刘斌 谢飞
重庆巨能建设集团路桥工程有限公司 重庆市 400700
摘要:“冷缝”是指在混凝土浇筑过程中,在连续浇筑混凝土过程中上层混凝土未能在下层混凝土初凝前浇筑,在混凝土间形成一层薄弱层影响结构的整体性且外观较明显的缝,俗称冷缝,混凝土之间形成一层薄弱层影响结构的整体性。结合工程项目实践,通过分析混凝土冷缝产生的各种成因,提出冷缝控制措施,避免冷缝产生,确保满足混凝土结构使用安全性和使用年限。
关键词:混凝土、冷缝、成因分析、预防措施
引言:大体积高强混凝土箱型结构冷缝的产生,严重影响外观质,同时通过冷缝造成钢筋外露、腐蚀,减小结构抵抗荷载的能力,降低结构的整体性和刚度,从而影响结构物的适用性和耐久性。本文针对大体积高强混凝土箱型结构需要连续浇筑,一次成形。对混凝土结构“冷缝”原因进行分析,并结合现场的实践工作中积累的经验提出预防措施。
1、混凝土结构冷缝成因分析
1.1混凝土入模温度原因
由于天气炎热、气温高、湿度低,导致入模温度高,混凝土浇筑后内部水份分泌流失,一部分被蒸发,加剧水泥水化作用,缩短混凝土初凝时间。在施工过程中,未能有效控制下层混凝土形态,导致下层混凝土达到初凝,再次连续浇筑上层混凝土,两层混凝土间形成冷缝。
1.2 混凝土性质原因
根据混凝土性质,配制高强混凝土应选用质量稳定、强度等级不低于52.5级的水泥。高强混凝土为保证强度要求,严格控制配合比的最大含水率、水胶比,高强混凝土比普通混凝土初凝时间要提前,同时坍落度、稠度、和易性等混凝土质量差因素,在施工过程产生不流动、离析现象,影响施工效率浇筑不能连续,很容易产生冷缝。
1.3施工组织原因
在大体积高强箱型结构混凝土浇筑过程中,由于工作面大混凝土浇筑后形成多个水平、竖向搭接工作面。在组织施工过程中,浇筑方式不合理、施工区段划分不当、混凝土供应量不连续、施工机械故障等原因导致混凝土工作面不能连续浇筑产生冷缝。
1.4混凝土上下层振捣原因
在大体积高强混凝土箱型结构分层面较广,分层点较多。在配备完善的振捣棒情况下,在第一层混凝土浇筑完成后回来浇筑第二层时,仍然会因插入深度不足,浇筑完成后会在第一层和第二层间因振捣不到位形成“冷缝”。
2、施工冷缝预防措施
2.1加强入模温度控制
在混凝土施工前,加强对天气预报的观察,选择最低气温日期进行混凝土浇筑,如无最低气温,可选择在晚上进行混凝土浇筑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据规范要求入模温度不宜超28℃,在混凝土未浇筑前可采取洒水对模板湿润降温,避免入模温度高导致混凝土水份蒸发、流失等因素,加快了混凝土初凝产生冷缝,同时在施工过程中加强对下层混凝土可塑性进行检查,必须在混凝土失去可塑性前浇筑上层混凝土。
2.2优化混凝土配合比设计
在混凝土浇筑前,根据现场浇筑方案及混凝土浇筑效率,确定两次混凝土面最长搭接时间,在前期混凝土目标配合比设计时,保证强度情况下外掺缓凝剂延长混凝土缓凝时间,同时对混凝土流动性、和易性、稠度等质量进行优化,在浇筑过程中便于混凝土流动,提高浇筑效率,缩短两层混凝土搭接时间,避免冷缝。
2.3合理组织、加强过程动态控制
大体积混凝土浇筑前,各项技术参数全面准确计算,如:浇筑混凝土总量、正常浇筑速度(生产速度)、预计浇筑总时间、混凝土加水拌合至入模时间等参数。通过本项目人员组织、机械设备、混凝土供应量的具体情况,科学合理选择适合本项目混凝土浇筑方式,常用浇筑方式有全面分层法、分段分层法、斜面分层法。混凝土浇筑前充分做足施工现场、技术交底、劳动力、机械设备、施工用水用电等各项工作,同时做好各项冗余措施,过程中出现意外中断能及时恢复,尽量缩短中断时间,有效地避免冷缝。
2.4科学振捣、加强过程监控
混凝土浇筑前,应对振捣工人加强技术交底学习,强调振捣的重要性,在混凝土浇筑时“快插慢拔”,控制混凝土的浇筑厚度(30cm)、振捣深度(插入下层50cm以上)、振捣时间(20秒至30秒)及振捣间距(振动半径1倍至1.5倍),不漏振、不欠振、不过振。使第一层与第二层相接处混凝土捣固密实。
3、冷缝检测及处治
当冷缝出现时,采用超声波法、声发射法和钻芯法等方法对混凝土构件冷缝进行综合的检测。其中超声波法和声发射法可以检测出混凝土强度是否满足设计和规范的要求,内部是否有明显的裂缝。而钻芯法可以检测出施工缝的具体密度、深度以及影响范围。
冷缝的处理方法也有多种,包括表面修补法、灌浆嵌逢封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。
4、结论及建议
此次对大体积高强混凝土结构“冷缝”从理论和实践上进行了初步探讨,“冷缝”最好的防止方式是在事前预防,事中控制,施工前做好各项准备工作,过程中动态控制。冷缝成因不同,处理措施不同。在混凝土浇筑过程中多观察、多比较、多实践、多仔细,出现问题后多分析、多总结、多预防。将有效杜绝混凝土施工冷缝。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》弓天云 田克平 荣学军... 等
[2]刘斌,1975.02.10,重庆巨能建设集团路桥工程有限公司,助理工程师,
[3]谢飞,1991.10.26, 重庆巨能建设集团路桥工程有限公司, 助理工程师
论文作者:刘斌,谢飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/14
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