時間:2023-03-21 17:04:46
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關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;干縮;收縮;骨料;水灰比;硬化;添加劑
1.引言
大體積混凝土由于水泥凝結(jié)硬化過程中釋放出大量的水化熱,形成較大的內(nèi)外溫差,當(dāng)溫差較大超過25℃時,混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產(chǎn)生溫度裂縫,同時混凝土降溫階段如果降溫過快,由于厚板收縮,又受到強大的摩阻力,可能導(dǎo)致收縮貫穿裂縫。此外,混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。
2.大體積混凝土的概念
目前國內(nèi)對于大體積混凝土尚無一個明確的定義。我國有的規(guī)范認(rèn)為,當(dāng)基礎(chǔ)邊長大于20m,厚度大于1m,體積大于400m3時稱大體積混凝土;有的則認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸等于或大于1m,或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大,導(dǎo)致裂縫的混凝土為大體積混凝土。
3.大體積混凝土的主要類型
目前主要根據(jù)混凝土的種類和要求的性能進(jìn)行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土;按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態(tài)混凝土、高流態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土等。
4.大體積混凝土的特點及施工技術(shù)要求
大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環(huán)境影響大,澆注完畢后,由于體積過大,造成混凝土水化熱大,溫度場梯度大,混凝土“內(nèi)熱外冷”極易產(chǎn)生裂縫。工程實踐證明,大體積混凝土施工難度比較大,混凝土產(chǎn)生裂縫的機率較多。
5.大體積混凝土裂縫的主要類型
5.1干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。
5.2塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細(xì),且長短不一,互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm.從外觀分為無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的邊緣。
5.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致?;蛘咭驗槟0鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
5.4溫度裂縫
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?;炷翝沧⒑?,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。
6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術(shù)
6.1水泥的合理選取
優(yōu)先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力,而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分抵消溫度徐變應(yīng)力,減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。
6.2骨料的合理選取
選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料,這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,減小了混凝土裂縫的開展。
6.3盡可能減少水的用量
水對混凝土具有雙重作用,水化反應(yīng)離不開水的存在,但多余水貯存于混凝土體內(nèi),不僅會對混凝土的凝膠體結(jié)構(gòu)和骨料與凝膠體間的界面過度區(qū)相的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來影響,而且一旦這些水分損失后,凝膠體體積會收縮,如果收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過界面過度區(qū)相的抗力,就有可能在此界面區(qū)產(chǎn)生微裂縫,降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力的能力。再者,大體積混凝土一般強度都不是很高。
7.混凝土凝結(jié)硬化過程的控制
宏觀上,硬化混凝土在約束條件下,收縮變形會產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力,拉應(yīng)力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積,當(dāng)誘導(dǎo)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土材料就會開裂。但事實上,由于混凝土是一種兼具粘性和延展性(徐變)的復(fù)雜相組成的非均質(zhì)材料,一些應(yīng)力被徐變松弛所釋放,混凝土是否產(chǎn)生裂縫是徐變應(yīng)力松弛后的殘余應(yīng)力所決定。
8.外加劑與摻合材料的控制
8.1粉煤灰
混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿集料反應(yīng),減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度,對抗裂不利。試驗表明,當(dāng)粉煤灰取代率超過20%時,對混凝土早期強度影響較大,對于抗裂尤其不利。
8.2硅粉
(1)抗凍性:微硅粉在經(jīng)過300~500次快速凍解循環(huán),相對彈性模量隆低10~20%,而普通混凝土通過25~50次循環(huán),相對彈性模量隆低為30~73%.(2)早強性:微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短,具有早強的特性。(3)抗沖磨、控空蝕性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蝕能力提高3~16倍。
8.3減水劑
緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度,并對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形等性能起著極為重要的作用。
8.4引氣劑
引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環(huán)和抗侵蝕環(huán)境的能力外,能顯著降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的彈性模量,優(yōu)化混凝土體內(nèi)微觀結(jié)構(gòu),提高混凝土的抗凍性能。
9.結(jié)語
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點是溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫。
參考文獻(xiàn):
鋼筋銹蝕是混凝土構(gòu)件老化中常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,首先銹蝕的部位是箍筋,當(dāng)縱筋銹蝕截面損失率在5%~10%左右時,很多箍筋就已經(jīng)銹斷?,F(xiàn)場檢測水閘鋼筋混凝土構(gòu)件時同樣發(fā)現(xiàn)了這個問題,主筋的外面是鋼筋混凝土土梁構(gòu)件的箍筋位置,且直徑相對較小,如果發(fā)生界面損失,會比其他部位更加敏感。箍筋銹蝕后往往會造成以下幾種情況:①混凝土保護(hù)層銹脹開裂;②箍筋截面面積減小的同時,其彈性模量和屈服強度都會下降。因此,在很大程度上箍筋銹蝕會影響鋼筋混凝土抗剪承載能力。
2水閘混凝土結(jié)構(gòu)老化加固處理技術(shù)
2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固處理
(1)外包鋼加固法。外包剛加固法是采用型鋼外包于構(gòu)件四角,此方法在我國屬于應(yīng)用廣泛的傳統(tǒng)加固技術(shù),優(yōu)點為受力較為可靠,施工簡便,工作量小,一些不允許增大原構(gòu)件截面尺寸卻要求大幅度提高界面承載力的混凝土結(jié)構(gòu)加固運用此技術(shù)取得了良好的效果。外包鋼加固法分為干式外包鋼加固和濕式外包鋼加固,前者原構(gòu)件與型鋼之間無任何縫隙的粘連,雖然有時會用砂漿水泥填充,但結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞卻不能保證,外包鋼架只能單獨受力,不能與原構(gòu)件協(xié)同整體工作。濕式外包鋼采用環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等方法粘連構(gòu)件和外包鋼,讓兩者協(xié)同受力。兩種加固方法相比,干式外包鋼的承載能力不如濕式外包鋼,但在施工方面工藝簡單,較為方便。
(2)粘鋼加固法。粘鋼加固法的效果主要取決于粘結(jié)施工質(zhì)量,所以應(yīng)做好表面處理,卸荷、配膠、涂覆膠劑粘貼固定與加壓及固化等措施。首先表面處理是粘鋼加固施工過程中最關(guān)鍵的程序,它包括鋼板貼合面和加固構(gòu)件結(jié)合面處理,用高強度水泥砂漿修補局部有破損的部位,之后再繼續(xù)處理。其次是卸荷,粘鋼前宜對構(gòu)件進(jìn)行卸荷是為了減輕粘鋼板的壓力和應(yīng)變滯后現(xiàn)象,針對有次梁作用的主梁如果采用千斤頂頂升的方式進(jìn)行卸荷,可在每根次梁下設(shè)1個千斤頂,直到頂面不出現(xiàn)裂縫為準(zhǔn)。第三是配膠,粘鋼使用的粘結(jié)劑應(yīng)在使用前做好檢驗工作,合格方可使用。配制過程中要遵照產(chǎn)品說明書,通常采用軸式攪拌器進(jìn)行攪拌,色澤均勻后可以停止攪拌。應(yīng)避免在攪拌時有油污進(jìn)入容器,保持容器內(nèi)的干凈,按照同一方向進(jìn)行攪拌是為防止容器內(nèi)進(jìn)入空氣而形成氣泡降低粘結(jié)性能。第四是涂覆膠劑粘貼,用抹刀把配制好的粘結(jié)劑涂抹在已經(jīng)處理完畢的鋼板或混凝土表面,使結(jié)合面可以充分?jǐn)U散、浸潤膠液,之后將鋼板貼于預(yù)定位置并用手輕輕敲擊鋼板,如聲音顯示無空洞聲,表現(xiàn)粘貼密實,反之應(yīng)重新粘貼。第五是固定、加壓、與固化,用卡具支撐粘貼好的鋼板適當(dāng)加壓,迫使膠液從鋼板邊擠出為度。粘接劑可在20℃以上的常溫下固化24h即可拆除支撐,3天便可受力使用。如溫度無法達(dá)至常溫,一般用紅外線燈等人工加熱。在固化期間不得擾動鋼板,保證良好的固化效果。
(3)噴射混凝土加固。噴射混凝土常用于灌筑墻壁、天棚等薄壁結(jié)構(gòu)的襯里及鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)層,當(dāng)構(gòu)件表面出現(xiàn)露筋、蜂窩、狗洞等破損現(xiàn)象但沒有損害到鋼筋時,可采用鋼纖維混凝土和噴射混凝土進(jìn)行加固。采用鋼纖維噴射混凝土做初期支護(hù)時,應(yīng)滿足圍巖的地質(zhì)條件和變形量級的韌度指標(biāo),確定噴層厚度,不宜大于150mm。鋼纖維不得有明顯的銹蝕或油漬等妨礙鋼纖維與水泥粘結(jié),如果內(nèi)部含有因加工不良造成的表面嚴(yán)重銹蝕,銹蝕的纖維和鐵銹粉等雜質(zhì)的總重量不應(yīng)超過鋼纖維重量的1%。鋼纖維噴射混凝土攪拌工藝應(yīng)確保在拌合物中鋼纖維不產(chǎn)生結(jié)團(tuán),分散均勻,可采用水泥、粗細(xì)骨料干拌后加水濕拌的方法??傊?,外包型鋼加固法屬于傳統(tǒng)加固方法,優(yōu)點是施工簡便,現(xiàn)場工作量小,適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸但卻又要求大幅度提高界面承載力的砌體柱的加固。缺點是會產(chǎn)生較高的加固費用,還需類似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施。粘鋼加固法最大的優(yōu)點是施工快速,對生產(chǎn)和生活影響小,對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響,適用于一些承受應(yīng)力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受拉混凝土構(gòu)件。噴射混凝土加固技術(shù)的優(yōu)點在于獨特的效應(yīng)和簡單的工藝,施工快捷,經(jīng)濟(jì)適中,粘結(jié)力強,耐久性、抗凍、抗?jié)B性好。與混凝土、磚石、鋼材有很高的粘結(jié)強度,能大幅度地提高砌體承載力,加強整體性。
2.2混凝土碳化的處理
混凝土碳化部位、程度、處理方法都存有很大的差別。鋼筋銹蝕會因過大的碳化深度而威脅到結(jié)構(gòu)安全,碳化層較堅硬的可采用優(yōu)質(zhì)涂料封閉。防碳化處理的目的是要阻止或盡可能地減緩?fù)饨缬泻怏w對混凝土內(nèi)部的侵蝕,使鋼筋和混凝土內(nèi)部一直處于密實環(huán)境中。所以,混凝土碳化處理措施有以下幾點:首先是表面處理,處理混凝土表面應(yīng)先除掉上面的浮物和污跡,一般會采用機械處理和手工處理。機械處理常用高壓氣和高壓水沖洗,以不損傷混凝土表層為前提。手工清理是在混凝土上用鋼絲刷來回拉刷到除掉混凝土表面的污跡為準(zhǔn),之后再用清水沖洗。處理完表面后修補混凝土上顯露出來的裂縫和麻面等缺陷,修好才能涂裝,有利于保護(hù)混凝土。其次是涂料使用要求,使用環(huán)氧原漿的涂料一般按照甲、乙兩組以7∶1混合均勻后使用,根據(jù)要求配置涂料,便于及時取用。此外,還有聚脲彈性體防碳化處理,此處理技術(shù)是繼水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低污染涂裝技術(shù)后,適應(yīng)環(huán)保需求而研發(fā)的一種無污染的綠色材料,對環(huán)境溫度、濕度都不敏感,尤其適用于水閘混凝土等外部使用,施工時受環(huán)境溫度、濕度影響小。噴涂聚脲材料時,底材在-40℃的低溫、高濕度時也可施工,甚至可在水面和冰面固化。
2.3混凝土裂縫的處理
水閘混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫是比較常見的,通常鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計是以限裂為準(zhǔn),當(dāng)工程遭受到裂縫危害時才需要處理。原則上裂縫寬度超過規(guī)范要求或有貫穿性裂縫時必須處理。首先是貫穿性裂縫的處理:結(jié)構(gòu)分縫不合理是引起貫穿性裂縫的主要原因,如果按照死縫處理,在附近仍然會出現(xiàn)同樣的裂縫,所以,需作為活動縫隙處理,以此來滿足耐久性和防滲的要求。常規(guī)處理方法為:表面鑿槽埋灌漿管表面封閉灌丙凝(聚氨脂)漿液。如果按照死縫處理,則必須恢復(fù)結(jié)構(gòu)強度,處理方法為:鑿槽埋灌漿管表面封閉環(huán)氧灌漿。采用粘貼碳纖維布和芳綸纖維布等加固型材料封閉表面。其次是一般性淺表裂縫處理:若縫寬小于規(guī)范要求,處理方式可采用一種水泥基的涂抹材料,其高抗凍性功效可加快裂縫愈合。若縫寬超過規(guī)范要求,一般采用在鑿槽后用水泥砂漿封閉,采用聚合物砂漿,和調(diào)試砂漿顏色而增強裝飾效果。
3增強混凝土構(gòu)件加固技術(shù)建議
根據(jù)目前水閘混凝土構(gòu)件老化現(xiàn)狀,首先在技術(shù)材料控制方面,應(yīng)關(guān)注水泥的品種和其具體性能,以堿性含量小、水化熱度較低、干縮性好,耐熱性強、抗腐蝕性強等優(yōu)質(zhì)品種水泥,選擇基料時要考慮其堿活性,避免堿基料發(fā)生反應(yīng)而造成其他方面的隱患,還應(yīng)充分考慮基料的吸水性和耐蝕性,改善其和易性和密實度,其次,確保混凝土的施工強度,耐久性和強度本質(zhì)聯(lián)系是建立在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)之上的,會直接影響水灰比。如果水灰比有所降低,那么隨之下降的就是孔隙率。與此同時,混凝土的抗?jié)B性會在孔隙率降低之后得到提升,保證相關(guān)耐久性指標(biāo)。提高混凝土的性能,可以在已有的技術(shù)條件下?lián)饺肽承┗钚曰牡V物材料,既能降低游離氧化鈣的含量,還可提高混凝土構(gòu)件的強度和密實度。第三,主管部門定期檢查所有水閘建筑物,建立水閘構(gòu)件老化檔案,便于及時補救,對于構(gòu)件嚴(yán)重老化水閘則建議拆除重建。此外,還要加強工程管護(hù),做好工程日常養(yǎng)護(hù)工作,延緩工程老化周期,運用計算機等先進(jìn)管理技術(shù)管理重要大中型水閘,實現(xiàn)水閘安全高效管理。
4結(jié)語
二、反射裂縫的防治
反射裂縫是指下層混凝土板的接縫或裂縫,由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用,在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。就瀝青混凝土路面開裂的原因,可分為兩大類,即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。因此,需要對瀝青混凝土面層反射裂縫進(jìn)行綜合防治。
根據(jù)反射裂縫的機理,主要應(yīng)從結(jié)構(gòu)和材料兩方面進(jìn)行考慮。面層厚度應(yīng)保證超過10cm,可有效防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。材料中適當(dāng)增加瀝青用量,減小混合料空隙率,可延緩裂縫的擴展。設(shè)計采用應(yīng)力吸收層,可用APP改性瀝青油氈、鋪設(shè)玻璃纖維格柵加強混凝土的抵抗差動位移(剪切強度)的能力。APP改性瀝青油氈貼在舊水泥混凝土板上,有效地防止地表水通過舊水泥混凝土板縫下滲到土基,又能減少地下水通過舊混凝土板間接縫進(jìn)入加鋪層而浸濕加鋪結(jié)構(gòu)層材料,防止無機結(jié)合料處治的粒料層強度降低,延緩瀝青混凝土面層出現(xiàn)剝落和松散。APP改性瀝青油氈鋪設(shè)在舊水泥混凝土板與加鋪層之間,能起到應(yīng)力吸收夾層的作用,并將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向,起到了消散水平應(yīng)變和傳遞豎向荷載的作用,增強瀝青混凝土的整體抗拉強度,延緩反射裂縫的產(chǎn)生。
三、瀝青混凝土加鋪層厚度控制
瀝青混凝土加鋪層厚度由行車荷載和防止反射裂縫兩個因素控制。舊水泥混凝土路面作為基層,強度較高,其上鋪筑瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層,強度滿足行車荷載需要,關(guān)鍵是防止反射裂縫的產(chǎn)生。多年的研究表明,過厚的瀝青混凝土面層由于溫度影響會產(chǎn)生裂縫。因此,設(shè)計厚度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與一般的瀝青混凝土路面設(shè)計一樣,在滿足承載能力的前提下,路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)有良好的水穩(wěn)定性和高溫強度,瀝青混凝土面層應(yīng)滿足使用功能的要求,加鋪層厚度首先要滿足原路面縱向線型,同時為避免過多的破碎和替換混凝土板,考慮舊路局部地方下沉、部分板翹曲、舊路路面橫坡度變化等情況,注意將調(diào)坡與路面現(xiàn)有承載力調(diào)查法相結(jié)合。舊路改造一般采用兩層密實型瀝青混凝土結(jié)構(gòu),瀝青混凝土面層的最小厚度為8~10cm比較理想,一層為最小厚度5cm的瀝青混凝土整平層,一層為4cm左右的抗滑表層,實現(xiàn)與其他瀝青路面一樣,具有良好的平整度、構(gòu)造深度和密實度等。
四、瀝青混凝土面層材料的選擇
原材料是影響瀝青混凝土質(zhì)量的根本所在,嚴(yán)格把好進(jìn)場材料關(guān),對瀝青混凝土生產(chǎn)質(zhì)量將產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。生產(chǎn)瀝青混凝土所需材料為瀝青、石料、填料。關(guān)鍵的材料瀝青要選重交通道路石油瀝青、改性瀝青,其性能、指標(biāo)必須符合高等級路面施工要求。集料在瀝青混合料中起到一個整體骨架作用來抵抗路面的變形,集料本身的強度特性、集料與瀝青的粘附性、集料的棱角性和集料的級配對瀝青混凝土路面的強度、高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性起決定性作用。石料應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡夭那闆r,根據(jù)路面的使用性能和要求確定。要采用優(yōu)質(zhì)石料用先進(jìn)的錘式破碎機生產(chǎn)。控制石料中的扁平狀含量,扁片顆粒含量多會增加石料的表面積和瀝青用量,也會降低混合料的抗形變能力。一般選破碎面較多、扁平顆粒較少的石料,并且必須達(dá)到潔凈、無雜質(zhì)、無風(fēng)化,具有良好的顆粒形狀,抗壓強度應(yīng)不低于三級,壓碎值小于25%,與瀝青材料粘結(jié)力不低于三級。礦粉要潔凈、干燥、無雜質(zhì),有30%能通過0.074mm篩,親水系數(shù)小于1.0,外觀無團(tuán)粒、結(jié)塊。砂的細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0,含泥率小于1%。
五、提高瀝青混凝土路面的抗?jié)B性能
要保證路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和耐久性,預(yù)防水破壞是至關(guān)重要的。因此,應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個重要指標(biāo)來控制。尤其是粘附性有利于提高抗?jié)B性。采用改性瀝青、摻加抗剝落劑、在礦粉中摻加一定量的水泥,對抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)性都有明顯效果。但要注意不同抗剝落劑與各種石料之間的匹配問題。當(dāng)選用摻加水泥時,應(yīng)注意確保施工實際摻加劑量的準(zhǔn)確性。此外,要選擇適當(dāng)?shù)募壟浞秶?,提高瀝青用量及提高4.75~9.5mm規(guī)格集料的用量相應(yīng)地都可以提高混合料的抗?jié)B性能。
舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土面層,是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法之一,在公路的改建和擴建中大部分地區(qū)已普遍采用。雖然目前我國尚未有比較成熟的相關(guān)設(shè)計規(guī)范和方法,對加鋪瀝青混凝土的板塊未提出相應(yīng)的評價指標(biāo),對于特重交通路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗也很不足,但近年來國內(nèi)許多科研、設(shè)計單位面對廣大工程改造的迫切需要,在這方面的研究中取得了不少有益的、值得借鑒的經(jīng)驗,成功的關(guān)鍵在于精心設(shè)計、精心施工。同樣厚度的瀝青加鋪層,采用不同的瀝青材料、不同的結(jié)構(gòu)層,其抗反射裂縫能力就不同。我們要對原有路面破損的成因進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查和深層次的分析,為材料組成設(shè)計和結(jié)構(gòu)組合設(shè)計提供可靠的依據(jù)。此外,在加鋪層施工中必須在試驗指導(dǎo)下對整個生產(chǎn)進(jìn)程實施科學(xué)的監(jiān)測,參照施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的頻率進(jìn)行抽提、篩分和做馬歇爾試驗,指導(dǎo)拌和站對生產(chǎn)參數(shù)作相應(yīng)的調(diào)整,進(jìn)一步加強設(shè)計、施工的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:混凝土;冬季施工;技術(shù);研究
在混凝土施工的過程中,尤其是新澆混凝土,當(dāng)水泥與液相狀態(tài)的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以后,就會產(chǎn)生復(fù)合物,可以將砂石與鋼材等材料緊緊地結(jié)合在一起。但是一旦新澆混凝土處于低溫狀態(tài)下,就會造成這一化學(xué)速度減慢,甚至是混凝土強度的增長延緩。當(dāng)水的溫度降至4℃以后,并持續(xù)降低時,就會出現(xiàn)水體積增加的現(xiàn)象,如果水泥在水化作用時所需要的水被凍結(jié)了,就會造成化學(xué)反應(yīng)終止,這樣就會對水泥晶粒結(jié)構(gòu)產(chǎn)生永久性的傷害。
1低溫環(huán)境對混凝土性能所產(chǎn)生的影響
1.1影響早期性能
混凝土一旦發(fā)生受凍現(xiàn)象,就會造成物理力學(xué)的性能發(fā)生改變。經(jīng)過相關(guān)調(diào)查可以看出,在低溫環(huán)境下混凝土澆筑的初凝時間與終凝時間都會被延長,尤其是終凝時間延長比較明顯。且在低溫環(huán)境下,混凝土表面所產(chǎn)生的水蒸氣會結(jié)成水,這樣也就加大了水灰比,最終也就造成了混凝土強度雨季表面的抗?jié)B能力降低。由于混凝土發(fā)生了早期受凍的現(xiàn)象,因此也就造成了結(jié)構(gòu)被破壞,降低了后期的強度,且如果結(jié)凍時間早,強度損失也就更大。
1.2降低混凝土的強度
在低溫狀態(tài)下,在一定程度上混凝土強度會增長,但是也會產(chǎn)出一定的水化作用。尤其是當(dāng)溫度逐漸降低以后,強度的增長也就更加緩慢了。在溫度降至5℃左右時,水化作用減慢。當(dāng)溫度降至0℃左右時,水化作用停止。在發(fā)生凍結(jié)以后,混凝土硬化程度就會受到溫度、水分以及空氣含量等因素的影響。且在混凝土中,所存在的游離水發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象,這樣水分體積就會出現(xiàn)膨脹,在其內(nèi)部也就會產(chǎn)生出相應(yīng)的凍脹應(yīng)力,尤其是當(dāng)早期強度不足以抵擋凍脹力時,其內(nèi)部就會發(fā)生裂縫。這樣在鋼筋的周圍也就形成了一定的冰膜,減低了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力,減少了強度。所以當(dāng)溫度降低到5℃左右的過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)要立即采取有效的保護(hù)措施,避免出現(xiàn)早期受凍的現(xiàn)象[1]。
1.3降低混凝土的耐久性
在低溫環(huán)境下,混凝土中的水分會發(fā)生結(jié)冰膨脹的現(xiàn)象,這樣也就造成了混凝土出現(xiàn)裂縫,尤其是在荷載作用逐漸加大的影響下,就會降低混凝土的抗裂、抗凍以及抗水滲等性能,這樣也就降低了混凝土的耐久性。
2混凝土冬季施工
2.1控制好水灰比
在冬季進(jìn)行混凝土施工的過程中,要控制好水灰比,并根據(jù)實際要求適當(dāng)提高水泥的實際使用量,同時還可以采用早強硅酸鹽水泥。通過相關(guān)調(diào)查可以看出,適當(dāng)采用引氣外加劑與早強劑等可以有效縮短混凝土的凝結(jié)時間,這樣在一定程度上也就提高了混凝土的早期強度[2]。2.2保護(hù)好原材料的溫度在實際施工過程中,要適當(dāng)對原材料進(jìn)行保溫處理。水泥是不能直接進(jìn)行加熱的,因此就可以將水泥放置在儲罐中,在也要包裹上保溫的棉氈。對于砂石來說,在冬季進(jìn)行露天堆放很容易發(fā)生結(jié)霜與起冰等現(xiàn)象,因此必須要鋪蓋上塑料的篷布進(jìn)行保溫,避免砂石表面發(fā)生結(jié)冰的現(xiàn)象。而對于攪拌用水來說,就可以采取底部生火加熱等方法來保證攪拌用水滿足溫度要求。
2.3改善混凝土拌制與澆筑
為了避免對混凝土進(jìn)行拌制過程中熱量的損失,因此要對攪拌站進(jìn)行封閉管理,同時還要適當(dāng)采取保溫措施。此外,還可以采用容量較大的攪拌機來進(jìn)行攪拌,以此來提高攪拌量,保證工作效率。另外,在進(jìn)行投料的過程中,要嚴(yán)格遵守攪拌的順序,先加入骨料與水,這樣就可以利用水溫來溶解骨料上的冰霜,提高了骨料的溫度,當(dāng)進(jìn)行預(yù)攪拌以后,就可以加入水泥了,同時還要控制好攪拌的時間[3]。另外,為了保證混凝土在運輸過程中的溫度,還可以采用將罐車的儲罐外層包裹上保溫的帆布,或是用熱水清洗儲罐,在運送到施工區(qū)域以后,要立即進(jìn)行澆筑施工,以此來降低溫度的損耗。
2.4做好混凝土澆筑后期的養(yǎng)護(hù)工作
為了保證混凝土澆筑的質(zhì)量,可以采取分批澆筑或是暖棚綜合法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。暖棚綜合法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)其實就是在磨房的周圍利用棉被進(jìn)行封閉處理,這種棉被在北方極為常見,因此購買也比較便捷與經(jīng)濟(jì)。此外在暖棚中還可以利用火爐或是暖風(fēng)機等進(jìn)行加熱,以此來保證棚內(nèi)的溫度,達(dá)到保溫的效果。另外,為了避免混凝土溫度過高,就可以適當(dāng)放置鋼板,以此來避免溫度的集中?;蚴强梢圆捎脽o煙煤來保證混凝土表面的干凈。采用暖棚綜合法可以保證混凝土不發(fā)生凍害,在保證質(zhì)量的同時,還提高了工作的效率。但是這種方法也存在一定的缺陷,就是經(jīng)濟(jì)消耗大,費用高。加之搭建暖棚的過程中需要耗費大量施工材料與人力,因此也就延長了準(zhǔn)備的時間。
3冬季混凝土施工要點
3.1施工的要求
在進(jìn)入到冬季以前,施工企業(yè)就要制定出生產(chǎn)計劃,盡可能地避免在冬季進(jìn)行施工,或是減少在冬季施工的工作量。其中要注意的是當(dāng)不可避免需要在冬季進(jìn)行施工時,要保證施工的安全與質(zhì)量,同時還要注重施工圖紙的科學(xué)合理性,不僅可以避免能源與材料的過度消耗,還可以有效縮短工期。此外在進(jìn)行冬季施工的過程中,還應(yīng)當(dāng)落實好各個環(huán)節(jié)的施工設(shè)備與材料,以此來保證可以在冬季中進(jìn)行連續(xù)施工,或是要制定出科學(xué)的施工方法,以及質(zhì)量安全監(jiān)管措施,同時還要提前采買好保溫材料與加熱設(shè)備等,保證保溫措施滿足實際要求。其次是要對施工人員進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)工作,加強施工人員的冬季施工安全意識,同時還要規(guī)范好相關(guān)的施工要求,嚴(yán)格遵守施工方案進(jìn)行施工,在保證人身安全的前提下保證施工的質(zhì)量。最后是要做好技術(shù)交底工作,落實施工現(xiàn)場的安全責(zé)任人,及時記錄施工測溫數(shù)據(jù)等。且在進(jìn)行施工時,還要嚴(yán)格遵守施工方案進(jìn)行施工管理,并及時進(jìn)行測溫,保證冬季混凝土的施工質(zhì)量[4]。
3.2冬季混凝土施工技術(shù)要求
在冬季進(jìn)行混凝土施工的過程中,可以選擇早強型的普通硅酸鹽水泥,這樣可以保證在混凝土發(fā)生初凝時不會受到凍害。其次是要選擇一天溫度最高的時間進(jìn)行混凝土澆筑,同時要保證混凝土施工配比的科學(xué)合理性,并選擇一些適應(yīng)性強的減水劑,以此來保證混凝土具備一定的抗凍能力,同時在進(jìn)行攪拌的過程中,還應(yīng)當(dāng)要控制好投料的先后順序。此外還應(yīng)當(dāng)要避免混凝土在運輸過程中熱量的過度消耗,在運輸?shù)倪^程中,還要規(guī)劃好運輸?shù)穆肪€,減少運輸?shù)臅r間。此外還要及時清除鋼筋上的垃圾,只有保證溫度滿足最基本的要求以后,才可以進(jìn)行澆筑。
4結(jié)束語
綜上所述,在冬季進(jìn)行混凝土施工的過程中,必須要制定出詳細(xì)的施工方案,這樣才能加強對施工過程的管理,同時還應(yīng)當(dāng)及時采取有效的措施,減少冬季施工的風(fēng)險。此外還要做好各個環(huán)節(jié)的施工控制工作,這樣才能保證混凝土的施工質(zhì)量。
作者:唐鵬 陶毅 單位:江蘇鹽城水利建設(shè)有限公司
參考文獻(xiàn):
[1]余春華,葉奎利,袁鳳友,等.新邳洪河閘隔水墻混凝土施工中的裂縫控制[J].水利建設(shè)與管理,2007(8):673-674.
[2]張?zhí)官t,呂西林,石家峰.一種經(jīng)濟(jì)且可大幅提高梁補強量的加固方法—拉壓區(qū)同時用GFRP/鋼板加固梁的抗彎試驗研究與應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究,2005(2):62-63.
大體積混凝土施工技術(shù)已成為現(xiàn)代工民建施工階段的核心施工技術(shù),其在實際應(yīng)用中具有混凝土量大、鋼筋密度大、施工要求高、體積大以及結(jié)構(gòu)厚等諸多特點,雖然大體積混凝土施工技術(shù)與鋼筋混凝土施工技術(shù)相比具有較多的技術(shù)優(yōu)勢,但是對于工民建來說上述大體積混凝土施工技術(shù)的諸多特點會對其質(zhì)量產(chǎn)生影響。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用中一個較為常見的質(zhì)量缺陷問題,所以大體積混凝土施工技術(shù)的施工難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的鋼筋混凝土施工技術(shù),尤其是一些高層工民建的大體積混凝土工程施工階段由于受到建筑物高度影響,再加上建筑的承載力與施工空間的不斷提高會導(dǎo)致其施工難度也隨之不斷增加,因此,建筑企業(yè)在工民建施工階段采用大體積混凝土施工技術(shù)要進(jìn)行質(zhì)量控制,通過相應(yīng)的技術(shù)措施來不斷改善大體積混凝土施工技術(shù)缺陷,確保其在工民建施工中可以充分發(fā)揮其良好的技術(shù)優(yōu)勢,幫助建筑企業(yè)在保證建筑產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的同時降低生產(chǎn)成本投入,這樣才能充分發(fā)揮出大體積混凝土施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益,確?,F(xiàn)代建筑領(lǐng)域中的工民建產(chǎn)品可以在最大程度上滿足社會各層次用戶需求。
2、工民建中大體積混凝土施工技術(shù)控制要點
2.1施工原材料的控制要點
施工原材料質(zhì)量是否存在缺陷決定了大體積混凝土工程的整體施工質(zhì)量,所以本文認(rèn)為施工單位一般需要通過對水泥、骨料、粉煤灰等方面的控制,來確保大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用實踐中不會因原材料質(zhì)量缺陷,對工民建的整體建設(shè)質(zhì)量與使用性能產(chǎn)生過大的影響。首先,大體積混凝土施工技術(shù)實踐中混凝土抗裂性能,決定了混凝土產(chǎn)品質(zhì)量能否在最大程度上滿足大體積混凝土施工技術(shù)要求,所以設(shè)計人員與工程技術(shù)人員要結(jié)合大體積混凝土工程實際需求來合理選擇水泥,所以工民建中一般都會選用低熱礦渣水泥等強度較高的水泥產(chǎn)品,并且通過合理添加適量的粉煤灰來進(jìn)一步提高混凝土產(chǎn)品的抗裂性能。大體積混凝土原材料選擇中技術(shù)人員要確定其抗磨性能、抗腐蝕性能以及抗凍作用可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,例如,硅脂鹽酸水泥在工程實踐中可以進(jìn)一步提高大體積混凝土的整體性能。再者,工民建中大體積混凝土施工技術(shù)實踐中對其結(jié)構(gòu)的緊密度有著嚴(yán)格要求,所以本文認(rèn)為施工單位可以通過對混凝土骨料的控制來達(dá)成這一目標(biāo),例如,技術(shù)人員要確定骨料的干凈、整潔、不含腐蝕性雜質(zhì),并且要選擇半徑可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的碎石作為骨料,并要將骨料中砂子的含泥量控制在3%以下才能滿足其要求。
2.2施工技術(shù)控制要點
本文認(rèn)為建筑企業(yè)可以通過以下幾個方面來對大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行控制:
(1)鋼筋的配置。
由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)在質(zhì)量不均勻或溫差較大時容易降低自身抗壓能力,會導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)在使用階段發(fā)生局部的形變或斷裂等,所以在大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用中要結(jié)合工程實際需求來合理配置鋼筋,這樣可以有效提高整個大體積混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力來對混凝土自身的負(fù)荷進(jìn)行改善,所以要求設(shè)計人員要基于大體積混凝土結(jié)構(gòu)這一自身特點來制定鋼筋配置方案,結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)的體積大小來合理化配筋率,并要避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工階段因配筋率不足而產(chǎn)生裂縫。
(2)澆筑技術(shù)。
工民建中大體積混凝土的澆筑施工對其整體質(zhì)量控制有著極大影響,所以要求建筑企業(yè)在大體積混凝土工程實踐中要遵循墻、柱、梁、板的澆筑施工順序,技術(shù)人員要確保混凝土的配比完全按照實驗室給出的配比進(jìn)行生產(chǎn),在提高混凝土可泵性的同時要通過控制水泥用量來降低其水化熱現(xiàn)象的發(fā)生。大體積混凝土第一次澆筑施工結(jié)束后要確保其質(zhì)量才能繼續(xù)進(jìn)行二次澆筑施工,并且要通過合理的技術(shù)措施來對二次澆筑施工過程中的環(huán)境溫度進(jìn)行有效控制,避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑施工中因環(huán)境因素影響而發(fā)生裂縫問題,所以技術(shù)人員要將施工環(huán)境的溫度控制在32℃以下才能進(jìn)行二次澆筑。
(3)二次振搗與養(yǎng)護(hù)。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工結(jié)束后未凝固前要進(jìn)行二次振搗,只有通過二次振搗才能進(jìn)一步提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體強度與綜合性能,這對避免工民建中大體積混凝土工程產(chǎn)生裂縫問題有著重要的作用,所以技術(shù)人員要通過對二次振搗時間的控制來提高其振搗施工質(zhì)量,一般都是以混凝土結(jié)構(gòu)凝固前1h左右進(jìn)行二次振搗最為適宜。本文認(rèn)為工民建中大體積混凝土工程的養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量,會對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體強度與使用性能產(chǎn)生極大影響,所以施工人員要通過對環(huán)境因素、大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆水養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量控制工作,來確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量可以滿足工民建的整體質(zhì)量要求。
3、結(jié)語
關(guān)鍵詞:水工溢洪洞底板弧形邊墻表面平整度控制
1.工程概況
地理位置:恰甫其海水利樞紐工程位于伊犁地區(qū)鞏留縣境內(nèi),壩址位于特克斯河中下游河谷的烏孫山峽谷中,距特克斯河與小吉爾尕郎河匯合口約300m處。
工程規(guī)模:特克斯河流域共規(guī)劃39庫31級電站,其中恰甫其海水利樞紐是流域規(guī)劃中最大的控制性工程,具有灌溉、發(fā)電、防洪、生態(tài)等綜合效益。樞紐裝機容量320MW,攔河壩最大壩高108m,總庫容19.61億m3,具有不完全多年調(diào)節(jié)功能,屬大(Ⅰ)型一等工程。其表孔溢洪洞為該樞紐的重要建筑物之一。
設(shè)計形式:表孔溢洪洞進(jìn)口采用開敞式進(jìn)口,洞身為明流洞泄洪形式,由引渠段、控制段、斜井段、反弧段、漸變段、洞身泄槽段、出口明渠段及消能段組成。校核洪水位1001.82m時,表孔溢洪洞下泄流量2200.06m3/s,設(shè)計洪水位998.75m時,下泄流量1625.62m3/s。由于下泄流量大,水流速度高等特點,整個洞身外觀設(shè)計為城門洞形,洞身由斜井段、反弧段、漸變段以及標(biāo)準(zhǔn)段組成,采用了底板流水面鋪設(shè)20cm厚C60硅粉混凝土,以提高抗沖蝕性能。
2.方案選擇
水工泄洪隧洞底板設(shè)計采用了C25、C60、C30三種不同標(biāo)號的混凝土,要求依次將C25、C60、C30混凝土連續(xù)澆注起來,并不得有施工冷縫(即在混凝土澆注過程中,混凝土不得出現(xiàn)初凝現(xiàn)象)。
依據(jù)設(shè)計圖紙、規(guī)范的要求,解決好底板硅粉混凝土收面、邊墻弧形混凝土的水泡、汽泡以及澆注邊墻混凝土?xí)r從底板上返,是澆好底板混凝土的關(guān)鍵所在。因此選用的總體施工方案:在澆筑底板混凝土前,搭設(shè)兩側(cè)邊墻弧形段混凝土入倉滑槽及支撐架子,混凝土輸送管從中間向兩邊分,邊墻上部設(shè)滑槽,滑槽覆蓋整個倉面,表孔溢洪洞洞身底板和底板弧形段混凝土一次性進(jìn)行澆筑。先澆筑底板C25混凝土至C60硅粉混凝土底面,再澆筑C60硅粉混凝土至流水面標(biāo)高,人工開始收面,收面先用滾筒大致找平,然后利用滾筒搭設(shè)木板,人員站在木板上,先用木抹子拉平,再用鐵抹子逐遍抹平、壓光,同時澆筑邊墻弧形段C30混凝土。邊墻弧形段模板設(shè)計采用大小兩塊,大塊的安裝在下部,小塊的安裝在上部。下部大塊模板的安裝必須要利于拆除。邊墻混凝土澆筑完畢后,必須要掌握好倉內(nèi)下半部混凝土的初凝時間,當(dāng)該部混凝土剛剛達(dá)到初凝,且能保證上半部混凝土穩(wěn)定的條件下(即混凝土不坍塌、不流淌),必須立即組織足夠的人員及時將下部大塊模板拆除,模板邊拆除邊對混凝土表面進(jìn)行人工收面。上半部模板待混凝土終凝后,再拆除。
3.關(guān)鍵技術(shù)與主要施工工藝
表孔溢洪洞底板弧形混凝土襯砌采用一次性澆筑至邊墻230cm高度,便于二期全斷面鋼模臺車整體澆筑邊墻拱頂與底板連接的施工方法。
混凝土由混凝土拌合站供應(yīng),混凝土拌合站安裝JS-1000型混凝土拌合機,配有自動計量裝置,每小時可生產(chǎn)混凝土40m3,4臺6m3混凝土輸送車輸送混凝土至施工現(xiàn)場,由一臺HBT-60型混凝土輸送泵輸送混凝土入倉?;炷两Y(jié)構(gòu)的鋼筋在鋼筋加工場集中加工,施工現(xiàn)場人工安裝,混凝土振搗采用6臺插入式振搗器振搗,底板與邊墻灌漿管在澆筑混凝土前預(yù)埋固定,人工抹面收光方法。
3.1關(guān)鍵技術(shù)
3.1.1邊墻弧形模板設(shè)計
混凝土的外觀質(zhì)量和幾何尺寸主要靠模板整齊規(guī)則和優(yōu)質(zhì)的加工以及掌握好拆模收面的時間來保證?;⌒芜厜Σ捎冒霃綖?.5M,1/4的圓弧設(shè)計,模板設(shè)計時考慮安裝方便和拆模收面的需要,特別是邊墻混凝土在初凝之時,混凝土能夠收面的情況下必須拆模收面,而弧形上部混凝土在初凝時拆模會坍塌,因此設(shè)計成上下兩塊,下塊拆除收面,上塊模注振搗好混凝土即可。拆模收面的目的:解決弧形部位混凝土振搗時聚積在鋼模內(nèi)壁上大量的氣泡和水泡。
3.1.2混凝土入模順序
從底模設(shè)計圖中可以看出:混凝土設(shè)計采用了三種同標(biāo)號,要連續(xù)澆筑起來。由此,先澆筑底板C25混凝土60CM厚至C60硅粉混凝土底部,再澆筑C60硅粉混凝土,澆筑C60硅粉混凝土?xí)r,將弧形邊墻兩側(cè)的C30混凝土位置留出,然后澆筑C30邊墻混凝土,澆筑弧形混凝土分三層兩側(cè)邊墻對稱澆筑,振搗密實。最終在C60硅粉混凝土收好面之后,對弧形邊墻拆模收面。無論是硅粉混凝土還是C30邊墻混凝土收面,均要掌握好時間,保證拆模收面的施工人員。
3.1.3抗風(fēng)措施
由于底板流水面設(shè)計采用厚20CM的C60硅粉混凝土,而硅粉混凝土在澆筑后表層凝固相當(dāng)快,1.5~2.0小時之內(nèi),表層5~8CM厚形成一層硬殼,在常溫下遇風(fēng)凝固更快,30mih內(nèi)可形成硬殼。隧洞開挖完成后,洞身斷面大(開挖最小斷面寬12.6M*高14.6M),洞身縱坡7%,因此,從洞中流過的穿堂風(fēng)較大。為避免硅粉混凝土表面凝固太快,影響混凝土表面收面,必須采取抗風(fēng)措施。其具體做法:每倉混凝土澆筑前,在底板混凝土一端用腳手架桿,架設(shè)5M高,再用花格布擋住,直至收面完成,混凝土表面覆蓋養(yǎng)生氈毯方能拆除。
3.2工藝流程
底板混凝土施工工藝:底板基底清理、巖面沖洗、澆筑墊層混凝土(找平,澆至設(shè)計開挖底標(biāo)高)、鋼筋扎、支立模板、澆筑混凝土等工序。
3.3施工要點
3.3.1基底
基底清理干凈后,巖面清冼前使用質(zhì)檢小錘敲擊,檢查基巖堅固情況,松動巖塊全部清除后再進(jìn)入下道工序。巖面清洗干凈后,繪制地質(zhì)素描圖,并會同設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)檢站聯(lián)合驗收基底地質(zhì)及開挖情況,注意保持巖面潔凈。
澆筑混凝土前將坑內(nèi)積水排除,用拖把拖干,并用抹布將泥漿、石粉等灰塵擦洗干凈。
3.3.2模板安裝
按設(shè)計圖紙測量放線,每環(huán)節(jié)9.95m,模板安裝嚴(yán)格控制標(biāo)高,加固穩(wěn)定,防止變形和偏移。模板的面板涂脫模劑,提高混凝土表面的光潔度。安裝完工后進(jìn)行位置檢測,主要測量模板中線與隧洞中線
偏差和模板控制點高差?;⌒文0宓陌惭b更為重要,由于模板是懸置在鋼筋上面,因此,預(yù)先設(shè)置支撐和內(nèi)拉的錨桿,用錨桿控制模板的設(shè)計位置,使模板不得下沉和上浮。
3.3.3混凝土澆筑與收面
嚴(yán)格按照底板混凝土施工流程作業(yè),特別控制好不同標(biāo)號混凝土的澆筑位置。硅粉混凝土流水面收面,自制長10.5米φ200的鋼滾筒,一端靠在已澆筑好的混凝土底板上,另一端靠在檔頭板頂面用來控制高程的槽鋼頂面來回滾動找平混凝土表面。使用鋼滾筒的作用:一是來回滾動壓實混凝土表面有收平表面作用;二是來回滾動壓出混凝土的水泥漿易收平表面作用和提高表面混凝土強度。待混凝土將要初凝時人工用木抹子初步壓平,再用鋼抹子分三次進(jìn)行抹面收光,因硅粉混凝土凝固快,混凝土澆筑完1.5~4小時內(nèi)必須完成抹面壓光工作。弧形邊墻由于弧形半徑?。≧=1.5米),振搗棒振搗混凝土冒出的氣泡和水泡大量地聚積在鋼模的內(nèi)壁上,無處可能排除,待混凝土終凝拆掉鋼模時,就可發(fā)現(xiàn)混凝土表面有大量的氣孔,表面沒有平整度和光潔度,嚴(yán)重影響面層混凝土的強度和質(zhì)量,高速水流通過時將從氣孔處沖開,將混凝土沖毀,嚴(yán)重影響溢洪洞的使用。而將弧形模板拆掉收面,既提高了混凝土的光潔度又提高了表層混凝土的強度。但要將1.5米高的弧形模板全部拆除是不可能的,因為澆筑完邊墻混凝土,待上部混凝土能拆模時,先澆的下部混凝土已凝固,因此,研究采用上下兩塊模板組合,僅拆下部大塊模板收面,上部模板內(nèi)的混凝土靠認(rèn)真搗固就可避免氣孔的發(fā)生。從而基本上可解決弧形模板所產(chǎn)生的氣孔問題。
4.實施效果
通過研究上述技術(shù),恰甫其海表孔溢洪洞工程的底板混凝土,在施工過程中,完善了施工技術(shù),使該技術(shù)得到了監(jiān)理、業(yè)主及有關(guān)人士的認(rèn)可,混凝土的質(zhì)量得到了保證。
5.結(jié)束語
1施工技術(shù)交底不完善
由于類似這樣的大體積混凝土工程比較常見,在混凝土施工過程前沒有對所有參建人員進(jìn)行有針對性和詳細(xì)的施工技術(shù)交底,有些人員知道其中的內(nèi)容,但是還有部分人員尤其是一線的施工人員都不怎么明白自己該做什么、怎么做、要達(dá)到什么要求以及什么是不能做的。這樣大家對大體積混凝土澆筑方法等施工技術(shù)沒有熟練掌握,就必然導(dǎo)致大體積混凝土施工中出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。
2混凝土配合比不當(dāng)
在以往工程施工中,只是按照圖紙摻量的要求添加膨脹劑,沒有系統(tǒng)地對膨脹源進(jìn)行選擇和規(guī)范的進(jìn)行限制膨脹率的試驗,往往達(dá)不到補償收縮的效果,使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫;有的配合比因為外加劑超量過高、砂率不合適造成混凝土離析,或者將設(shè)計試配的材料在建材廠里取樣,但實際用于工程中的原材料有變化,依舊參照原配合比進(jìn)行配料,其質(zhì)量變動較大(如砂石粒徑及含泥量、粉煤灰需水量比、外加劑減水率等),砂石含水不準(zhǔn)確,外加劑摻量不準(zhǔn)確,沒有及時進(jìn)行調(diào)整,嚴(yán)重影響了大體積混凝土質(zhì)量。
3養(yǎng)護(hù)期間測溫工作不到位
大體積混凝土在水化過程中會產(chǎn)生大量的水化熱,且熱量不易散發(fā),當(dāng)內(nèi)外溫差過大時,容易使混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫,破壞混凝土結(jié)構(gòu),由于測溫工作沒有做或者沒有嚴(yán)格按照測溫方案進(jìn)行全方位、定時測溫,測溫工作不到位,就不能掌握外界溫度與混凝土內(nèi)部溫度,也就不能對養(yǎng)護(hù)起指導(dǎo)作用,因內(nèi)外溫差過大就會產(chǎn)生溫度裂縫,如果外界溫度下降過快,我們又不能及時掌握其內(nèi)外溫差變化,養(yǎng)護(hù)也就跟不上,就會造成很大的溫度應(yīng)力,極易引發(fā)混凝土的開裂,而勢必影響大體積混凝土的質(zhì)量。
4混凝土養(yǎng)護(hù)不到位
大體積混凝土在養(yǎng)護(hù)期間必須嚴(yán)格控制其內(nèi)外溫差,確保不出有害裂縫,因此養(yǎng)護(hù)是一項十分關(guān)鍵的工序。由于在混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)及其他時期沒有及時或者定期安排人員進(jìn)行覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù),使混凝土水化反應(yīng)不能充分進(jìn)行,大大降低了混凝土的強度,同時養(yǎng)護(hù)不到位也造成混凝土表面受到暴曬、風(fēng)吹、寒冷等條件而出現(xiàn)不正常的收縮、裂縫等破損現(xiàn)象,勢必影響大體積混凝土的質(zhì)量。
二提高大體積混凝土施工質(zhì)量的具體措施
1加強施工技術(shù)交底工作
首先,我項目部邀請公司總工、集團(tuán)專家等專業(yè)技術(shù)人員編制了筏板基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工作業(yè)指導(dǎo)書,在混凝土澆搗前以作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容由項目總工對現(xiàn)場管理人員、施工班組和操作工人進(jìn)行有針對性的詳細(xì)技術(shù)交底,明確質(zhì)量控制措施及操作要點,針對安全施工、大體積混凝土澆筑工藝等方面進(jìn)行培訓(xùn),確定了施工方法,明確了施工內(nèi)容,保證操作人員理解無誤、操作無誤,交底內(nèi)容有:(1)混凝土澆筑采用分層澆筑,分層厚度為40cm,每個澆筑點配3臺插入式振搗棒,振搗上層混凝土?xí)r,要插入下層混凝土內(nèi)50mm左右;(2)為了防止混凝土表面因砂漿過多出現(xiàn)干縮裂縫,澆筑完的混凝土表面應(yīng)加一層潔凈的石子,并增加壓面的數(shù)量;采用二次振搗,排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫,減少內(nèi)部裂縫,增加混凝土的密實度,使混凝土抗壓強度提高,從而提高混凝土的抗裂性;(3)為了降低混凝土的入模溫度,混凝土的入模溫度應(yīng)控制在15℃左右。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差小于25℃后方可拆除模板和保溫層,如拆模后,混凝土內(nèi)外溫差大于25℃時,應(yīng)及時覆蓋保溫材料,使其緩慢冷卻;(4)為確保新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫,澆筑完畢后應(yīng)在12h內(nèi)覆蓋和灑水,養(yǎng)護(hù)時間不少于21d。(5)混凝土中的水泥在硬化過程中要放出大量的水化熱,明顯提高了混凝土的內(nèi)部溫度,水泥水化熱的積聚引起混凝土的溫度裂縫,因此前3d的養(yǎng)護(hù)溫度要低些。
2優(yōu)化混凝土配合比
(1)在混凝土澆搗前,為了盡可能減少混凝土水化熱,項目部委托實驗室對混凝土配合比進(jìn)行了優(yōu)化,在征得設(shè)計和滿足施工荷載要求的前提下,優(yōu)先選用低水化熱的水泥,并適當(dāng)使用緩凝劑,各種材料取實際生產(chǎn)用的原材料進(jìn)行試配,用量計算準(zhǔn)確,混凝土配合比設(shè)計時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度,盡可能減少水泥用量,以滿足減少水泥用量和水化熱的產(chǎn)生。(2)在保證混凝土設(shè)計強度等級的前提下,適當(dāng)降低水灰比,配合比一般要求水泥用量不宜過小,含摻合料應(yīng)≥320kg/m?,水灰比≤0.5,砂率控制在35%~45%。塌落度為100-140mm?;炷猎嚺鋾r,材料計算一定要準(zhǔn)確。(3)在優(yōu)化后的混凝土配合比中,摻加粉煤灰代替部分水泥,從而降低了單方混凝土的水泥用量,以達(dá)到降低混凝土水化熱的目的。如果配合比中使用膨脹劑,其單位用量應(yīng)根據(jù)要求的限制膨脹率,采用實際工程使用的材料經(jīng)配合比實驗確定。(4)混凝土配合比必須滿足設(shè)計所要求的強度、膨脹性、抗?jié)B性能、耐久性等技術(shù)指標(biāo)和施工工作性要求,氯離子含量和堿含量不得大于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。
3定時檢測混凝土溫度工作
為了防止筏板基礎(chǔ)大體積混凝土內(nèi)外溫差超過限制而產(chǎn)生溫度裂縫,在施工過程中要采用科學(xué)的測溫技術(shù),在混凝土澆筑前在混凝土中沿厚度方向分三個層次設(shè)置測溫孔(即底面上、頂面下各10cm處及中心部位各設(shè)一測溫孔),具置分布在梁及承臺中心部位,待混凝土澆筑完成后,指派專人負(fù)責(zé)掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實際溫度變化情況,在混凝土升溫階段,2~3h測一次,溫度下降階段,4~8h測一次,認(rèn)真填寫測溫記錄表,嚴(yán)密監(jiān)視溫差變化情況,并根據(jù)測溫情況對容易出現(xiàn)裂縫的地方做出預(yù)警,以便指導(dǎo)重點養(yǎng)護(hù)工作,保證混凝土溫度下降速率控制在2~3℃/d,表里溫差≤25℃,并由項目質(zhì)量負(fù)責(zé)人對測溫全過程進(jìn)行監(jiān)控。
4加強混凝土的養(yǎng)護(hù)工作
在混凝土澆筑前制定一套切實可行的混凝土養(yǎng)護(hù)方案并嚴(yán)格按此方案執(zhí)行,并派項目管理人員督促檢查。(1)養(yǎng)護(hù)宜早不宜遲,為避免新澆筑的混凝土表面過快失水和表面溫度受氣溫影響快速下降,混凝土澆筑完畢后,按設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行找平,用木杠刮平,初凝前,用鐵磙子碾壓兩遍,再用木抹子搓平,表面干硬后,緊貼一層塑料薄膜,以防止混凝土表面水分散失;然后覆蓋兩層麻袋,并及時澆水養(yǎng)護(hù),時刻保證混凝土表面濕潤。(2)正常氣溫下10h內(nèi)(炎熱氣溫2h內(nèi))開始對混凝土進(jìn)行覆蓋和蓄水養(yǎng)護(hù),板底蓄水深度不小于100mm,反梁采取麻袋覆蓋并人工澆水養(yǎng)護(hù)。(3)在養(yǎng)護(hù)過程中如發(fā)現(xiàn)遮蓋不全或局部澆水不足,以至表面泛白或出現(xiàn)細(xì)小干縮裂縫時,應(yīng)立即仔細(xì)遮蓋,充分澆水,加強養(yǎng)護(hù),并延長澆水日期加以補救。(4)養(yǎng)護(hù)時間不得小于14d。(5)養(yǎng)護(hù)期間并根據(jù)溫差變化趨勢及溫控數(shù)據(jù)確定覆蓋材料的增減和拆模時間,減少表面與中心溫差,將混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃范圍內(nèi)。當(dāng)晝夜溫差較大或氣象報告有暴雨時,現(xiàn)場備足保溫材料。(6)為了提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,項目部成立了專門的養(yǎng)護(hù)隊伍,派責(zé)任心強的人員進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并由項目質(zhì)量負(fù)責(zé)人監(jiān)督實施混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。
三結(jié)論
1淺談混凝土大壩的分縫分塊技術(shù)
在大壩澆筑過程中,由于整個工程的巨大任務(wù)量,不可能做到大壩澆筑的一次性完成,因而大壩的澆筑工作是分若干塊、若干次來進(jìn)行的。對于常見的壩體分縫分塊主要有通倉澆筑、縱縫分塊、錯縫分塊三種形式,首先對于通倉澆筑來說,這種澆筑方式所涉及的倉面較大,是根據(jù)整個壩段逐層實施混凝土的澆筑,不用設(shè)置所謂的縱縫,因此也就不需要埋設(shè)冷卻水管;同時也便于機械設(shè)備的使用,可以使得工程的進(jìn)度得到保障,但是這種方法也不是完美的,也存在著一定的缺陷。通倉澆筑的缺點就在于它跟其他的方法比,它的澆筑時間略長,如果對于溫度的掌控不到位的話,則極易引起壩體出現(xiàn)裂縫,最終導(dǎo)致大壩作廢的嚴(yán)重后果。其次討論縱縫分塊,對于此種技術(shù)來說,顧名思義就必須要進(jìn)行接縫灌漿,從而確保壩體的完整性。它具備以下幾點明顯的優(yōu)勢:對于溫度的控制以及施工的工藝來說都比較簡單,澆筑塊之間的干擾也小,能夠靈活地進(jìn)行施工安全。在混凝土大壩的分縫分塊技術(shù)當(dāng)中,最后要闡述的就是錯縫澆筑,這是一種根據(jù)高度防線,對豎塊進(jìn)行錯開的分塊澆筑,它的優(yōu)點在于不需要通倉澆筑那樣嚴(yán)格的溫度要求,而且澆筑工程中無需接縫灌漿。但是它的缺點也明顯的體現(xiàn)在它的施工過程當(dāng)中,極易產(chǎn)生溫度裂縫,澆筑塊之間的相互約束,以致施工過程中澆筑塊之間會有明顯的互相干擾。
2淺談大壩的混凝土接縫灌漿技術(shù)
大壩的混凝土接縫灌漿技術(shù)屬于隱蔽工程,采取合理的施工工藝和工序非常重要,也只有這樣才能保證灌漿的施工質(zhì)量。而且對于接縫灌漿來說,它有其獨特的管路系統(tǒng)布置,依次是重復(fù)式灌漿管路系統(tǒng)、盒式灌漿管路系統(tǒng)與騎縫式灌漿系統(tǒng)。這三種灌漿管路系統(tǒng)適用于不同的情況,而且都有其獨特的優(yōu)勢。不會造成管路的堵塞,重復(fù)式灌漿管路的優(yōu)勢在于可以保證重復(fù)進(jìn)行灌漿,盒式灌漿管路系統(tǒng)的進(jìn)漿和回漿管不易造成堵塞,因此有效保證了灌漿的質(zhì)量,唯一的缺點就是縱縫灌漿需要耗費較多的管材。主要體現(xiàn)在灌漿流暢,相對來說,騎縫式灌漿的優(yōu)勢最為明顯,且管路不易堵塞,而且升降均勻。不過對于接縫灌漿技術(shù)整體來說,需要注意的也不少。要注意在施工過程中因為壩體變形而使得兩個相鄰的接縫張開度變小甚至閉合;還要注意堤壩初期蓄水的高度,在澆灌的時候為了使得壩體穩(wěn)定切忌橫縫和縱縫同時澆灌。
二淺談水利水電工程混凝土施工管理的有效方法
對于水利水電工程混凝土施工管理的有效方法作者有以下幾點建議:首先要加強施工計劃的管理,要對所進(jìn)行的工程進(jìn)行合理性規(guī)劃的計劃,以保證目標(biāo)合理有序的進(jìn)行。其次,由于水利水電工程一旦實施起來就是造價高、工程量大的項目,因此為了避免工程中出現(xiàn)不必要的損失,要按照計劃嚴(yán)格的執(zhí)行,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益;在保證工程高質(zhì)量的前提下,重視施工技術(shù)管理在水利水電工程混凝土施工中,加強對技術(shù)的管理是保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量非常重要的因素。施工技術(shù)是決定其成敗的關(guān)鍵,在實際的水利水電工程施工中,我們需要引進(jìn)大量技術(shù)過硬的高素質(zhì)人才,配備先進(jìn)的技術(shù)裝備,制定合理的技術(shù)計劃,保證技術(shù)及時開發(fā)以及合理運用等,以提高水利水電工程混凝土施工技術(shù)管理的水平,保證工程的高質(zhì)量和工程建設(shè)的高效率。我們還要注意施工過程中的質(zhì)量管理,水利水電工程是大型的工程項目,如果存在著安全隱患的話,會嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)的安全和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在具體的操作過程中可以通過嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量,保證在源頭上符合國家標(biāo)準(zhǔn),這是學(xué)會整體質(zhì)量管理的其中一種方式。另外,要是能在施工的每個環(huán)節(jié)都嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),那么再通過嚴(yán)格的管理,相信最后所完成的工程項目都會是高質(zhì)量的項目。
三結(jié)束語