最新地铁车站侧墙中裂缝机理分析和控制
地铁土建施工中的混凝土裂缝控制

地铁土建施工中的混凝土裂缝控制摘要:在地铁土建工程建设过程中,混凝土会受到温度、湿度、环境等诸多方面因素的影响,可能会出现形状不一的裂缝,严重时甚至会对工程质量和使用寿命造成影响。
基于此,本文阐述了地铁土建施工中的混凝土施工特征,对地铁土建施工中的混凝土裂缝产生原因及其控制措施进行了探讨分析。
关键词:施工特征;裂缝原因;控制措施地铁土建施工中的混凝土结构开裂现象经常发生,其裂缝控制是地铁土建施工的重要内容,对于保障地铁工程质量非常关键,因此必须严格控制混凝土裂缝。
一、地铁土建施工中的混凝土施工特征地铁土建施工中的混凝土工程普遍具有结构断面尺寸较大,钢筋密集,混凝土浇筑施工量大等特征。
目前地铁车站混凝土多选用高强度和高抗渗编号的混凝土以满足地下的复杂环境和抗渗需要,但也出现了许多问题,混凝土裂缝就是其中之一。
混凝土裂缝的出现对地下结构使用功能和耐久性造成了不利的影响,直接导致了钢筋锈蚀和渗漏水等问题的出现。
加之施工地点的地质条件复杂,环境温度的变化,施工过程中各种工艺的成熟程度,施工人员对工作的认真负责程度和对工艺的熟悉程度等等,都直接关系着混凝土的成品质量。
而由于上述诸多影响因素中有不少都是难以进行控制的,混凝土裂缝在地铁的施工过程中可以说是无法避免的,而良好的预防和补救措施却可以有效地把混凝土裂缝的危害降到最小。
二、地铁土建施工中的混凝土裂缝产生原因分析1、地基变形引起的混凝土裂缝。
地铁土建施工中的混凝土施工地基竖向不均匀沉降或者水平位移,导致地基发生形变,这造成了混凝土结构受力发生变化,以造成其内部发生形变,从而引发混凝土裂缝。
引起地基基础变形的原因也是多种多样的,大致上可以划分为外界环境引起的地基形变和人为因素引发的地基形变。
前者包括以下几种:施工路线中有些地段有较大的地质变化,如土质的压缩性变化过快,缺乏过渡,结构的荷载差异较大对混凝土强度的要求突然大大提高等等;人为引发地质基础变形的情况有:对地质的勘查工作不到位,对地质情况的分析不细致,或者参考的地质数据不够准确等,再者是在对混凝土材料的把关不够严格,由于混凝土材料本身普遍的不均匀、不密实等诱发地质形变,或者是由于对工艺流程的陌生,对施工过程缺乏监督和指导,造成施工过程中出现不科学部合理的施工行为以诱发地质形变。
浅析地铁车站工程结构裂缝控制关键技术

浅析地铁车站工程结构裂缝控制关键技术摘要:地下车站主体结构的裂缝问题一直是建设各方关注的问题,为了减少车站裂缝的产生,厦门轨道交通集团有限公司专门成立地铁车站工程结构裂缝控制研究课题小组,在工程建设期间,选取个别站点进行实验研究,前期主要从混凝土配合比优化和施工控制方面进行研究,本文从这两个方面阐述了如何进行裂缝控制。
关键词:裂缝控制;配合比设计;温度控制1裂缝控制必要性厦门市属于沿海城市,地质水文条件复杂,地下水丰富,氯碱含量较高,地质土层为素填土、淤泥、粉质黏土、中砂、凝灰熔岩残积土等,地质土层活跃性强、流动性强;地下铁道车站容易受到地下水侵蚀以及地质土层的应力作用,一旦结构产生裂缝,混凝土碳化加速,钢筋保护层破坏,经过地下水与地质土层的作用,后续服役中将威胁到地铁车站的结构安全。
地铁车站混凝土结构的开裂渗漏现象会危及地铁的运营及设备安全,缩短混凝土结构的使用寿命。
主体结构开裂而造成的裂缝修补以及后期车站运营的维修保养费用是施工成本和运营成本中很重要的一项,而且影响工程交验、工期以及外观质量,从而增加了一些额外的不必要的费用。
地铁混凝土结构防水效果的优劣直接影响总体工程的质量,成为评价地铁工程质量的一个重要指标,如何防治地铁大体积混凝土结构的开裂渗漏具有十分重要的理论研究价值和工程应用价值。
2地铁车站的开裂现状及原因分析2.1开裂现状地铁车站的顶板和侧墙在结构的薄弱位置(小断面)开裂较多(如图2.1所示),且裂缝形态多为竖直状,为典型的温度引起收缩裂缝,且在结构的薄弱位置(小断面)开裂较多。
由于地铁车站工程混凝土浇筑条件比较复杂,施工情况各异,混凝土材料的品质差异较大,因此控制温度裂缝就不是单纯的结构理论问题,它涉及到结构计算、构造设计、材料组成、施工工艺、质量监控等多方面问题。
2.2原因分析混凝土的收缩是造成其变形裂缝的主要因素之一,收缩是混凝土的固有特性,而混凝土是抗拉强度很低的材料,在干缩和温度应力的作用下易产生收缩裂缝,我国传统混凝土的收缩量不超过300-500µε,但随着商品混凝土以及相应的混凝土泵送施工工艺的推广,收缩量已增大到600-800µε,免振的自密实混凝土甚至已达到800-1000µε,甚至更大;目前地铁工程均采用泵送混凝土。
浅析地铁隧道结构裂缝的产生原因及渗漏的处理措施

浅析地铁隧道结构裂缝的产生原因及渗漏的处理措施地铁隧道是由于城市交通拥堵和人口增加的需求,建设而成的重要交通工程。
随着地铁隧道长期运行和使用,会出现结构裂缝和渗漏问题,给地铁隧道的安全和稳定性带来一定安全隐患。
本文分析了地铁隧道结构裂缝产生的原因,并提出了相应的处理措施。
地铁隧道结构裂缝产生的原因主要有以下几个方面:1.地下水位变化:地下水位的升降是导致地铁隧道结构裂缝的重要因素。
地下水位的上升会增加地铁隧道周围土壤的湿度,导致土壤膨胀,从而对隧道结构施加压力,进而产生裂缝。
相反,地下水位的下降会导致土壤干燥,进而收缩,也会对隧道结构施加压力,导致裂缝的产生。
2.地质条件:地质条件的差异是地铁隧道结构裂缝产生的另一个重要原因。
地质条件的差异主要表现在岩土层厚度、岩石性质、褶皱和断裂带等方面。
这些地质条件的不同,会导致地铁隧道结构受到的力学作用不同,从而产生裂缝。
3.施工和设计缺陷:地铁隧道的施工和设计缺陷也是产生结构裂缝的原因之一。
施工质量和方法不当,如浇筑混凝土质量不达标、施工过程中存在挤压和撞击等,都会导致隧道结构出现强度不足和应力集中,从而产生裂缝。
设计不合理也会导致结构裂缝的产生,如传统隧道结构设计没有考虑到地下水位的变化所带来的影响等。
1.维护地下水位稳定:为了减少地下水位的升降对地铁隧道结构的影响,可以采取地下水位监测和调控措施,如设置排水井、减少地下水位的波动等,维持地下水位的稳定。
2.加强地勘工作:在地铁隧道工程前期,要加强地勘工作,对地质条件进行仔细研究和调查,通过地质勘探手段获取合理的地层信息和膨胀性土壤的特性参数,从而有针对性地采取控制措施。
3.优化施工和设计:在地铁隧道的施工和设计中,要做到先进的施工技术和科学的设计理念。
施工方面,要严格控制施工质量,合理选择施工方法,避免挤压和撞击等施工过程中的力学损伤。
设计方面,要充分考虑到地下水位的变化和地质条件的差异,进行合理的结构分析和设计,以充分满足隧道的使用要求。
地铁工程混凝土开裂原因及综合防治

地铁工程混凝土开裂原因及综合防治地铁工程是近年来城市建设中的一项重要工程,然而在地铁工程施工中却经常出现混凝土开裂的现象,给工程带来极大的影响。
本文将分析地铁工程混凝土开裂的原因,并提出综合防治措施。
一、混凝土开裂的原因1.施工质量不佳地铁工程在施工过程中常常存在混凝土配合比不合理、坍落度过高或过低、振捣不实、密实度不足等问题,导致混凝土中含气量过多、裂隙多且孔隙度大,容易出现开裂。
2.温度变化引起的收缩地铁施工与使用环境的温度差异较大,尤其是在夏季高温和冬季寒冷的情况下,混凝土内部可能会出现热胀冷缩的变化,出现开裂的现象。
3.荷载作用引起的变形和开裂地铁工程施工后很快便会进行使用,存在较大荷载作用,直接作用在混凝土结构上,导致变形和开裂。
4.原材料质量差混凝土的材料包括水泥、砂、石等组成,其中任意环节出现原材料质量差的情况,而在施工中混凝土浇注时就会出现开裂现象。
二、综合防治措施1.选择适当的混凝土配合比地铁工程中混凝土配合比的调整很重要,配比过程中应该考虑到具体的地形、气候和材质等因素,不合适的配比容易出现使用过程中的裂缝。
2.严格控制振捣和密实度在混凝土浇注施工中,必须保证振捣和密实度达标,特别是混凝土的坍落度控制,应在规定范围内保证,以落实很好的密实度,使混凝土结构牢固扎实。
3.加强混凝土的养护混凝土施工完成后,必须加强混凝土的养护,避免混凝土过早干燥与碰撞,避免混凝土表面出现龟裂现象。
4.合理布置荷载在地铁工程使用过程中,荷载是无法避免的,但可以通过合理的荷载布置,降低龟裂风险,这需要从施工方面出发,科学规划布置荷载。
5.设立合适的防裂结构为防止混凝土结构开裂,我们可以在混凝土结构上预设防裂缝条,如张拉翅筋,不仅可以将混凝土结构固定,有效防止开裂,而且可以使使用寿命延长。
6.科学选取材料首先保证原材料的来源合法,确保材料的质量过关,这是防止地铁工程混凝土开裂的关键一环。
总之,要想预防地铁工程混凝土开裂,必须从多方面发掘原因,包括施工质量、温度变化、荷载作用、原材料质量等因素,提前预测开裂现象,确立治理和优化施工方案。
地铁工程混凝土裂缝控制技术探析

地铁工程混凝土裂缝控制技术探析摘要:近几年来,我国的城市交通发展迅猛,地铁的数量不断增加,并逐步成为城市交通的重要组成部分。
在城市地铁交通工程施工中,不可避免地会遇到许多问题,尤其是在工程施工阶段,由于种种原因,有可能产生混凝土裂缝。
在实际的施工中,要严格控制施工程序,建立监控规范,最大限度地降低混凝土裂纹对地铁工程质量的不利影响,保证地铁的建设与运行安全。
关键词:地铁工程;混凝土裂缝;控制技术引言目前已知的地铁混凝土裂缝仅局限于外观,部分在运营荷载、外界因素及化学因素作用下,裂缝尺度不断增大,导致混凝土碳化、保护层脱落、钢筋锈蚀,严重降低结构的刚度和强度,弱化其耐久性,严重影响地铁结构的安全运营,为此需严格控制混凝土的质量。
1.地铁工程混凝土裂缝成因1.1.温度因素混凝土在浇筑注完毕后,会产生很大的水化热。
由于混凝土体积庞大,在混凝土中产生的水化热常常不能得到有效的散热,从而引起了混凝土内部温度的急剧升高。
然而,由于混凝土表层迅速散发热量,导致内外温差过大,混凝土内部产生了较大的拉应力,从而导致混凝土裂缝。
在养护混凝土的时候,要尽量保持湿润,如果太干的话,就会增加出现裂纹的可能性。
在干燥的环境中,混凝土表面的水分会快速蒸发,从而导致混凝土在短期内持续收缩,从而加速了裂纹的产生。
1.2.材料配比度因素在地铁工程施工过程中,混凝土材料起着举足轻重的作用,而施工材料的好坏,对混凝土的施工质量有着很大的影响。
所以,施工公司必须对施工原材料的选择进行关注。
在这些因素中,施工材料的成本占了很大的比重,如果施工材料的性能和质量不能满足质量的标准,这是导致混凝土裂缝的最主要原因。
混凝土是用机械将水泥、砂子等材料混合在一起的,所以施工人员要注意水泥、砂子等原材料的配合比。
在施工过程中,建筑公司会用到大量的混凝土材料,施工人员必须对水泥和砂石等原材料进行适当的堆放,对混凝土建筑材料的配比进行适当的控制,从而使混凝土的施工效果得到更好的发挥,从而达到延长地铁服务寿命的目的。
轨道交通工程裂缝与渗漏机理及其应对措施

轨道交通工程裂缝与渗漏机理及其应对措施轨道交通是当今社会重要的交通工具,被认为特别适用于城市的大跨度、多元化的联结方式上,作为交通运输的重要工具,它的安全可靠性是关键,因此了解、解决轨道交通工程裂缝和渗漏问题以及相应的应对措施具有重要意义。
轨道交通工程裂缝和渗漏是由于制造、施工和日常使用中产生的损伤或湿度的影响而形成的,裂缝的存在会对轨道交通运行安全产生严重的影响。
裂缝会引起整体稳定性的下降,增加由于抗震力的不足而发生的原因,同时,裂缝会增加渗漏,加剧其他结构损伤的发生。
一般来说,渗漏是轨道交通工程面临的主要问题,其可能会对轨道交通的安全性能造成影响,从而引起设备故障、减少交通安全,并威胁乘客本身的安全。
因此,研究轨道交通工程裂缝和渗漏机理以及相应的应对措施具有重要的实际意义。
针对轨道交通裂缝和渗漏的机理,主要有以下几个方面:第一,损伤或湿度的影响:裂缝和渗漏可能是由于长期施工、使用、装配中产生的损伤和湿度从渗透而引起的。
第二,材料原因:轨道交通工程通常由各种材料构成,包括钢筋混凝土、砖石、金属等,它们具有不同的性能和特性,这些性能和特性决定了轨道交通工程裂缝和渗漏的机理。
第三,非对称施工条件:由于轨道交通工程的结构特征,它的施工和操作条件可能是非对称的,例如,某些结构只存在一侧,或者有单向的施加力,等等,这就会导致形成结构异常、渗漏等问题。
第四,地质地貌:轨道交通工程在施工时,均有地质地貌对施工产生影响,特别是在浅层和回采工程中,构造的变化会在一定的范围内产生裂缝和渗漏,从而影响轨道交通工程的安全性能。
根据以上机理,应对轨道交通裂缝和渗漏要采取相应的措施,用以防止渗漏的发生及其可能对轨道交通安全性能带来的影响,主要有以下几点:首先,施工管理。
在施工中要严格落实施工工艺、技术标准,全程实行质量控制,确保施工中不存在裂缝和渗漏等问题;第二,材料管理。
严格控制材料的选择,要使用高质量、耐久性较高、性价比较高的材料来构建轨道交通工程;第三,建设管理。
地铁土建工程施工混凝土裂缝控制探究

地铁土建工程施工混凝土裂缝控制探究摘要:在进行地铁土建工程混凝土施工时,必须进行科学研究和详细总结混凝土裂缝的各种类型。
同时,要全面分析地铁土建工程施工中混凝土裂缝产生的主要原因,并基于这些原因制定全面规范的优化施工工艺。
加强对混凝土各个工序的温湿度控制,通过严格实时监督施工全过程,不断优化地铁土建工程施工细节,强化施工技术管理,提高地铁土建工程施工操作的规范性和标准化程度。
通过强有力的措施控制混凝土裂缝,最大程度地减少裂缝的危害,有效提高我国地铁工程的施工质量。
关键词:地铁土建;混凝土裂缝;控制引言随着城市交通需求的不断增加,地铁土建工程作为城市交通体系的重要组成部分,其施工质量直接关系到城市交通运行的安全和高效。
然而,在地铁土建工程的混凝土施工中,裂缝问题一直是一个不可忽视的挑战。
混凝土裂缝不仅影响结构的力学性能和耐久性,而且可能导致安全隐患,对整个工程的可靠性和持久性带来负面影响。
混凝土裂缝的生成是一个多因素、复杂而严重的问题,其中包括原材料的性质、施工工艺的操作、环境条件等多个方面。
因此,深入研究混凝土裂缝的类型,分析裂缝产生的机理及其主要影响因素,对于改善地铁土建工程施工质量至关重要。
研究旨在通过对地铁土建工程混凝土裂缝控制的系统探究,深入剖析裂缝形成的机理、影响因素及其相互关系。
通过对不同裂缝类型的分类和性质的细致研究,力求深刻理解混凝土裂缝的形成机制。
在此基础上,通过科学的施工工艺设计,合理的原材料选用,以及严格的施工操作,优化地铁土建工程的施工流程,提高混凝土的抗裂性能。
此外,为了更好地掌握施工过程中的温湿度控制,强化对混凝土各个工序的监督,需要建立健全的实时监测系统。
通过实时监测施工现场的环境条件,及时调整施工计划,确保混凝土在适宜的温湿度条件下施工,从而最大限度地降低裂缝的发生概率。
通过对地铁土建工程施工细节的不断优化,加强施工技术管理,以及对混凝土裂缝控制的综合策略,我们期望能够有效提高地铁土建工程施工操作的规范性和标准化水平,最终降低混凝土裂缝的危害程度,为我国地铁工程的可持续发展提供有力的支持。
地铁车站侧墙贯通裂缝渗漏本因及防治技术研究

地铁车站侧墙贯通裂缝渗漏本因及防治技术研究说到地铁车站的侧墙裂缝渗漏,大家脑海里是不是立马就浮现出那种湿漉漉的感觉?那种“滴水不漏”变成了“漏水不止”的尴尬场面,真让人头疼。
不少车站的侧墙在长时间使用中,都难免出现裂缝和渗漏问题,影响了车站的正常运行,更严重的还可能带来安全隐患,真是“掉进坑里,才知道坑有多深”。
咱们得先搞清楚,这些裂缝到底是怎么来的呢?原因一大堆,简直比老妈的“叮嘱”还多。
最常见的就是地质原因了。
你想啊,地下环境复杂得像迷宫一样,地铁车站建设时,土层、岩层的差异,或者一些突如其来的地下水,都有可能让车站墙体受损,裂缝就像是从“地底”冒出来的怪兽。
这些裂缝不只是咯吱咯吱响,更是默默地吞噬着车站的结构,渗漏就像是“死水”一样,一点点渗透进车站,最终搞得一地狼藉。
除了地质因素,施工质量也不能忽视。
咱们常说“好马不吃回头草”,但有时候一些施工单位为了节省成本,偷工减料,那些质量不合格的水泥、钢筋,还有操作不规范,常常让墙体无法承受岁月的考验,裂缝就成了“常客”。
再加上长期暴露在潮湿环境下,墙体的结构会逐渐退化,裂缝越来越大,渗漏越来越严重,最后搞得车站里人心惶惶。
说到这里,可能有人会问,既然裂缝有这么多“原因”,那要怎么预防或者修复呢?其实防治裂缝和渗漏,最重要的就是两个字——“预防”。
很多时候,人们总是喜欢等问题发生了再来解决,结果等裂缝一出现,后悔就来不及了。
说白了,就是“临渴掘井”。
最有效的预防方法就是在施工时就做好防水防渗的措施,把墙体的防水性能做到极致。
比如,使用一些高科技的防水材料,不仅能增强墙体的抗渗透能力,还能大大提高车站的整体安全性。
想象一下,如果施工方能在施工初期就注意到这些细节,那么裂缝出现的几率简直比中彩票还要低。
咱们还得定期进行检测,别等到漏水的水滴都快“淹”了车站再去修。
这就像平时得做体检一样,别等得病了再找医生。
定期检查和维护,能及时发现裂缝并进行修补,避免小问题演变成大麻烦。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
地铁车站侧墙中裂缝机理分析和控制 精品好文档,推荐学习交流
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 地铁车站侧墙中裂缝机理
分析和控制
摘 要: 总结 了地铁车站侧墙中裂缝发生的情况,并 分析 了裂缝发生的机理和 影响 裂缝开展的原因,提出了控制地铁车站侧墙中裂缝的 方法 。关键词:地铁车站,裂缝,干缩变形,温缩变形,温度应力引言
地铁车站是大型地下混凝土框架结构,为满足使用性与耐久性的要求,对车站结构的防水性应有较高要求。在工程中一般认为,裂缝是造成渗漏的主要原因,也就是说控制裂缝 发展 是防漏的关键。经过对地铁车站观测统计发现,地铁车站结构中侧墙的中下部以及施工缝处是产生裂缝的主要部位;侧墙中裂缝的走向大部分是竖直的,有少量的环向裂缝,以及极少横向裂缝。
在混凝土结构中,影响混凝土裂缝开展的因素很多,把其分为外荷载和变形荷载两大类。外荷载是指静荷载、动荷载和其他外界荷载,变形荷载是指温度收缩、干缩变形和不均匀沉降等;其中变形荷载是引起裂缝的主要原因。地铁车站的侧精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 墙是混凝土薄壁结构,裂缝产生的主要原因是干缩变形和温度收缩变形。
混凝土的干缩变形主要是指由于混凝土因水分散失而引起的体积缩小。温度收缩变形主要是由于在混凝土硬化过程中,混凝土中的水泥释放出大量的水化热,同时又在热量的不断散失过程中,结构内部产生的温度变化引起的胀缩变形。侧墙中的裂缝根据其发生的情况不同可分为两类:表面裂缝和贯穿裂缝。下面就这两类裂缝的产生机理和原因进行了分析[1]。
1 表面裂缝 1.1 表面裂缝机理及原因分析 在混凝土薄壁结构中表面裂缝产生的主要原因是干缩变形和结构内部温度非线性分布,导致结构本身的相互约束产生的应力引起的,即内约束作用。
1)干缩变形 对混凝土薄壁结构来说,由于混凝土结构的体表面积较精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 小,所以与空气接触的外表面水分散失较快,由其引起的干缩变形也大。而该结构中水分散失由表及里逐渐减小,成非线性发展。这种非线性发展,使内外变形不一致,因而表面的干缩变形受到内部干缩变形的约束。
2)温度收缩变形 混凝土浇筑后,胶凝材料在水化凝结过程中要散发大量的水化热,内部温度急剧上升。一般浇筑后1d就能达到温峰。而后随着混凝土的凝结,水化热不断散失,温度逐渐降低到与环境温度相当。当浇筑温度控制在30℃时,在混凝土薄壁结构中,由于水化热作用结构中温度可上升到50℃~60℃。而结构的外表面散热快,因而薄壁结构中的温度梯度相当大。因为升温阶段短暂,而且此时混凝土的弹性模量很小,徐变较大,升温引起的压应力并不大,不会引起裂缝的产生,所以不加考虑。当温度逐渐降低时,随着混凝土的硬化,弹性模量逐渐变大,徐变减小。混凝土结构冷却时,表面温度较低,内部温度较高,表面的温度收缩变形受到内部的约束,从而表面出现拉应力,在内部出现压应力[2]。
1.2 应力分析 精品好文档,推荐学习交流
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 在干缩和温缩的共同作用下,混凝土薄壁结构的外表面受到拉应力的作用,而内部则出现压应力,为此在应力分析时采用以下假设。
假设干缩的应力换算成温度应力。对于内约束温度应力可设想为在混凝土内深处有个“约束面”约束着表层混凝土的收缩变形。“约束面”的约束度(R)为1.0,l很大,h很小,l/h比值更大,以至于表面的R可趋近于1.0。混凝土表面温度下降,“约束面”温度不变(仍为T),于是产生表里温差(ΔT△=T-Tο)。对于混凝土约束温度应力σ(t),大多 文献 列出如下算式:
σ(t)=KΔT△dα1Ee (1) 其中,K是考虑截面内温度分布不均匀并假设为抛物线形分布的系数,并常取K=2/3(2/3是抛物线下平均高度相对于顶点高度的比值)。对于地铁车站结构的侧墙的应力、应变,按平面二维 问题 考虑并引入泊松比(γ),则可用如下基本式代替(1)式:(2)
2 贯穿裂缝 精品好文档,推荐学习交流
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 2.1 贯穿裂缝机理及原因分析
混凝土薄壁结构除了受到由于干缩和温度变形引起的内约束作用外,还受到外约束作用。在地铁车站侧墙结构中,侧墙主要受到底板的变形约束。这种约束还是由于干缩和温度变形引起的。
在混凝土薄壁结构中。随着混凝土的硬化,水泥水化热反应率的越来越小,薄壁结构的整体温度不断降低,体积不断收缩。而侧墙与底板之间,新混凝土墙浇筑在老混凝土板上,产生粘结力。由于新、老混凝土的弹性模量、收缩程度不同,所以侧墙的收缩受到底板的约束。特别是在已发生表面裂缝的地方,由于表面裂缝的存在使水分蒸发深入到内部,即使干缩作用深入到薄壁结构内部。另外薄壁结构内部温度上升得很大,所以冷却过程中收缩也会很大。同时随着混凝土龄期的不断增加,弹性模量不断增加,徐变越来越小。事实上,混凝土的弹性模量在浇筑后7d就基本达到与最终值相当的大小。所以由于上述原因,混凝土侧墙在底板约束下会产生相当大的拉应力。而混凝土是脆性材料,抗拉强度只是抗压强度的1/10左右,所以当拉应力大于混凝土的抗拉强度时就会出现贯穿性裂缝。在侧墙的上部基本处于无外约束的自由变形状态中。因此地铁车站侧墙中的裂缝一般是竖向,且出现在侧墙精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 的中下部。
2.2 应力分析 地铁车站结构中侧墙混凝土厚度较大,一般为60cm~80cm。在没有特殊降温措施时,混凝土内部最大温度高达50℃~60℃,前后温差最高可达40℃。由于浇筑时间的先后及侧墙的温差收缩时主要受到底板混凝土的约束。如把底板混凝土视为老混凝土,而侧墙为新混凝土,则新、老混凝土结构之间存在着较大的收缩差,因此当侧墙收缩时,底板会对其产生巨大的收缩约束[3]。
在收缩过程中,老混凝土龄期较长,收缩变形已趋稳定,从而约束了新浇筑混凝土的自由收缩,在新混凝土内出现拉应力,新、老混凝土粘结面内出现剪应力。当拉应力或剪应力大于新混凝土自身的抗拉强度或新、老混凝土的粘结强度时,就会不可避免地出现贯穿裂缝。
3 裂缝的 影响 因素和控制 方法 3.1 水化热 精品好文档,推荐学习交流
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 水泥水化放出的热量聚集在结构的内部不能及时散失而引起温升,由其引起的不均匀膨胀与收缩在受到约束时,就会导致混凝土开裂。水泥的水化热与混凝土单位体积中水泥用量、水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长。特别是在防止贯穿裂缝 发展 时,有效地降低水泥水化热是控制内部温差的主要手段之一。
一般可通过采取如下措施来降低混凝土中水泥的水化热:
1)选用低热水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。若只能采用普通硅酸盐水泥,最好不用早强水泥。
2)在允许范围内尽量减小混凝土的水灰比。 3)掺加适量减水剂,可减少用水量,这样在确保混凝土设计标号的条件下(即水灰比不变),水泥用量也相应减少了。
4)必要时在混凝土内部埋置冷却水管,进行通水冷却,可降低内部温度6℃~10℃。
3.2 浇筑温度和外界气温 精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 GB50204 92混凝土结构工程措施及验收规范的有关规定主要有两条:1)浇筑温度不宜超过28℃;2)大体积混凝土表面和内部温差控制在设计要求的范围内。
目前 建筑工程中的内外温差允许值的 研究 成果不多,加之混凝土表面裂缝的原因也很复杂,因此规范规定了一个“允许稍有选择”的标准,即不宜超过25℃。大量的工程实践也表明,当混凝土内外温差不超过25℃时,一般来说,混凝土体内的温度应力不会导致混凝土产生裂缝[5]。1)控制混凝土的浇筑温度。
浇筑温度Tj是由混凝土的机口温度再加上运输浇筑过程中的温度回升(或降低)而定的。拌和前每m3混凝土中原材料的总热量∑CiWiTi(ci为比热,Ti为温度,Wi为质量),再加上拌和时产生的机械热量(约1500kJ),即可得到机口混凝土的总热量,再除以∑CiWi,就可得出机温度。拌和时可以再用加入冰屑的方法,降低机口温度;同时注意避免骨料被太阳晒。混凝土出拌合机后,经运输、平仓,振捣中的温度增减后,即为浇筑温度Tj温度增减的具体数值与路途运输、平仓的时间及浇筑的气温等有关;所以还应在混凝土输送过程中进行适当的遮盖等措施,以尽量降低混凝土的浇筑温度精品好文档,推荐学习交流 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢11 Tj[6]。
2)尽可能地在常温下施工,夏季施工,裂缝出现的情况比冬季多。
3)采取一定的保温、保湿养护措施。 地铁车站侧墙的模板往往在浇筑混凝土的第2d~3d内便拆除了,这正好是水泥水化热的高峰期;而侧墙较薄,表面层的温度梯度往往很大,混凝土内部温度梯度的急剧增加就引起墙体开裂,同时养护措施也可防止因与外界气温温差较大引起的热交换而产生的表面裂缝。故采取一定的养护措施是必要的。
3.3 混凝土的收缩变形影响 混凝土干缩主要发生在水泥与水体之间。水泥的矿物成分一般不会影响混凝土的干缩。只有当石膏含量不足时,有的水泥才有较高的收缩。因而混凝土收缩的大小与水灰比有关,水灰比越大,其收缩也越大。另外,由于骨料对收缩有很大的抑制作用,这种抑制作用与骨料的弹性模量有关,弹性模量越低,混凝土收缩也越大,特别是多孔轻质骨料混凝土收缩就