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桥梁墩台大体积混凝土施工裂缝及预防措施

2018-10-21张庆红

科技信息·中旬刊 2018年4期
关键词:裂缝问题大体积混凝土预防措施

张庆红

摘要:墩台作为桥梁的重要组成结构,在桥梁行车荷载不断增加的情况下,需要通过施工技术优化,进一步提高桥梁墩台的稳定性和承载力,以保障桥梁上部结构的质量安全。大体积混凝土施工虽然能够提升桥梁墩台的抗压能力,但是由于水化热特性、施工技术水平以及现场地质条件等多种因素的影响,容易产生裂缝问题。施工裂缝的存在,不仅会直接影响到桥梁工程的使用安全,而且会导致桥梁无法通过验收,给施工单位带来巨大的经济损失。因此,探究墩台大体积混凝土施工裂缝成因及其预防措施,也成为施工单位的重要工作内容。

关键词:桥路段太;大体积混凝土;裂缝问题;预防措施

引言:

大体积混凝土在高层建筑、桥梁、水坝等大型工程中有广泛应用,其中裂缝问题可以说是大体积混凝土在各类工程应用中的一种质量通病。结合大量的工程实例分析,引发大体积混凝土出现裂缝的原因有多种,包括温差过大、混凝土质量不高等。桥梁施工单位应当在掌握各种可能导致大体积混凝裂缝原因的基础上,从专业角度,在施工过程中就采取针对性的预防措施,从源头上消除裂缝隐患,实现桥梁工程质量和自身经济效益的同步提升。

一、桥梁墩台大体积混凝土裂缝的原因分析

1、水泥水化热的影响

水化热是水泥的一种特殊属性,水泥在水化过程中要释放出大量的热能。由于大体积混凝土的几何尺寸大多在1.5m以上,内部水泥水化热产生的热量没有及时散失出去,积累后导致大体积混凝土内部温度逐渐升高。这一过程自大体积混凝土浇筑完成后,大约持续5d的时间,内外温度差最高可达20°以上。由于温度差较多,混凝土的热胀冷缩幅度不一致,从而引发了结构裂缝。

2、大体积混凝土制备质量的影响

大体积混凝土自身的性能和质量,也是导致施工裂缝的重要原因。在选购混凝土各类组成材料时,采购部门没有对材料质量、规格进行严格检查,例如水泥的强度等级、骨料的粒度等不符合要求。还有就是在混凝土制备过程中,各类材料的配合比也不够精确,如果水泥比例较低,砂石比例过高,都会导致大体积混凝土的粘结性不足,后期也会出现裂缝。

3、施工养护不到位的影响

大体积混凝土浇筑完成后,需要花费至少2周的时间开展养护工作,尤其是在夏季、冬季,外界温度会对大体积混凝土产生比较明显的影响,需要现场施工人员结合实际条件做好养护工作。但是也有一些施工单位出于工程进度考虑,在墩台大体积混凝土浇筑并干燥后,直接开始下一步的施工计划,养护工作直接省略或养护时间较短,也容易引发墩台混凝土裂缝。

二、墩台大体积混凝土施工控制与预防对策

1、混凝土配合比的设计控制措施

通过上述阐述可以发现,混凝土裂缝的产生是由于受到水泥化合反应的直接影响,由于其内外温度差值过大,使得结构受损出现裂缝,为了对其进行控制,就需要确保混凝土本身的合易性达到既定标准,最大限度的减少混凝土的单位用水量,尤其是减水剂的选择及应用,更应当对其主体性能进行优化选择,只有其水胶比例小、砂率在标准范围、不易塌落,才能与性能优势强的引水剂相互配合,在这一过程中粉煤灰量也应当在结合设计要求的基础上进行适量配比,从而进一步提高混凝土的综合性能,降低内外温度差,确保内外温度值保持基本一致。

桥梁墩台作为支撑结构,其抗裂性能的提升也就显得至关重要,而钢筋本身硬度及强度较大,将其应用到大体积混凝土施工中就能起到良好的加固作用。在实际应用中需要根据工程实际情况,对其直径进行科学选择,通常情况下,在这一施工结构中需要应用小结构钢筋,其加固形式以小间隔方法为主体,与此同时还需要对配筋率进行精准控制。在混凝土内部出现强度应力时,受拉位置就可以增设加强筋对其进行强化,提升混凝土抗拉能力,避免混凝土出现裂缝。

2、对原材料进行科学控制

水泥是水化反应产生水化热主要材料,不同品种的水泥所产生的是水化热不同的,在墩台大体积混凝土施工过程中,要充分利用矿渣硅酸盐水泥,火山灰和其他微粒超细的水泥。在条件许可时,应首选收缩小或微型扩张的水泥.因为扩张水泥水化膨胀的时间有一定的预压力.这在水化热后期可部分抵消混凝土温度徐变应力,从而降低混凝土的拉应力,可提高混凝土的抗裂性能。

试验表明,每增加10kg水泥材料,浇筑温度就会相应增加1℃,水化热与水泥用量成正比,因此,在混凝土施工过程中要尽量减少混凝土中水泥的实际用量,以降低水泥用量,减少水化热。但应在合理的范围内,以避免水泥含量过低,导致构件强度降低,造成结构安全风险在桥墩台大体积混凝土材料配比中加人一定量的粉煤灰,可以提高混凝土的和易性,加大混凝土的流动性,采用泵输送浇筑方便,还可以提高混凝土的密度和透气性,减少混凝土的收缩,减少水泥的量。

混凝土粗细骨料的比例一般为混凝土总量的80%-83%,是影响混凝土强度的主要材料,因此.应该选择膨胀系数小,骨料表面清理洁净,及具有良好级配的骨料。桥墩大体积混凝土中也可加入一定量的大小为15Omm-30Omm的大块石,要求无裂缝硬度高,使用前清洗干净。

3、做好养护控制工作

刚完成浇筑的混凝土,处于凝固硬化阶段,些时水化反应速度较快,潮湿适宜的条件可防止混凝土表面脱水,而产生干缩裂缝,此时应及时洒水保温。待混凝土终凝后,应立即用塑料薄膜、草袋等覆盖,防止水分蒸发。在塑料薄膜上,再用草包等保温材料加以覆盖,减缓混凝土表面温度的下降,以控制混凝土其内外的温差变化。对于不便覆盖的竖壁,用性能好的塑胶膜板,并延长拆模时间,实行带模养生。混凝土内外温差小于20℃时,方可拆除模板和保温层,若要提前拆模,在拆后立即保温养护。

结语:

在桥梁墩台大体积混凝土的施工中,针对混凝土产生裂缝成因和特点,通过控制优化混凝土配合比设计,改善骨料级配,降低水灰比,掺加外加剂,减少水泥用量等原材料控制并积极改善混凝土浇筑施工工艺,提高施工质量、做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施,就能最大限度的消除和减少墩台大体积混凝土裂缝病害的产生,使桥梁墩台大体积混凝土的质量得到有效的保证。

參考文献:

[1]王广厚.铁路桥梁墩台身大体积混凝土裂缝控制措施[J].山东工业技术,2014(1).

[2]董世威.建筑工程大体积混凝土施工技术及裂缝防治措施分析[C]//“决策论坛——地方公共决策镜鉴学术研讨会”论文集(上).2016.

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