們的工程特點(diǎn),我們主要采取了以下的防治措施,重點(diǎn)是防止砼的溫度裂縫和收縮裂縫。

  2.1嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

  由于拌和站嚴(yán)格控制砼原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,優(yōu)選摻合料,粗細(xì)骨料含泥量盡量減少,細(xì)致分析砼集料的配合比,控制水灰比,減小坍落度,合理摻加減水劑。具體如下:

  2.1.1用降低水泥用量的方法來降低砼的絕對(duì)升溫值,這樣可以使砼澆筑后的里外溫差和降溫速度控制的難度降低,強(qiáng)度等級(jí)在C20~C35的范圍內(nèi)選用水泥不超過380kg/m3.

  2.1.2水泥應(yīng)優(yōu)先選用水化熱低的礦渣水泥配置大體積砼。所用的水泥應(yīng)進(jìn)行水化熱的測(cè)定。水泥水化熱測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱試驗(yàn)方法(直接法)》測(cè)定,配置砼所用水泥7天的水化熱不大于250kJ/kg.

  2.1.3摻合料及外加劑:摻合料主要是粉煤灰,其可以提高砼的和易性,大大改善砼的工作性和可泵性,同時(shí)可以代替水泥用量降低水化熱,摻用量是水泥用量的15%,降低水化熱15%左右。外加劑主要指減水劑和緩凝劑,砼中摻入水泥重量的0.25%木鈣減水劑,不僅使砼工作性能有明顯改善,同時(shí)又減少10%的拌和用水,節(jié)約10%左右的水泥,從而降低了水化熱。一般泵送砼為了延緩凝結(jié)時(shí)間則要加緩凝劑,反之凝結(jié)時(shí)間過早將影響砼澆筑面的黏結(jié),易出現(xiàn)層間縫隙,抗裂和整體性下降。

  2.2合理安排砼的澆筑環(huán)境

  夏季砼澆筑安排在1天中溫度最低時(shí)(一般安排在夜間),最大限度的降低砼入模溫度,加強(qiáng)砼的振搗,使用二次振搗技術(shù),利用平板振動(dòng)器振搗,提高砼的密實(shí)度。

  2.3控制砼入模溫度

  該工程墩臺(tái)施工時(shí)我們采取了一定的措施控制砼入模溫度,有效控制了水化熱的釋放速度。具體措施為:一是冷水澆砂、石子,二是砼輸送管道距離要短,注意盡量減少拐角,在管路支架上設(shè)套管,減少由管路輸送增加摩擦而產(chǎn)生熱值,澆筑溫度控制在27℃以內(nèi),使實(shí)際入模溫度略低于大氣溫度1-3℃,從而推遲水化熱峰值出現(xiàn),時(shí)間2天左右。

  2.4嚴(yán)格溫度監(jiān)控

  在砼澆筑前后采用JDC-2建筑電子測(cè)溫儀測(cè)量砼內(nèi)部溫度,檢測(cè)砼表面溫度與結(jié)構(gòu)中心溫度,以便采取相應(yīng)措施,保證砼施工質(zhì)量,控制砼內(nèi)外溫差。測(cè)溫時(shí)在砼溫度上升階段每?jī)尚r(shí)測(cè)一次。溫度下降階段每4小時(shí)測(cè)一次,同時(shí)測(cè)大氣溫度。所有測(cè)溫點(diǎn)均編號(hào),進(jìn)行砼內(nèi)部不同深度和表面溫度的測(cè)量。實(shí)際測(cè)溫時(shí)砼中心溫度高為71℃,砼表面溫度為49℃,大氣溫度32℃。

  2.5合理的振搗方法

  為保證砼密實(shí)度,采用行列式或梅花式進(jìn)行振搗。在每次澆筑時(shí)(橋臺(tái)、承臺(tái))設(shè)4臺(tái)振搗棒,一臺(tái)在澆注點(diǎn),兩臺(tái)在振搗流淌部分,一臺(tái)在后面補(bǔ)振,振距為500mm振搗上層砼時(shí),振搗棒應(yīng)插入下層砼至少50mm,使上下層結(jié)合成一體,振搗時(shí)間在20s~30s,待出現(xiàn)反漿后,砼不在下沉為準(zhǔn),防止漏振和過振。振搗密實(shí)后,用抹子和長(zhǎng)木掛平,壓實(shí)2至3遍。

  2.6保溫保濕養(yǎng)護(hù)

  作好養(yǎng)護(hù)工作,采用蓄水方式進(jìn)行,并在砼表面覆蓋一層塑料布,一層麻袋片,同時(shí)根據(jù)溫差情況及時(shí)對(duì)砼表面覆蓋厚度進(jìn)行增減,砼內(nèi)外溫差及砼表面溫差與大氣溫差均不得超過25℃,當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差達(dá)到25℃時(shí),應(yīng)立刻增加覆蓋,當(dāng)溫差降到 20℃以下時(shí)可拆除部分覆蓋,以加速降溫,如此反復(fù),因注意速率不大于2℃/h,該工程已完成8個(gè)月,至今尚未發(fā)生裂縫。

  3、施工總結(jié)

  3.1建立健全管理網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)科學(xué)施工,施工前編制可行的施工方案,明確分工,各負(fù)其責(zé)。

  3.2大體積砼施工測(cè)溫是必不可少的一項(xiàng)工作,加強(qiáng)砼表面保濕、保溫來減少內(nèi)外溫差不超過規(guī)范的25℃是控制裂縫的有效措施。

  3.3對(duì)于砼的裂縫控制與防止,

  3.2大體積砼施工測(cè)溫是必不可少的一項(xiàng)工作,加強(qiáng)砼表面保濕、保溫來減少內(nèi)外溫差不超過規(guī)范的25℃是控制裂縫的有效措施。

  3.3對(duì)于砼的裂縫控制與防止,和設(shè)計(jì)施工砼拌和站密切配合,只要設(shè)計(jì)增加構(gòu)造措施,堅(jiān)持小規(guī)格小間距配筋,避免應(yīng)

  應(yīng)力集中,施工時(shí)在澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)做好,拌和站從配合比、用水量、骨料、水泥等方面入手進(jìn)行控制,砼的裂縫在一定程度上得到避免。

延伸閱讀:成因 裂縫 工程
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