桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因与控制
高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施

高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施随着我国高铁建设的不断推进,高速铁路桥梁的建设成为重要的建筑工程之一。
其中,混凝土桥梁的建设成为一个难点问题。
在桥梁建设过程中,混凝土的裂缝问题是一个常见的问题,这不仅影响了工程建设的安全和稳定,也会对工程设施的寿命造成影响。
因此,认识混凝土裂缝的成因及控制措施,对于高铁桥梁的建设具有重要的意义。
一、混凝土裂缝成因分析高速公路桥梁在使用过程中,由于长期受到重载交通负荷作用及自然环境因素的影响,其内部混凝土构件会产生各种缺陷和损伤,最终导致混凝土结构疲劳断裂。
混凝土主要裂缝有以下几种产生原因:1、负载作用高铁桥梁主要承受的是列车行驶的重载作用,混凝土结构受到压强增大,最终导致混凝土的裂缝和损伤。
当车辆通过桥梁时,荷载会导致桥梁产生弯曲和振动,引起混凝土的渐进性疲劳断裂,导致桥梁的强度和稳定性降低。
2、温度变化在不同季节里,气温的变化将引起混凝土构件的收缩和膨胀。
由于混凝土构件的伸缩性较差,无法完全适应温度的变化,造成混凝土的收缩、膨胀及内部的应力变化,最终导致裂缝的产生。
3、材料减震混凝土结构在建设过程中,由于外力或人为原因造成施工失误,导致混凝土内部的应力受到瞬间的变化,引起构件形变和内部应力的集中。
当内应力达到混凝土承受极限时,会引发裂缝的产生。
4、混凝土自身结构混凝土结构本身存在的缺陷,如细孔、离析、脱层、麻裂、缩孔等,也是混凝土裂缝的产生原因之一。
这些结构缺陷将导致混凝土内部应力的集中,并降低混凝土的强度和韧性,最终导致混凝土的疲劳破坏。
二、混凝土裂缝控制措施为了保证高铁桥梁的建设安全和质量,我们需要采取一定的控制措施来防止混凝土的裂缝产生,并延长工程的使用寿命。
以下是一些常用的混凝土裂缝控制措施:1、控制混凝土质量要控制混凝土的含水率,严格遵守混凝土拌合物的设计比例,选择优质的原材料,保持一定的拌合时间,措施良好浇注和震动,确保混凝土质量。
可以采用适当加入粉煤灰或硅灰等有利于改善混凝土结构的添加剂,提高混凝土内部的微观组织结构,增加混凝土的强度和韧性。
大体积混凝土裂缝成因及控制

大体积混凝土裂缝成因及控制概述:大体积混凝土开裂的问题是建筑施工中一个普遍性的技术问题。
裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时可能会危害到建筑物的安全使用。
本文从分析大体积混凝土裂缝成因开始,然后提出相应控制措施。
1.大体积混凝定义混凝土结构物实体最小尺寸不小于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。
1.大体积混凝土的裂缝及种类按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
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,危害性严重;而深层裂缝部分也切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝危害性较小;按结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝;按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类,微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,一般存在于混凝土结构内部,尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm;宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝,裂缝宽度通常情况下大于0.5mm,可存在于混凝土内部,也可存在于混凝土表面。
按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝。
3.大体积混凝土裂缝成因3.1塑性收缩裂缝塑性收缩是混凝土在浇筑结束后尚在塑性状态发生的收缩,大多出现在混凝土浇筑初期,收缩裂缝形成过程与混凝土的表面泌水有关。
混凝土在凝结过程中水分向外蒸发时会引起局部应力,因此当蒸发速率大于泌水速率时会发生局部塑性收缩开裂。
塑性收缩裂缝多呈中间宽、两端细,且长短不一,互不连贯状态。
常发生在混凝土表面积较大的面上。
从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状,深度通常不会太深。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施

大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土造粒的裂缝是指混凝土某一部分中的裂缝,该部分的尺寸比一般的钢筋混凝土结构大得多。
这样的混凝土结构由于自重和重载等的压力,受到了较大的拉应力,容易产生裂纹,影响其使用寿命和结构性能。
本文将探讨大体积混凝土裂缝的产生原因及控制措施。
一、产生原因:1. 温度变化:混凝土构造物受季节变化和日夜变化的影响,会发生温度变化。
由于温度的变化会导致混凝土膨胀和收缩,因此在膨胀和收缩的过程中,如果其能力和约束力不匹配,就会产生应力,从而产生裂缝。
2. 湿度变化:混凝土中水的变化也是裂缝的一个重要原因。
如果混凝土湿度变化过大,会导致水的蒸发和吸收。
水分的吸收会造成混凝土的膨胀,而水的蒸发会使混凝土干缩。
如果混凝土不能够吸收或释放水分,就容易产生裂缝。
3. 材料的反应:如果混凝土中的一些化学受潮或自发燃烧,会在混凝土中产生碱性物质的反应,从而导致混凝土的膨胀和收缩,产生裂缝。
4. 应力集中:混凝土制造和施工过程中涉及到的应力分布是不均匀的,某些区域容易出现应力集中。
应力集中区域因受到超负荷应力而破裂成裂缝。
5. 其他原因:混凝土中存在的空气孔隙,坍落度不合适,水灰比偏高或者混凝土受到的外力等都可能导致裂缝的产生。
二、控制措施:1. 选用合适的混凝土比例和材料:首先,为了避免混凝土的裂缝,应该选择合适的混凝土比例和材料,确保混凝土的坍落度、水灰比和密实度达到最佳水平。
2. 加强混凝土的质量控制:加强混凝土的质量控制,确保混凝土的制作和浇筑过程中不出现任何失误。
结实,未受到外力损害的混凝土在日常使用中容易受到外力的损害而破裂。
3. 选择正确的施工方法:为了避免因施工不当而造成混凝土裂缝,应该根据所建造的混凝土结构采用合适的施工方法,在施工过程中控制混凝土软化或者干缩时间,以确保结构体的完整性。
4. 控制场地温度和湿度:为了控制混凝土结构中水分和温度的变化,在施工过程中需要控制场地的温度和湿度。
高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施

高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施高铁桥梁工程中,大体积混凝土裂缝的成因有多种,主要有以下几个方面:1. 温度变化:混凝土是一种热胀冷缩性能较大的材料,在温度变化较大的情况下,混凝土内部会产生热胀冷缩应力,超过其承受能力时会产生裂缝。
2. 混凝土的收缩:混凝土在硬化过程中会发生收缩,由于其表面受到限制,内部受到约束,会产生内部应力,当应力超过混凝土的抗拉强度时,会产生裂缝。
3. 荷载作用:桥梁承受的荷载会产生横向应力和纵向应力,当应力超过混凝土的抗拉承受能力时,会产生裂缝。
4. 施工缺陷:在桥梁施工过程中,如果存在不均匀浇筑、不当的养护措施等问题,会导致混凝土质量不均匀,从而产生裂缝。
为了控制大体积混凝土裂缝的产生,可以采取以下措施:1. 控制温度变化:在混凝土浇筑过程中,可以采用外增温、内降温等措施来控制混凝土温度的变化速度,减小温度应力的产生,从而减少裂缝的生成。
2. 控制混凝土收缩:在混凝土配比设计中应合理控制水灰比和粉料掺量,适当添加收缩剂,以减少混凝土的收缩变形和内层张力,从而减少裂缝产生。
3. 加强设计和施工质量控制:在桥梁工程的设计和施工过程中,应严格按照规范要求进行设计和施工,确保合理的浇筑工艺和养护措施,防止出现施工缺陷,减少裂缝的产生。
4. 加固裂缝处:当桥梁出现裂缝时,可以采用加固措施,如植筋、应力连接等方式,将裂缝两侧的混凝土重新连接,增加结构的整体强度和稳定性。
对于高铁桥梁工程中大体积混凝土裂缝的成因及控制措施,要从多个方面进行控制,包括控制温度变化、控制混凝土收缩、加强设计和施工质量控制等。
通过合理的控制和加固措施,可以有效地减少混凝土裂缝的产生,提高桥梁的安全性和可靠性。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施

大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部与外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部与混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化与蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:1、严格控制混凝土原材料的的质量与技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂与减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管与风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
简述大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因及浇筑方案

简述大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因及浇筑方案摘要:一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化2.收缩变形3.应力集中4.施工不当二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间2.合理设计混凝土配合比3.浇筑过程中的温度控制4.施工后的养护措施正文:在大体积混凝土结构的建设过程中,裂缝问题是工程师们最为关注的问题之一。
裂缝的出现不仅影响结构的美观,更重要的是可能导致结构性能的下降,甚至引发安全隐患。
本文将对大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因进行分析,并提出相应的浇筑方案,以期为混凝土结构施工提供参考。
一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化:混凝土在浇筑、硬化、养护过程中,由于温度变化引起的膨胀和收缩,可能导致结构内部产生应力集中,从而引发裂缝。
2.收缩变形:混凝土在硬化过程中,水分蒸发导致体积收缩,若收缩变形受到约束,将产生裂缝。
3.应力集中:混凝土结构在承受荷载过程中,可能由于局部构造原因,如钢筋配置不均、转角处过度圆滑等,导致应力集中,从而引发裂缝。
4.施工不当:混凝土浇筑、养护过程中,施工措施不当也可能导致裂缝产生,如浇筑速度过快、养护不到位等。
二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间:避免在高温、干燥、大风等恶劣天气条件下进行混凝土浇筑,以减小温度变化和收缩变形对结构的影响。
2.合理设计混凝土配合比:根据工程特点和环境条件,优化混凝土配合比,确保混凝土的抗裂性能。
3.浇筑过程中的温度控制:采用预冷措施,如降低混凝土入模温度、使用冷却水等,以降低混凝土温度应力。
4.施工后的养护措施:及时对混凝土结构进行养护,确保混凝土充分湿润,以减小收缩裂缝的产生。
综上所述,要预防大体积混凝土结构的裂缝问题,需从多方面入手。
通过合理选择浇筑时间、设计混凝土配合比、控制浇筑过程中的温度以及加强施工后的养护措施,可以降低裂缝产生的风险。
桥梁大体积混凝土裂缝产生原因与防治措施

凝 土 出 现 裂 缝 。但 是 对 于 后 者 我 们 还 没 有 引起 足 够 的 重 视 , 对 其 研
【 摘
要】 随 着社会 的不断发展 ,国家经济 实力 日益增强 ,对
于城 市建设 投资的力度也在 不断的加 大。在 市政 工程 建设 需求强劲
增 长的拉动 下 ,桥粱工程如 雨后春 笋 ,遍地 开花 。随着科 学技 术的 日千里,大体积混凝 土在桥 梁建设 中发挥 着越 来越 重要 的作用。
究还 没有 达到相应的深度 。 1桥 梁大体积混凝 土之常识概述 对于大体积混凝 土 自身的定义 ,国内与国外的规范标准是不尽 相 同的。我 国在在 《 混凝土设计规范》 中明文规 定:在混凝土结构 物 中真正的体积 不小 于 l m 的结构部位 中所 用的混凝土被称为大体 积 混凝土 。但是 ,在 西方国家尤其是美 国,在其国家所制定 的混凝 土 设计规 范中的侧重 点和我 国就有较 为明显的区别 , 其 中就规定道 :
道 路 桥 梁
桥梁大体积混凝土裂缝产生原因与防治措施
郑 德 生
( 鞍 山市纵横工程监理咨询有 限公 司 ,辽宁 鞍 山 )
这种类型的变形不需要来 外外 部的任 何力量 。从而能在混凝土 中产 生拉应力使大体积混凝土产生裂缝 。主要分为三种情况分别是 :塑 形收缩、干燥收缩 、温度 收缩 、前期是体积方面的变化 。后期则是 收缩变形 。这也就是导致大体积混凝土产生裂缝的主要原 因。 2 . 3受温度影 响十分 明显 在桥梁 的具体施工 中,大体积混凝土的应用在实 际环境 中不可 避免的收到外部温度 的影 响,十分严重 。从而导致产生大体积混凝 土裂缝现象 。在前文 的分 析中 已经得知大体积混凝土裂缝 的产生主 要是因为混凝土 内部温度 和表 面温度的差异较为 明显 。大体积混凝
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施一、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。
1.收缩裂缝。
影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。
混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。
水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。
出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。
所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
另一种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
3.安定性裂缝。
安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
二、裂缝的防治措施1.设计措施。
(1)精心设计混凝土配合比。
在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。
应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3%~0.5%。
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武广客运专线承台大体积混凝土施工技术[摘要]:通过选用合理的混凝土原材料,严格控制现场混凝土配合比,不仅保证了客运专线桥梁承台的强度满足设计要求,也实现了大体积混凝土的防裂目标。
[关键词]:承台大体积混凝土施工技术1 工程概况武广客运专线桥梁承台结构尺寸为5.6×10.2×2.0m、12.5×9.2×3.5m等九种结构型式,混凝土设计强度为C30,均采取一次性浇筑,数量在114.24 m3~402.5m3之间,均属于大体积混凝土施工。
承台大体积混凝土由于结构厚,体积大和施工复杂等特点,除了满足强度、耐久性等要求外,还必须控制大体积混凝土裂缝的开展。
大体积混凝土由于结构尺寸大,水泥水化热引起混凝土温度升高,热量不易及时散发,从而形成较大的外温差,较大的温差将形成较大的温度应力,从而引起混凝土表面裂纹。
目前,随着高性能混凝土在铁路客运专线桥梁施工中的全面应用,对桥梁大体积混凝土的施工技术和质量控制,也逐步引起大家的重视。
本文对武广客运专线承台大体积混凝土的施工技术进行分析、探讨。
2 承台混凝土配合比设计2.1 大体积混凝土的特点2.1.1大体积混凝土裂缝是指大体积混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝,在现浇混凝土结构中必须予以控制这种裂缝。
2.1.2 采用一次整体浇注混凝土的方法和“综合温控”施工技术,有利于提高结构的整体性、抗渗性、同时提高了结构的抗震能力。
2.1.3 大体积混凝土的施工工艺,减少了施工工序之间的交叉,取消了各种施工缝的处理工作,从而简化了施工程序,加快了施工进度。
2.2 承台配合比设计原则桥梁承台大体积混凝土配合比的设计原则:(1)在保证工程建设所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺要求的前提下,合理选择使用的材料,尽量减少水泥用量,降低混凝土绝热温升;(2)掺入掺和料时混凝土的水胶比应低于无掺和料的水胶比,胶凝材料总量应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量,以保证良好的施工性,提高混凝土的耐久性。
2.3 承台砼配合比的设计难点和解决的技术措施2.3.1 控制混凝土水化热温升大体积混凝土应尽量降低混凝土的绝热温升,降低绝热温升的有效办法是掺加适量粉煤灰取代部分水泥。
粉煤灰因含有大量的活性Si02和A1203,有“固体减水剂”的美称,其掺入混凝土中具有增强效应、增塑效应、填充效应和削减温峰的作用,是配制大体积混凝土不可缺少的材料。
加入适当的粉煤灰可以改善混凝土的和易性,增加胶凝物质,降低混凝土的水胶比,使混凝土的早期水化热明显降低。
粉煤灰可以和水泥水化放出的Ca(OH)2反应,降低水化热。
因此,以粉煤灰置换部分水泥后,水化热放出的速度减缓了。
水化热降低的比例,一般是粉煤灰的置换率的1/2左右。
因此,通过添加粉煤灰可以抑制混凝土的温升,掺加缓凝剂可以延缓混凝土浇注时温度峰值,从而降低混凝土开裂的风险。
2.3.2 控制混凝土泌水因水泥用量低,大体积混凝土施工中容易产生泌水现象。
通过降低混凝土的水胶比,尽量减少混凝土拌合物的自由水,是降低泌水的有效办法。
在混凝土拌合物中掺加增稠剂以改善混凝土粘度,也可以大大改善混凝土的泌水情况。
在承台配合比设计时,拟采用以上技术措施解决混凝土泌水问题。
2.3.3控制混凝土的收缩为了降低混凝土泌水而采用了低水胶比的技术措施,这同时也导致了混凝土的收缩加大,因碎石的强度、密度、吸水率和外加剂种类对混凝土干缩影响也很大。
承台配合比设计时降低混凝土收缩的途径有:①降低砂率,②选用强度高、密度大、吸水率小的碎石,③选用收缩较小的聚羧酸系外加剂。
2.4原材料优选2.4.1水泥:宜采用品质稳定、强度等级符合要求的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿碴)。
品质应符合GB175-1999规定:水泥的比表面积不宜超过350m2/kg,碱含量不应超过0.60%,游离氧化钙含量不应超过 1.5%,水泥熟料中C3A的含量不宜超过8%(强腐蚀环境下不应大于5%),C4AF含量小于7%、C3S、C2S含量宜在40%~45%之间的水泥。
2.4.2粉煤灰:宜选用烧失量较低的粉煤灰;2.4.3砂:宜选用无潜在碱活性,坚固性试验的失重率小于5%的中粗砂。
2.4.4碎石:宜选用质地均匀坚固,颗粒形状和级配良好,吸水率低,空隙率小,无潜在碱活性的碎石。
2.4.5 水:宜选用自来水。
采用赤壁市自来水,满足《混凝土拌合用水标准JGJ63—89》的要求。
2.4.6外加剂:在混凝土中掺加高效减水剂,可以改变水泥浆体的流变性能,改变水泥及混凝土结构,起到改善混凝土性能的作用。
宜选用聚羧酸系列混凝土外加剂,聚羧酸外加剂减水率高、掺量低、与低碱水泥适应性好,能够大大改善混凝土拌合物的经时损失,延缓混凝土温升峰值出现的时间,减小混凝土的收缩。
2.5配合比设计经过大量的试验,最终确定以下配合比。
混凝土配合比试验结果表13 混凝土现场施工3.1混凝土生产混凝土的生产拌和站配备l套HZS90型混凝土拌和设备,6台混凝土输送车。
3.2 承台混凝土浇筑工艺承台混凝土浇筑采用拖泵送或布料机布料。
混凝土分层浇筑、分层振捣,每层浇注厚度控制在30cm左右,沿横桥向进行,斜向分层厚度30~40cm,采用ZD75型振捣棒,间距50cm,施工时安排2根振捣棒振捣,保证混凝土的密实性。
通过现场技术值班人员现场精心控制,在承台混凝土浇注过程中,混凝土拌合物质量稳定,所拌制的混凝土和易性良好,流动性好,无泌水现象发生,混凝土凝结时间正常。
4 承台混凝土温度测量和控制技术混凝土的生产、运输、浇筑和温度及表面养护,是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。
而控制手段主要是控制混凝土的外温差△T:△T=Tp+Tr-Tf式中:Tp —起始浇筑温度;Tr —水泥水化温升;Tf—天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。
4.1大体积混凝土部最高温度计算在大体积砼施工前先进行混凝土绝对升温计算,以便预先采取相应措施降低温度,改变约束条件,防止砼裂缝,确保大体积砼的施工质量。
混凝土部的最高温度Tmax按下式计算:Tmax=T0+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)式中:T0——混凝土的浇筑入模温度(℃) ,T0=20℃W——每m3混凝土中水泥的用量(kg/m3), W=288 kg/m3F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3) ,F=102 kg/m3Q——每kg水泥水化热(J/kg) ,Q=400 J/kgC——混凝土的比热,C=0.98r——混凝土的密度,r=2414 kg/m3ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表2)4.2大体积混凝土的测温技术4.2.1测温点布置根据承台的尺寸,在承台竖直方向:在距砼上下表面10厘米以及砼中间部位布置三个测温点。
水平方向:分别在距边缘1米和中间部位布置三个点。
测温线布置:用钢筋将测温线固定好,传感器距离钢筋端部10厘米,不得与钢筋接触,将钢筋另一端与上层钢筋固定好以后,将引出线收成一束,穿入管中,固定在横向钢筋下引出,以免浇筑时受到损伤。
测温点传感线缆在混凝土浇筑前须准确定位,以防止在混凝土浇筑的过程中移位而造成测量数据失真。
4.2.2测温工具根据实际情况选择便携式建筑电子测温仪。
4.2.3测温频率在混凝土浇筑完毕后的升温和峰值持续阶段,既开始的3~4天,每隔2小时测温1次;待测温趋于平稳后的降温阶段,每4小时测温1次。
在测量混凝土部温度的同时,测量外界的环境温度。
根据测点编号顺序,记录所测温度数据,当测位的混凝土外温差不大于200C并趋于稳定时为止。
4.3承台混凝土温度控制措施4.3.1 冷却水管的埋设通过综合比较散热效率和经济效益,冷却水管采用27mmX2mm的薄壁铁管,水管接头采用丝扣套筒连接。
在混凝土施工前,水管系统均经过通水试压,仔细检查每一个接头,确保管路不漏水。
在混凝土浇筑和钢筋绑扎过程中,不得损坏管路,确保供水的连续性。
冷却水管管路采用回旋形布置,水平管间距为150厘米,距离四周边缘为50厘米;对于承台高度为2米时,在承台布置二层冷却水管(具体见下图)。
4.3.2通水控制温度根据混凝土浇筑过程中的测温情况,适时向管通水,通过水循环,带走承台混凝土部的部分热量,使混凝土部的温度降低到要求的限度。
控制冷却水进、出水的温差不大于50C。
根据测温数据相应调整水循环的速度,以充分利用混凝土的自身温度,即中部温度高、四周温度低的特点,在循环过程中自动调节温差。
冷却水管安装时,要用钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠。
在承台边设置循环水蓄水池,用来把循环出的热水浇筑到砼表面来减少砼外的温差。
4.4承台混凝土测温统计同样以下余角海特大桥2#桥墩承台测温统计资料图表为例,各测点的温度图表如下;(表面温度、中心温度、环境温度)通过温度测量监控,承台混凝土部最高温度为59℃,与承台混凝土表面温差小于20℃。
达到了预期的目的,该承台施工方法是可行的。
4.5承台外观质量、裂纹检查情况浇注完成的混凝土成品,颜色均匀,无蜂窝、麻面等质量通病出现。
现场制取混凝土抗压试件强度合格。
经现场仔细检查确认承台混凝土无有害裂纹产生。
5 混凝土的保温养护混凝土浇筑完毕后转入养护阶段。
防止混凝土开裂的一个重要原则是尽可能使新浇筑混凝土少失水分及外温差控制在允许围(不大于20℃)。
混凝土边缘部分散热快、温度峰值低,而中心部位散热慢、温度峰值高,同时在混凝土表面干燥或水分蒸发过快时,都会引起表面混凝土开裂,且裂缝会向发展。
因而,在采取混凝土部降温措施的同时,在承台混凝土裸露面须采取适当的保温、保湿措施。
在承台混凝土终凝后,须对承台表面进行蓄水养护,采用直接在基坑蓄水的方法,蓄水深度为10~50cm。
白天环境温度较高,为加快混凝土部热量的散发,需减少蓄水深度;晚上环境气温较低,为保证混凝土外温差不至过大,需加大蓄水深度。
6 施工质量通病防治措施6.1 避免砼圬工表面出现蜂窝、麻面的措施6.1.1 砼搅拌时严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确。
6.1.2 捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不应大于其作用半径的1.5倍,振捣器至模板的距离应不大于振捣器有效作用半径的1/2。
为保证上下层砼结合良好,振捣棒应插入下层砼5厘米。
6.1.3 砼浇注时严格掌握好每点的振捣时间,合适的振捣时间由下列现象来判断:砼不再显著下沉,不再出现气泡,砼表面出现水平状态,并将模板边角填满充实。
6.1.4 砼灌注过程中注意经常检查模板、支架、堵缝等情况。
6.2 避免出现砼圬工缺棱掉角的措施6.2.1 模板必须涂刷脱模剂,以利于拆模,砼浇注后应认真养护。
6.2.2 拆除砼圬工结构侧面非承重模板时,要确保砼强度已达到施工. . . .规规定的标准。