摘要:随着经济的不断发展,大体积混凝土施工作为建筑施工中一个重要的组成元素,对于公路施工的重要性不言而喻。施工中大体积混凝土施工常常具有以下优点:强度较高、结构较为厚实,且便于施工。对于大体积混凝土来说,对于施工技术的要求较高。基于此,本文作者结合自身实践就大体积混凝土施工技术的相关内容进行阐述,其中不足之处,希望同行多加指正。
关键词:工程;大体积混凝土;施工技术;裂缝;防控措施
引言:
在各工程施工当中的大体积的混凝土结构施工过程中,由于其结构的截面是比较大的,所以水泥的用量就比较多,在这个过程中,水泥的水化所释放出来的水化热就会产生一个比较大的温度变化,从而产生一定的收缩作用,因此就会很容易的产生一些裂缝,影响到整个工程的质量。
1 公路工程施工中混凝土裂缝的种类
1.1 温度变化引起的裂缝
施工人员在完成混凝土的浇筑工作之后,由于水泥本身的化学性质特殊,因此在硬化的过程中会释放出大量的水化热,导致混凝土本身的温度升高,超过外部温度,因此使其产生较大的拉应力,导致混凝土产生温度裂缝。在施工过程中,如果相关人员没有做好混凝土的养护以及施工温度的控制等工作,极容易出现事故裂缝,尤其在天热的情况更为突出,由于混凝土长期受到高温照射,在表面出现热胀冷缩的现象,造成混凝土裂缝。
1.2 沉陷裂缝
公路工程出现沉陷裂缝主要就是因其地基结构土质不均匀或者是填土不均匀造成的不均匀沉降现象所造成的。同时混凝土模板刚度不够或者是支撑间距较大也会导致其出现沉陷裂缝。尤其是在冬季时,混凝土模板在冻土上支撑,在冻土化冻之后就会出现不均匀沉降现象,从而导致混凝土结构出现沉陷,造成裂缝。沉陷裂缝在公路工程当中多属于贯穿型的,其走向通常是与地面垂直,若裂缝较大就会导致其出现错位现象,也就是说裂缝的宽度与地基结构的沉降量直接相关。
1.3 干缩的裂缝
在混凝土施工过程中,由于混凝土外部水分的蒸发速度和水泥浆的蒸发速度不一样,可能使混凝土出现裂缝现象。因此通常情况下,混凝土出现的裂缝主要集中在混凝土浇筑完成后一周出现的。主要是因为内外部的温差较大使得混凝土的表面水分流失较为严重,进而使得混凝土出现变形,导致原混凝土的束缚作用使其产生拉应力也就会出现裂缝问题。
1.4 塑性收缩裂缝
收缩裂缝其实就是公路工程混凝土在终凝之前,其表面因水分快速流失而出现收缩,从而形成裂缝。通产情况下,收缩裂缝都出现于大风或者是干热的天气当中,其长度一般也在20~30厘米之间。在施工当中,出现收缩裂缝通常都是因为起水灰比不合理以及周围环境维度过高等。在混凝土凝结之前,其强度较小甚至于没有强度,再因为大风或是高温天气等原因而导致其表面水分迅速流失,其混凝土体出现收缩现象,这时混凝土的强度已经无法抵挡其收缩的强度,从而导致出现裂缝问题。
2 公路工程施工中混凝土裂缝的控制措施
2.1 加强混凝土的养护
混凝土养护工作的好坏也是关系公路质量的一个重要因素,因此在施工过程中,需要严格做好混凝土的养护。有效避免混凝土收缩以及温度骤变出现的施工裂缝,提高公路本身的抗震能力。在施工过程中,由于长期处于高热的环境中,相关人员需要对路面进行适当的浇水养护。保证其始终处于湿润的状态,避免风吹日晒,如果在常温条件下施工只是需要进行浇水养护即可。在养护的过程中,施工人员需要对混凝土的湿润状态进行合理判断,确定浇水量,如施工过程中对象是普通水泥或者硅酸盐,浇水养护至少持续一周以上,如是抗渗混凝土或者在混凝土中加入了适当的缓凝剂,那么浇水养护的时间至少在两周之上。
2.2 增加添加剂的使用
在众多的公路工程项目施工当中,具有丰富经验的施工技术人员发现了一条有效控制混凝土裂缝的措施——增加添加剂。在混凝土施工当中添加适量的减水防裂剂能够有效的控制混凝土裂缝。在混凝土混合料中掺入适当的减水剂,减水剂能够改善水本身的抗裂性能。从而提高其抗碳化性能。但是在施工当中采用添加剂需要控制好其剂量,并且还需要做好控制工作,这样才能够提高混凝土的抗裂性能以及强度,从而确保公路工程的质量。
2.3 选择合适的公路路线
合适的公路路线也是确保工程质量的有效途径之一。其主要是要在确保公路地基耐久性的基础上设置不同的标准,需要加强对地方性规范的提倡和鼓励。也就是说,国家性的规范无需太过详细,这样才能够提高规范的实用性。在选择公路路线的过程中,若其属于山区则要将其建设在地势较为平缓并环境赶干燥的区域;若工程建设所在区域有大量的积雪则要选择积雪较少的地方,确保其稳定性。在进行公路路线的切断面施工时要再用填方的施工方式,避免采用挖方施工。若在施工当中遇到了条件限制,就要将填挖路段的长度尽量的缩短,从而降低工程施工的工作量。总之就是公路路线尽量要选择地段较好、靠近沙石地带或者是土地点的区域,同时也可确定在保温材料产地区域,从而确保公路施工的顺利性,避免出现混凝土裂缝现象。
2.4 降低混凝土入仓时的温度
一般在高温季节中,要想降低混凝土的入仓温度就要采取骨料预冷以及冷水拌合这两种办法,这样能够有效的降低水泥水化产生的温升,而且能够减少其对混凝土裂缝的影响。对于原材料的冷却宜采用自然降温的方法,骨料的堆放场地应该堆高至5m而且还要存储至五天以上,要避免直接遭受到太阳的暴晒,减少混凝土在运送以及浇筑时受气温影响,出仓后要连续浇灌,不要再高温时进行混凝土的浇筑工作。
2.5 选用优质的混凝土材料
施工材料的质量对施工质量有着很大的影响,尤其是混凝土的材料,因其是公路工程混凝土施工的主要材料,所以它的材料质量更应该严格把控。在混凝土的原材料中,骨料的选取非常的重要,骨料的好坏直接影响着混凝土结构的坚固度;选择混凝土石子时,要选择颗粒较大且坚固程度较大的石子,这样就可以减少混凝土在搅拌过程中产生的热量;其次砂石材料的选择要避免是碱性的食疗,这样能够减少碱性物质与水产生化学反应产生的热量,从而减少混凝土的热量。
3裂缝的处理措施
3.1工程概况
某工程桥梁跨径为20m、8孔的钢筋混凝土T梁,因为该桥梁修建时间较长,无论是施工质量还是技术措施均有一定的问题,加之日益增加的交通量,造成桥梁的承载力不足,尤其是产生裂缝后影响到了结构的耐久性、强度、刚度以及外观。通过对该桥梁进行全面的病害检查,做了相关的检测研究,发现T梁底板处存在大量横向裂缝,而腹板则出现斜裂及竖向裂缝等问题。底板的裂缝宽度约为0.2到 0.4mm,而且一些裂缝已经贯通了底板。
3.2问题分析及处理策施
3.2.1裂缝的主要成因分析
首先来看一下垂直裂缝的成因:由该桥出现垂直裂缝的部位来看,结构截面中点是裂缝的最大值,不只是中部一处有裂缝,而且出现了数条有规律性的裂缝。这是由于中部出现第一条裂缝时,结构就会为两块,每块中部的最大应力值均比混凝土的抗拉强度要大,因此又分裂为两部分,直至中部的拉应力小于混凝土抗拉强度为止。其次为产生横向裂缝的原因:这是由于断面的强度不够,造成验算裂缝时无法满足实际的要求。有些断面有尺寸不够、混凝土标号较低以及受力钢筋不足等问题。如果截面的正应力超出限定值,就会在正弯矩下缘和负弯矩上缘出现裂缝,这种裂缝的特点就是由一侧向外延伸,直至贯通全截面,如果严重时会沿着腹板垂直上升,在集中弯矩附的分布。如果主拉应力超出限度,裂缝会呈现出从腹板中部向上、下缘延伸的特点,并且大概为45°方向。第三,纵向裂缝的成因:出现这种问题主要是因为结构的配筋不合量,构造腹板的钢筋密度不够。
3.2.2处理措施
第一,处理表面的裂缝时,先沿着裂缝的走向采用人工凿出一条约3
公分的坎口,采用高压压注环氧砂浆的方法,按照裂缝宽度的大小进行胶液的灌注,在灌注过程中要进行适当的调整,按照自下往上的顺序进行施工。灌浆的基本流程如下:先对裂缝的表面进行处理,然后把压浆咀埋设好;封闭裂缝后要进行仔细检查,然后进行压浆液的配置,再进行压力灌浆,进行封口后再进行最后的外观处理。
图1 桥梁混凝土修补
结语
综上,在进行公路工程施工当中,只有采取了正确的裂缝控制方式,并建立混凝土施工质量控制制度,加强对混凝土的养护管理才能够确保其施工质量,同时社会监理单位也需要发挥其质量,按照裂缝控制制度来进行施工管理,这样才能够有效避免其出现裂缝问题。
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论文作者:穆天慧
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
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