2010年一級建造師考試《市政公用工程》小抄總結(34)
橋梁工程大體積砼澆筑質(zhì)量控制要求:保證大體積混凝土的澆筑質(zhì)量,涉及到很多方面,應根據結構、環(huán)境狀況采取減少水化熱的措施,應均勻分層、分段澆筑等,主要是控制混凝上裂縫和強度。大體積混凝土出現的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面,可能破壞結構的整體性和穩定性,其危害性是較嚴重的;而深層裂縫部分地切斷了結構斷面,也有一定危害性。表面裂縫一般危害性較小。
一、產(chǎn)生裂縫的原因:
?。ㄒ唬┧嗨療嵋鸬臏囟葢蜏囟茸冃危核嘣谒^(guò)程中產(chǎn)生了大量的熱量,因而使混凝土內部的溫度升高,當混凝土內部與表面溫差過(guò)大時(shí),就會(huì )產(chǎn)生溫度應力和溫度變形。溫度應力與溫差成正比,溫差越大,溫度應力越大,當溫度應力超過(guò)混凝土內外的約束力時(shí),就會(huì )產(chǎn)生裂縫?;炷羶炔康臏囟扰c混凝土的厚度及水泥用量有關(guān),混凝土越厚,水泥用量越大,內部溫度越高。防止混凝土出現裂縫的關(guān)鍵是控制混凝土內部與表面的溫差。
?。ǘ﹥韧饧s束條件的影響:混凝土在早期溫度上升時(shí),產(chǎn)生的膨脹受到約束而形成壓應力。當溫度下降,則產(chǎn)生較大的拉應力,若超過(guò)混凝土的抗拉強度,混凝土將會(huì )產(chǎn)生垂直裂縫。另外,混凝土內部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高,熱膨脹大,因而在中心區產(chǎn)生壓應力,在表面產(chǎn)生拉應力。
?。ㄈ┩饨鐨鉁刈兓挠绊懀捍篌w積混凝土在施工階段,常受外界氣溫的影響?;炷羶炔繙囟仁怯伤嗨療岬慕^熱溫度、澆筑溫度和散熱溫度三者的疊加。當氣溫下降,特別是氣溫驟降,會(huì )大大增加外層混凝土與混凝土內部的溫度梯度,產(chǎn)生溫差和溫度應力,使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。
?。ㄋ模┗炷恋氖湛s變形:砼中的80%水分要蒸發(fā),約20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮,隨著(zhù)混凝土的陸續干燥而使20%的吸附水逸出,就會(huì )出現干燥收縮,而表面干燥收縮快,中心干燥收縮慢。由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束,因而在表面產(chǎn)生拉應力而出現裂縫。
二、質(zhì)量控制要點(diǎn):
1、施工方案的編制應做到科學(xué)合理,內容包括如下六個(gè)方面措施:
?。?)材料要求和配合比設計;
?。?)分層分塊澆搗措施;
?。?)混凝土的攪拌、運輸和澆筑方案;
?。?)混凝土的降溫措施;
?。?)混凝土的測溫措施;
?。?)養護措施。
2、質(zhì)量控制措施:
?。?)優(yōu)化砼配合比:大體積混凝上因其水泥水化熱的大量積聚,易使混凝土內外形成較大的溫差,而產(chǎn)生溫差應力,因此應選用水化熱較低的水泥,以降低水泥水化所產(chǎn)生的熱量,從而控制大體積混凝土的溫度升高。充分利用混凝土的中后期強度,盡可能降低水泥用量。嚴格控制集料的級配及其含泥量。如果含泥量大的話(huà),不僅會(huì )增加混凝土的收縮,血且會(huì )引起混凝土抗拉強度的降低,對混凝土抗裂不利。選用合適的緩凝、減水等外加利,以改善砼的性能。加人外加劑后,可延長(cháng)混凝土的凝結時(shí)間,采取分層澆筑砼,利用澆筑面散熱,并大大減少施工中出現冷縫的可能性??刂坪庙盘涠?,不宜過(guò)大,一般在120士20mm即可。(2)澆筑與振搗:澆筑方案,除應滿(mǎn)足每一處砼在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外,還應考慮結構大小、鋼筋疏密、頂埋管道和地腳螺栓的留設、砼供應情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:
1)全面分層:即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時(shí)應使第一層砼還未初凝,如此逐層連續澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結構的平面尺寸不宜太大,施工時(shí)從短邊開(kāi)始,沿長(cháng)邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中問(wèn)同時(shí)進(jìn)行澆筑。
2)分段分層:混凝土澆筑時(shí),先從底層開(kāi)始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內要求供應的混凝土較少,結構物厚度不太大而面積或長(cháng)度較大的工程。
3)斜面分層:要求斜面的坡度不大于1 / 3 ,適用于結構的長(cháng)度大大超過(guò)厚度3 倍的情況?;炷翉臐仓酉露碎_(kāi)始,逐漸、七移?;炷恋恼駬v也要適應斜面分層澆筑工藝,一般在每個(gè)斜面層的上、下各布置一道振動(dòng)器。上面的一道布置在混凝土卸料處,保證上部混凝土的搗實(shí)。下面一道振動(dòng)器布置在近坡腳處,確保下部混凝土密實(shí)。隨著(zhù)混凝土澆筑的向前推進(jìn),振動(dòng)器也相應跟上。
?。?)混凝土養護措施:養護是大體積混凝土施工中一項十分關(guān)鍵的工作。養護主要是保持適宜的溫度和濕度,以便控制砼內外溫差,促進(jìn)混凝土強度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據工程的具體情況,應盡可能多養護一段時(shí)間,拆模后應立即回填或在筱蓋保護,同時(shí)預防近期驟冷氣候影響,以控制內外溫差,防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養護,不僅要滿(mǎn)足強度增長(cháng)的需要,還應通過(guò)人工的溫度控制,防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂?;炷猎陧硼B護階段的溫度控制應遵循以下幾點(diǎn):
1)混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃ ;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí),不大于25-30℃ .
2)砼拆模時(shí),混凝土的溫差不超過(guò)20℃ .其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。
3)采用內部降溫法來(lái)降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管,通人冷卻水,降低砼內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行,還有常見(jiàn)的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的混凝土開(kāi)裂。
4)保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等),在緩慢的散熱過(guò)程中,使砼獲得必要的強度,應控制砼的內外溫差小于20℃ .
5)砼表層布設抗裂鋼筋網(wǎng)片,防止砼收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。

