承台大体积混凝土裂缝控制技术措施
大体积混凝土裂缝分析及控制措施

3 大体 积 混凝 土抗 裂预 测
31 温度应力的计算 .
混凝土 内部最高温度是造成混凝土裂缝的关键因素[1 1。 _ 混凝土 内部 2 最高绝热升温值为:
T= Q+ Qp +  ̄ W11W2zC F o 其 中: Q——水泥 的水化热 , 4 1Jk : Q= 6 k/g Q 厂 J A的水化热 , 22 0 J g E Q = 6 k/ ; k W. — 水 泥 用量 , l4 4 g : — W = 2 k/ m W厂 —J A 用 量 , = 2 gm ; E W23 k/ () 1
0T = T ( KF /p () Q() W+ )C () 3
式中: W——水泥用量 ; C — 混 凝 土 比热 ; — D ——混凝土密度 Q; () — 龄 期 水 泥 水 化热 ; T— K —折减系数, — 对于粉煤灰, 可取 02 。 . 5 水泥 的水化热 是依赖于龄期 , 笔者分别用将 水泥水化热的指数式和
为了更好控制混凝土 内外温差, 需求 出混凝土的绝热升温 曲线。 混凝 土 的绝热温升 曲线最好 由实验测定, 在缺 乏直接 测定的资料 时, 也可根据 水泥水化热估算。本文 中, 笔者 尝试了利用 实测值对经验公式参数进行修 正, 使得理论值与实测结果更加吻合 。混凝土绝热升温日 经验公式为:
过挑选的完好木枋。 截面较高 的梁 , 侧模安装应在梁 中部加钢螺栓 , 间 其 距及排距必须经受力计算后确定。 再用 4 钢管作侧模 的水平杠 , 8 做法与 剪力墙基本相同。这样才能保证大截 面梁 的模板 安装质量 。 () 2 楼板 的模 板安装楼板 的模板安装也 采用 门式架支 撑, 用 4 钢 8 管作水平拉杆, 并与梁 的水平拉杆 连接, 使整层 的模板形成牢 固的整体 , 保证模板的稳定性。 () 3 梁模板支撑 的变形 控制 由于大跨度梁模板支撑受 力后可能会产 生压缩变 形而造成混 凝土结构变 形, 为保证梁截 面尺寸 的准确 , 梁底 在 模安装时 , 必须严格按施工规范起拱。模板安装后 , 用水平仪检测模板的 起拱程度 , 保证拱度达到要求。 () 4 转换层 以下各层楼 板的施工转换层 以下 的各层楼 板必须设置回 顶支撑卸荷 , 上下对齐 , 在转换层受荷后可将荷载传到下层楼板。 为避免 下层楼 板受荷过大被 破坏 , 必须 在下层楼面 设置回头支撑 , 使转 换层 以 下的各层楼面能逐层卸荷。 全部 回头支撑在转换层的梁强度达到设计强 度的 7 %后才 能拆除 。回头支撑 的设置虽然增加 了周转材料 的使用 量 , 0 但能使支撑体系更安全 。
大体积承台混凝土裂缝控制

大体积承台混凝土裂缝控制作者:刘伟余存峰来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要:混凝土水上建筑物体积较大,混凝土强度等级高,施工条件差,自然环境恶劣,混凝土裂缝控制难度大,裂缝对工程耐久性有很多不利影响。
在上海越江通道工程承台混凝土的施工中,通过选择合适的原材料、优化配合比设计、强化施工技术和管理,较好地解决了大体积承台混凝土裂缝控制问题,取得了比较满意的效果。
关键词:承台大体积混凝土裂缝控制Crack Control of Mass Pile Cap ConcreteLiu Wei,Yu Cunfeng(Abstract: The large concrete of over-water buildings , high strength grade of concrete, poor construction condition, adverse geographical conditions, concrete crack control is difficult, there are many adverse effects of fractures on the engineering durability. Construction of Concrete Structure for Bearing Platforms for the river across tunnel of Shanghai,by chooseing the right rawmaterials ,optimized mix-proportion,Strengthen the construction technology and management, resolved the problem ofthe large volume cap concrete crack satisfactorily.Keywords:cushion capMass ConcreteCrack Control中图分类号:TV544+.91文献标识码: A 文章编号:一、工程概况上海越江通道工程全长25.5km,大桥水中区采用钢管桩承台基础,现浇承台混凝土47250m3/92个,其中70米跨承台64个,承台外形尺寸为1197cm×740cm×350cm;100米跨承台28个,承台外形尺寸为1860cm×1040cm×400cm。
铁路桥梁工程中大体积承台的混凝土裂缝成因与温度控制措施

2012年第3期 (总第217期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJ No.3,2012 (Sum No.217)
铁路桥梁工程中大体积承台的混凝土裂缝成因与温度控制措施 王 军 (中铁隧道集团一处有限公司)
摘要:大体积承台出现裂缝的主要原因就是温度应力,因此在施工中应注意从各个方面采用合理的措施对 温度应力的增加进行控制,使得混凝土降温过程相对平缓,保证其整体的稳定性,避免裂缝出现。 关键词:裂缝原因;水化热;环境温差;控制措施 中图分类号:U445.7 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2012)03—0111一O1
l铁路桥梁工程中大体积承台混凝土裂缝的成因分析 1.1水泥水化热 众所周知混凝土在硬结的过程中因为水泥的水化作用 产生大量的热量,在初始的几天中最为明显。由于混凝土是 一种热的不良导体,其内部的热量不能马上散发,内部热量 越聚越多,温度提升很快,而混凝土表面温度为环境温度,随 着时间的发展,就形成了一种内部降温慢而外部降温快的情 况,从内部到外部形成了一个温度梯度。无论是水化升温阶 段还是降温阶段此种温度梯度始终存在于混凝土构件中。 因为热胀冷缩的关系中心部位的混凝土膨胀大而外部小,导 致构件的中心与表面质点之间存在约束力,混凝土构件的内 部产生压力而表面则产生拉力。当温度梯度到达一定程度 的时候表面拉力就会超过其表面的抗拉极限从而产生裂缝。 在升温的时候混凝土由于没有充分硬化,受到的拉应力小, 产生的裂缝主要集中在表面。 就大体积混凝土而言,随着水化反应的接收以及不断的 散热,从升温阶段转为降温阶段,混凝土内部的热量向表面 散发,降温阶段的中心温度与表面也存在温差,也会在混凝 土的内部产生约束力,使得产生收缩的混凝土产生拉应力。 如果收缩的拉应力较大就会在中心形成高应力区,如果此时 的拉力大于此时的混凝土强度极限,其裂缝会贯穿结构件, 危害更大。 1.2气候因素 大体积混凝土尤其是铁路施工中,气候因素对其影响也 起到较大的作用。外界气候温度高则浇筑时的温度也就高, 如外界气温下降则会对混凝土的降温幅度产生影响,特别是 在昼夜温差较大的地区,会增加混凝土内部与外部的温度梯 度。大体积混凝土的温度是水化热所产生的绝对温度、浇筑 温度、结构散热等共同构成的,导致内部应力改变的主要就 是温差。温差大则应力大。所以在温度高的环境下,散热不 良混凝土水化时温度可以达到60℃以上,且降温缓慢;反之 温度低则外层散热快而内部慢,温度梯度也会增加,也不利 于防止裂缝出现。 1.3约束条件 结构件周围的约束条件也是影响其形成裂缝的因素之 一,因为大体积混凝土的发热与降温的温差大且伴有形状的 改变,而此时如果外部约束较大就会产生更大的应力不平 衡,这就使得温度变化引起的应力加剧,从而容易超出混凝 收稿日期:201l一11—10 作者简介:王军(1978一),男,助理工程师。 土的抗拉极限就容易出现裂缝。 2控制铁路承台大体积混凝土裂缝的措施 2.1混凝土的配合比调整 针对大体积的承台混凝土,设计主要考虑到其性能问 题,使用的年限相对较长,所以其设计中应重点降低其水化 热,同时又要满足其耐久性、强度、防腐、泵送等一系列要求。 (1)水泥的选用:采用发热量低的水泥和减少单位水泥 用量是降低水化热的最有效措施,设计时应优先考虑中热或 者低热水泥。 (2)骨料的选用:骨料的选择也是一个重要的因素,连 续级配的粗骨料与中砂作为的细骨料在施工中应严格的控 制粗细骨料的含沙量、含水量,这样就可提高混凝土的均匀 程度增加其抗裂的性能。 (3)掺合料:掺和一定的粉煤灰可以满足其高性能的需 求,同时也可以在一定的程度上降低水化热。 (4)外加剂:掺人一定量的减水剂可以改善混凝土拌和 的和易性,降低用水量,进而降低灰水比,同时也可有效的降 低混凝土温度峰值的出现时问,相应的提高了同龄期混凝土 的拉应力,降低了出现裂缝的几率。 2.2为混凝土设计控温系统 (1)冷却管系统:在混凝土的内部设计有冷却管是一种 平衡温度的措施,冷却管可以根据体积设计多层布置,水平 向与竖向间距可以按照体积进行调节,在70—80 cm之间, 管道采用直径为25 mm的钢管,每层管道都设置有竖向出 口。冷却水管应保证其防腐性能,并与钢筋绑扎固定,防止 浇筑中出现错位。使用前应对其进行测试保证其密封性。 冷却水管完成冷却功能后应压浆封闭。 (2)测温系统:为了控制混凝土的温度梯度,在养护的 过程中需要采集第一手的温度资料,即测量混凝土的内外温 差,考虑承台的对称性,在承台的边角1 m位置和对角线等 位置预埋了测温器件。利用数字是温度表和温度计分别对 承台的内部与外部温度进行定时测量。采集的数据主要是 不同施工阶段的温度,如入模温度、不同龄期的温度、养护温 度、环境温度等。 水冷散热:通水降温并不是必须采用的措施,而是要根 据实际的温度改变的情况而定,如果采用的混凝土配合比较 好其水化热的温度相对较低时,在施工中应随时检查测量的 (下转第113页) 第3期 王三星:关于隧道施工工艺及其相关技术特点分析 总第217期 位置与设计位置保持误差小于100 mm,钻孔偏差应小于 50 nlrll。钻孔后利用高压气流进行清理,然后安装锚杆,进行 注浆加固。此时砂浆的比例应根据实地试验确定,同时控制 注浆压力直至排气口没有气流或者溢出稀释注浆为止。 (4)钢筋网加固技术,这是利用预先加工的钢筋网进行 加固的技术,施工是将其运至工作位置进行焊接。钢筋网加 固的时候应保证质量,做好除锈、去污、质量检测等工作,使 之达到设计要求。钢筋网铺设的时候,应随着混凝土初喷面 变化而改变,使其与洞壁接触紧密。钢筋网的节点与锚杆、 钢架的接头利用点焊技术进行固定。 3隧道的防水排水施工 在隧道施工中还需进行防排水的施工,主要是防止地下 水与降水对隧道安全的影响。施工中按照施工阶段采用了 以下措施:(1)洞口施工,根据地形的情况在洞口施工段,设 置了地表截水沟,将地面的降水与径流应导至自然沟谷中排 除;(2)明洞施工段,利用无纺布、防水板、粘土保护等措施, 进行防水,利用砂砾盲沟和直径116的双壁波纹管等措施与 材料进行排水;纵向和横向排水管应保证相互贯通,将明洞 衬砌背后的水引入隧道的排水系统,统一排除;(3)隧洞中 部,在初期支护完成后利用无纺布、排水板、排水盲管等对隧 道中部出现的渗水进行排除。 4二次衬砌的施工工艺 在施工的过程中,对于二次衬砌而言,喷射混凝土、钢筋 网施工、钢支架、锚固、结构防水等都是隐蔽工程,所以在二 次衬砌前应对二衬的厚度进行检查,使其保证工程要求。对 于二次衬砌的施工时间的选择,原则上需要围岩和初期支护 的自然变形完成后,系统保持稳定时才能开始施工。如果围 岩变形过大,初期支护开裂等必须对支护进行补强,当然也 可进行提前的二次衬砌施工。施工时应先浇注仰拱部分,然 后再浇筑拱墙二衬混凝土。在施工前应对地下水进行再次 处理,封堵、引流等,仰拱和基础的浮渣和积水必须进行清 理,衬砌混凝土应在无水的环境下施工,保证混凝土质量。 施工前应最后检查模板、支架、钢筋、止水带等,满足要求后 才能施工。 5结束语 综合的看从隧道开挖到成形,再到支护与二次衬砌,是 较为连续的系统工程,其多种施工工艺应形成一个连贯的作 业循环,这样才能保证隧道的质量与施工安全。
承台大体积混凝土施工方案

承台大体积混凝土施工方案1、工程概况陈家店大桥中心里程为DIK51+234.59m,孔跨样式为2-24m+11-32m梁m,桥全长420.12m,下部结构采用圆端形实体桥墩(12个墩,最高墩8米),T形桥台,基础采用钻孔桩基础(112根共计1314.1米)。
桥址范围内沟渠分布,地表水较发育,水深一般为0.4~0.5m。
沿线地下水主要为基岩裂隙水,地下水埋深0.3~5.6m(高程73.41~84.31m),水位季节变化幅度2~3m,主要靠大气降水及渠水补给。
地下水化学侵蚀环境对混凝土结构具有酸性侵蚀,环境作用等级为H1;氯盐腐蚀,环境作用等级为L1,地表水对混凝土结构具有硫酸盐侵蚀性,环境作用等级为H1。
承台高2.0m,砼设计强度等级C40钢筋砼。
环境作用等级L1/D2。
2、承台施工(1)基坑开挖基坑开挖前,准确测量出基坑横、纵中心线及地面标高,核对地质资料,确定开挖坡度和支护方案,定出开挖范围。
根据基坑四周地形,做好地面防水、排水工作,准备好基坑防雨棚。
承台土方开挖尽量采用人工配合挖掘机进行,按承台的轴线位置、设计尺寸加周边预留0.5m宽的工作位置进行开挖。
基坑开挖时备足抽水设备,以排除遇到的地下水。
挖掘机挖至距设计标高30cm 时,人工清理修整到设计标高,基坑设置汇水沟和汇水井。
施工前,基坑顶部四周需设截排水设施,防止地表水流入基坑。
弃土及时外运。
灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散破损部分,并露出坚硬的混凝土表面;桩顶表面应平整干净且无积水;在实心桩的中心位置打磨出直径约10cm的平面,在距桩中心2/3半径处,对称布置打磨3处,直径约为6cm的平面,打磨面应平顺光洁密实。
检测桩身时,桩身混凝土强度应达到设计强度的75%,或在龄期14天以上。
(2)验桩已完成的桩基在凿除桩头后,按要求的方法逐桩进行无损检测。
采用低应变法检测,对质量有疑问的桩,采用混凝土钻取芯样检验。
(3)基底检查承台施工前,检查基底平面位置、尺寸及高程、地质及承载力、排水状况和有关试验资料。
大体积混凝土温控措施及效果

大体积混凝土温控措施及效果在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
由于其体积大、水泥水化热释放集中等特点,容易产生温度裂缝,从而影响混凝土结构的耐久性和安全性。
因此,采取有效的温控措施至关重要。
大体积混凝土的定义通常是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m 的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
大体积混凝土在施工过程中,水泥水化反应会释放出大量的热量。
由于混凝土的导热性能较差,这些热量在混凝土内部积聚,导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
为了有效控制大体积混凝土的温度裂缝,需要采取一系列的温控措施。
首先,在原材料选择方面,应选用低水化热的水泥品种,如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
同时,合理控制骨料的级配和含泥量,以减少混凝土的收缩。
此外,还可以在混凝土中掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等掺合料,以降低水泥用量,从而减少水化热的产生。
在配合比设计方面,要通过试验确定最优的配合比,在保证混凝土强度和工作性能的前提下,尽量减少水泥用量,增加骨料用量,降低水胶比。
同时,可以考虑掺入适量的缓凝剂、减水剂等外加剂,延长混凝土的凝结时间,减缓水化热的释放速度。
在施工过程中,控制混凝土的浇筑温度也是非常重要的。
可以通过对原材料进行降温处理,如在砂石堆场设置遮阳棚、对骨料进行喷水冷却、使用低温水搅拌混凝土等方式,降低混凝土的出机温度。
在运输和浇筑过程中,应尽量减少混凝土的温度回升,如选择在夜间或低温时段进行浇筑,采用泵送混凝土时对管道进行隔热处理等。
分层分段浇筑是大体积混凝土施工中常用的方法。
通过合理划分浇筑层和浇筑段,可以使混凝土的水化热均匀散发,减少温度应力的集中。
同时,在浇筑过程中,应加强振捣,确保混凝土的密实性,提高混凝土的抗拉强度。
承台大体积混凝土温度裂缝控制措施

即搅拌后混凝土 的拌合温度为 1 . 8 3℃。
12 混凝 土浇筑 温度 计算 .
混 凝 土 浇 筑 温 度 一 般 按 下 式 计算 … 1:
=
15 混凝 土表 面温度 计算 .
混 凝 土 表 面 温度 可按 下 式 计 算 :
T ( =L + b) h ( —h ) H AT( 加
T一 + ThX 。
为砂 、 、 石 水泥 、 合用水 、 拌 粉煤灰的温度 , ; , , , 分别 件下 , ℃ m m mg 优f 上下表面一维散热 , 温升值比绝热状态计算的要小 , 混凝土 分别为水及砂 、 石中游 离水 的重量 ,g 1。 ( 把上述数据代入公式得 :
维普资讯
第 3 4卷 第 1 5期 2 0 0 8年 5 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCH I TECTURE
V0 . 4 No. 5 13 1
Ma . 2 0 y 08
・1 3 ・ 2
文 章编 号 :0 96 2 (0 8 1 .130 1 0 .8 5 2 0 )50 2 .2
5 日 1 :0试 验 室 实 测 温 度 。 40
1 混凝 土温度 计算
1 1 混 凝土拌 合温度 计算 .
工程实例 : 广铁 路客 运专 线郑 州 黄河公 铁 两用 桥 承 台长 京
2 . I宽 1 . T 厚 3 5I, 凝 土 数 量 为 7 5 4 m , 用 2 5 I, 0 1I, T I 、 T 混 I 9 . 3 采
为温度损失系数 , 取值如下 :
0 =0. 3 ; 2 1 0 2 0 =0 0 4 2X2 .0 0=0 0 4; 3 0 0 3X3 . 8 0 : .0 0=0 0 。 . 9
简述大体积混凝土温度控制措施
大体积混凝土温度控制措施摘要:在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝旳产生或把裂缝控制在某个界线内, 必须进行温度控制。
一般要选用合适旳原料和外加剂,控制混凝土旳温升,延缓混凝土旳降温速率;选择合理旳施工工艺,采用对应旳降温与养护措施,及时进行安全监测,防止出现裂缝,以保证混凝土构造旳施工质量。
在此对大体积混凝土温度控制措施进行了探讨。
关键词:大体积混凝土,温度裂缝,温度控制,水化热伴随我国各项基础设施建设旳加紧和都市建设旳发展, 大体积混凝土已经愈来愈广泛地应用于大型设备基础、桥梁工程、水利工程等方面。
这种大体积混凝土具有体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术规定高等特点, 在设计和施工中除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性旳规定外, 还必须控制温度变形裂缝旳开展, 保证构造旳整体性和建筑物旳安全。
因此控制温度应力和温度变形裂缝旳扩展, 是大体积混凝土设计和施工中旳一种重要课题。
大体积混凝土旳温度裂缝旳产生原因大体积混凝凝土施工阶段产生旳温度裂缝,时期内部矛盾发展旳成果,首先是混凝土内外温差产生应力和应变,另首先是构造旳外约束和混凝土各质点间旳内约束制止这种应变,一旦温度应力超过混凝土所能承受旳抗拉强度,就会产生裂缝。
1、水泥水化热在混凝土构造浇筑初期,水泥水化热引起温升,且构造表面自然散热。
因此,在浇筑后旳3 d ~5 d,混凝土内部到达最高温度。
混凝土构造自身旳导热性能差,且大体积混凝土由于体积巨大,自身不易散热,水泥水化现象会使得大量旳热汇集在混凝土内部,使得混凝土内部迅速升温。
而混凝土外露表面轻易散发热量,这就使得混凝土构造温度内高外低,且温差很大,形成温度应力。
当产生旳温度应力( 一般是拉应力) 超过混凝土当时旳抗拉强度时,就会形成表面裂缝2、外界气温变化大体积混凝土构造在施工期间,外界气温旳变化对防止大体积混凝土裂缝旳产生起着很大旳影响。
混凝土内部旳温度是由浇筑温度、水泥水化热旳绝热温度和构造旳散热温度等多种温度叠加之和构成。
大体积混凝土相关措施-砼施工温度及裂缝控制
大体积混凝土施工工艺及裂缝控制2008-7-18 14:32随着建筑施工技术飞速发展,现代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等,其主要特点是体积大,表面小,水泥水化热释放较集中,内部温升较快。
当混凝土内外温差较大时,会产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上加以分析,来保证施工的质量。
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝3种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。
它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性较严重。
而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。
表面裂缝一般危害性较小,但也影响外观质量。
出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3毫米;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2毫米。
对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。
一般当裂缝宽度在0.1~0.2毫米时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。
如超过0.2~0.3毫米,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。
所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3毫米贯穿全断面的裂缝。
如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。
这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。
而产生裂缝的主要原因有水泥水化热、外界气温变化和混凝土的收缩等造成。
如何控制这几方面对结构耐久性的影响呢?一、大体积混凝土的配合比设计1.水泥的选用:应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
大体积混凝土承台防裂研究
大体积混凝土承台防裂研究摘要本文简要介绍大体积混凝土施工方法及防裂处理要点。
关键词大体积混凝土;承台;防裂研究中图分类号 u445.57 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)011-0114-021 大体积混凝土的概念混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于1m,属于大体积砼。
桥梁工程中如承台、实体墩身、塔座、塔柱实体部分和横梁等均属大体积混凝土。
本文主要阐述大体积承台混凝土的施工技术,以及裂缝防治方法。
大体积混凝土承台施工流程如下:2 大体积混凝土承台防裂处理办法2.1 混凝土裂缝的分类和成因混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种,一是由外荷载引起的,即按常规计算的主要应力引起的;二是结构次应力引起的裂缝,这是由于砼结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形,当变形受到约束应力时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。
工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是因内约束而产生的。
建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此变形的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。
这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。
表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。
贯通裂缝是由大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。
大体积承台混凝土施工方法
大体积承台混凝土施工方法10#、11#墩承台直径φ27.7m, 厚7m,是一个圆柱体结构,其底部为封底混凝土,周围是围堰井壁。
仅顶面施工时外露,且位于围堰井筒深层,环境保温。
据此特点,采用表面保温保湿养护法施工承台,改变了沿用多时的冷却水管降温法,简化了施工工序,取得了经济效益,也保证了质量,获得了技术成果。
承台混凝土强度设计为C30,一次灌注总量达4255m3。
1、施工步骤(1)围堰抽水后,对封底混凝土的表面进行清淤、整平,同步进行破桩头和汇水排渗工作。
(2)作钢支架,绑扎承台钢筋及塔柱内预埋筋。
(3)安装灌注平台和泵管及布料设施。
见图4-1-4-19。
(4)水上混凝土工厂就位,见图4-1-4-20。
由于浮体与钢围堰间相对位变频繁,特在钢围堰与船体间设一段斜管,以弯管做铰,避免弯折泵管。
(5)承台混凝土灌注。
2、大体积承台混凝土的温度裂纹控制大体积混凝土,由于水泥水化热作用,内部温升很高,如表面温度与其内部温度相差超过25℃,则表面温度应力将大于混凝土抗拉极限强度,导致裂纹出现,因此,降低水泥水化热温升,降低混凝土入模温度,控制承台混凝土内外温差,是控制裂纹的关键,施工中必须给予关注。
XX桥对大体积混凝土施工,采取了以下措施:(1)选用合适的混凝土配合比,降低水化热温升对大体积混凝土选用低水化热的矿渣水泥,并采取双掺技术,选用合适的混凝土配合比,减少水泥用量,XX桥承台混凝土配合比如表一所示。
表一承台混凝土配合比425#矿碴水泥粉煤灰中砂5~20石子水FDN-5 级配302 101 719 1078 181 0.50% 坍落度(cm) 14~16初凝时间(h) 6~8(2)分薄层灌注以利于散热按0.25~0.30m厚分层灌注,推迟混凝土初凝,以利于表面散热。
(3)表面保温保湿养护,控制内外温差保温法适用于气温在15~25℃左右时使用,从使用条件来分析,结构物裸露的表面越少,环境散热条件越差,越适合使用保温法。
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跨 石太 铁路立交桥 位 于石 家庄市 环城 公 路 K 1 3 +3 85处 , 桥 主桥 需跨 越 石 太 铁 路 既 有 的 6股 道 该 及规划 预 留的 2股 道 , 用 独 塔单 索 面 预应 力 混凝 采
高) 。尤其对于大体积混凝土来讲, 这种 现象更 加
严重 。 因为 混凝 土 内部 和表 面 的散 热条 件不 同 , 因
速混凝 土 的干缩 , 也会 导致混凝 土裂缝 的产 生 。 2 C A0承 台大体 积混凝 土裂缝 控制计算
2 1 工 程 概 况 .
体积混凝土的断面尺寸较大, 由于水泥的水化热会使
混凝 土 内部温 度 急剧 上升 ; 以及 在 以后 的降温 过 程 中 , 一定 的约束条 件下 会产生相 当大 的拉应力 。 在
此混凝土中心温度很高 , 这样就会形成温度梯度 , 使 混凝 土 内部产 生压 应力 , 表面产生拉应 力 , 当拉应 力
超过 混凝土 的极 限抗 拉强度 时混凝 土表面就 会产 生
裂缝 。
1 2 混 凝 土 的 收 缩 .
土转体斜拉桥, 转体吨位达 120, 60 t 转体乎面角度达 7 。4 , 57 。均将 创 国 内之 最 。主 塔顺 桥 向采 用 倒 “ Y”
1 0 4m 5 5.
混 凝土在 空气 中凝结 时体积减小 的现象称 为混
凝土 收缩 。混 凝土在 不受外 力 的情况 下 的这种 自发
第 8期
2 2 相关 资料 .
成 敏超 : 台大 体积 混凝 土裂缝 控制技术 措施 承
贝 ×M2 M3 ×M1=10 0 Ml × … o .2
出现温 度裂缝 。温度裂缝 的产生会 降低承 台基础 的
变形 , 受到外 部约束 时 ( 承条 件 、 支 钢筋 等) 将 在 混 ,
凝 土中产生 拉应 力 , 得 混凝 土 开裂 。引起 混 凝 土 使 的裂缝 主要 有塑性 收缩 、 干燥 收缩 和 温 度 收缩 等 三 种 。在 硬化初 期主要是 水泥在水 化凝 固结 硬过程 中 产生 的体 积பைடு நூலகம்化 , 期 主要 是 混凝 土 内部 自由水 分 后
・
14- 4
北 方 交 通
承 台大 体 积 混 凝 土 裂 缝 控 制 技 术 措 施
成敏超
( 中铁 七 局 三 公 司 , 泉 鹿 00 0 ) 5 20
摘
要: 结合桥 梁大体积的现场施工 , 分析 了桥梁结构 中大体积混凝 土产 生裂缝 的原 因, 并提 出防止裂缝 的主
要 技 术措 施 。
・l5・ 4
() 1 配合 比 : 泥: 碎石 : 减 水剂 = 9 : 水 砂: 水: 3 5
7 4: 1 3 1 49: 7 3. 6 = 1 1 8 2. : 4 0. 1 0: 1 : . 6: 91 0. 3: 8。
1 1 水 泥水化 热的影 响 .
水 泥水 化过 程 中放 出大 量 的热 , 主 要集 中在 且
浇注后 的 7 d左 右 , 般 每克 水 泥可 以 放 出 5 0 左 一 0J 右的热量 , 如果 以水泥用 量 3 0~ 5 k/ 计算 , 5 50 gm 来
每 m 混 凝 土将 放 出 150 J~ 70 l 70 k 250( J的热 量 , 从 而使 混凝 土内 部 温度 升 高 ( 达 7 ̄ 右 , 至更 可 0C左 甚
字形 , 全桥共设 8对斜拉 索 , 1 、3 桥 墩 采用 双柱 1# 1#
墩 , # 1# 1 、 桥墩采用双柱框架墩 , 0 4 桩基采用 西16 .m
的钻孔 桩 。跨 度 组 成 : 5 +8m +8m + 5 长 4m 5 5 4m 20 6 m。1# 2 主墩 承 台设计 为 C0混凝 土 , 寸1 .m 4 尺 94 ×1. m ×5 第 一 次 浇 注 4 高 , 注 方 量 约 为 94 m, m 浇
关键词 : 大体 积 ; 凝 土 裂缝 ; 制 技 术 措 施 混 控
中图分类号 :45 7 U 4 . 1
文献标识码 : B
文章编号 :6 3— 0 2 2 0 )8— 14— 4 17 6 5 (0 8 0 04 0
水 泥凝结 时 , 会产 生大量的水化 热 , 由于混凝 土 是绝热 材料 , 因此 产生 的水化热不 能及 时释放 , 导致 大体积 混凝土 内部 温度 不 断升 高 , 成 混凝 土 的 内 形 外 温差 , 当温差过 大或升 降速度过快 时 , 混凝 上就会
进行 了深入系统 的分析 总结 。 1 大体 积混凝 土裂缝产 生的原 因
大体 积 混凝 土结构 在施 工 期 间 , 界气 温 的变 外 化对 防止 大 体积 混 凝 土裂 缝 的产 生 起 着 很 大 的 影 响 。混凝 土内部 的温度 是 由 浇注 温度 、 泥水 化 热 水
的绝 热温 升和结构 的散热温 度等各种 温度 叠加之 和
组成 。浇 注温度 与外界 气 温有 着 直 接关 系 , 界气 外
大体积混凝土结构通常具有以下特点: 混凝土是
脆性材料 , 拉强 度只 有抗压 强度 的 11 抗 /0左右 。大
温愈 高 , 混凝 土的 浇注温度也就 会愈 高 ; 外界 温 如果 度降低 则又会 增加 大体 积 混凝 土 的 内 外温 度 梯度 。 如果外 界温度 的下降过 快 , 成很 大 的温 度应力 , 会造 极其 容易 引发混凝 土的开裂 。另外外 界 的湿 度对 混 凝土 的裂缝也 有很 大 的影 响 , 外界 的湿 度降 低 会加
蒸发 而引起 的干缩 变形 。
1 3 外界 气温湿度 变化 的影响 .
承载能力 , 低 混 凝 土 的耐 久 性 , 成桥 梁安 全 隐 降 造
患 , 害极 大 , 危 因此 , 必须 对 大体 积混 凝 土进 行 温 度
控制 。结合跨石 太铁路 分离式 立交 桥 1# 2 主承 台施 工 , 大型桥梁 承 台大体 积 混凝 土 的温 度控 制 技术 对