浏览146次
时间:2018年7月25日 17:12
1 工程概况工程的地道结构全长612m、高4.545-11.31m、底板厚、顶护栏高1.15m、侧墙高2.445-8.81m 及厚0.9-1.2m。该地道结构工程设计使用C40P8 防腐抗冻抗渗混凝土及,其中最大、最小段结构的混凝土浇筑长度分别为41m 和10m。地道结构的施工顺序为:地道底板施工→侧墙浇筑到第二支撑处→侧墙施工到第一支撑处→施工剩余侧墙。待地道底板施工结束后,分1-2 次浇筑地道侧墙及其一次浇筑高。设计要求,地道侧墙不得出现贯穿性裂缝,且迎、背水面裂缝的宽度应分别≤ 0.2mm 和0.33mm。但地道侧墙在拆模时却出现间隔约1.5m 的竖向裂缝,其中背水面裂缝宽0.1-0.35mm,局部存在贯通裂缝。
2 混凝土裂缝的成因通过综合分析发现,地道侧墙开裂的原因涉及多个方面,其中混凝土的配合比、原材料的质量及相互间的适应性等都可能引起混凝土裂缝。下面,笔者简要分析地道侧墙混凝土裂缝的主要原因:第一,侧墙选用了具有抗裂、抗渗、抗冻和防腐性能的高性能混凝土,其本身具有收缩变形的特性,特别是早期干缩变形非常明显,因此极易引起混凝土开裂。
第二,混凝土的升降温差、大气的昼夜温差等会引起一个比混凝土抗拉强度更大的温度应力,从而引起混凝土开裂。
第三,侧墙与底板的浇筑时间间隔太长,即底板混凝土在浇筑侧墙混凝土时基本完成收缩变形,因此侧墙会在底板的约束作用下出现应力集中现象,从而使侧墙混凝土产生裂缝。
第四,混凝土施工细节存在的缺陷都有可能引起混凝土开裂。可见,地道侧墙混凝土存在的主要裂缝型式包括收缩裂缝、干缩裂缝和温度裂缝等,且极有可能会对地道侧墙的结构安全产生不可逆的影响,因此做好混凝土裂缝的防治工作非常必要。
3 混凝土裂缝的防治针对地道侧墙混凝土开裂的原因,首要任务是严控混凝土原材料的质量,即:粉煤灰指标> Ⅱ级;选用中粗砂,其级配良好、细度模数≥ 2.6 及含泥量≤ 1% ;主要选用5-25mm 的骨料,按比例掺入20-40mm 的骨料,并保证骨料的级配连续;碎石含泥量≤ 0.7%,并严控针片状的含量。其次,在正式施工前,由拌合站开展综合试配,以保证混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冻性和防腐性相互适配。除以上两点防治措施以外,施工单位还针对地道侧墙混凝土裂缝的防治做了以下尝试:3.1 使用混凝土膨胀剂为了减少地道侧墙混凝土的裂缝数量,首先掺入36kg 的UEA 膨胀剂,但不改变用水量,以使混凝土的水胶比下降到;其次,严控混凝土的坍落度,使其处在(160±20)mm的较小值范围内,从而减轻混凝土的干缩性。对比试验发现,通过掺入HME(V)高效抗裂剂,侧墙试验段混凝土未出现明显的裂缝。但HME(V)混凝土高效抗裂剂是一种温控性抗裂剂,其会延迟水泥出现水化热峰值的时间并降低水化热峰值,外加试验期间(2014 年12 月)的室外气温略低,因此会延长混凝土的凝结时间,从而使混凝土对支撑结构、模板产生的侧压力大幅度增加。为此,在后期的冬、夏季施工中,应对膨胀剂的掺量做出适当的调整。
3.2 适当调整混凝土配合比在地道侧墙混凝土施工中,要求按季节适当调整混凝土的配合比,即:夏季施工在次年年夏季施工中,适当调整2014 年12 月试验施工所用的混凝土配合比,即:胶凝材料适当减少掺量;水泥用量减少到280kg ;膨胀剂仍用HME(V)混凝土高效抗裂剂,掺量减少到26kg ;适量掺入矿粉;水胶比调整到0.37,详见表1。了地道侧墙混凝土的裂缝数量。
冬季施工如表1 所示,对混凝土的配合比进行适当调整,有效防范了地道侧墙混凝土产生贯通裂缝,且减小了裂缝的宽度,即:1)
混凝土施工选取冬施配合比,并进行自然养护,侧墙在拆模后约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15mm 的裂缝,且裂缝上下未贯通;2)混凝土冬施采用暖棚法施工,并在浇筑后第5d 拆棚,当时未发现侧墙出现裂缝,只是侧墙的中间在拆模后第3d 约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15 的裂缝,且裂缝上下未贯通;3)
混凝土冬施采用暖棚法施工,并在养护后第8d 拆暖棚和模板,当时发现侧墙中间约每隔3m 出现一道宽0.05-0.15mm 的裂缝,但裂缝上下未贯通。
3.3 优化混凝土施工工艺在地道侧墙混凝土施工中,优化混凝土施工工艺是防止混凝土产生裂缝的重要手段,即:(1)在夏季施工时,选取低气温时段浇筑混凝土,而在冬季施工时,则选取高气温时段浇筑混凝土;(2)侧墙钢筋混凝土的保护层适当缩减厚度,以免造成保护层表层开裂;(3)在浇筑混凝土前,严格检测其坍落度和温度,其中混凝土的坍落度应≤ 18cm ;(4)在夏季,使用冰水拌制混凝土,并保证混凝土的坍落度为16-18cm,入模实测温度为24-28℃,而在冬季,使用热水拌制混凝土,并保证混凝土的入模实测温度约为12℃ ;(5)混凝土泵车的出料口距离浇筑面的高度应≤ 2m ;(6)分层浇筑混凝土,且分层厚度应≤ 40cm,同时使用≥ 50mm 的振捣棒顺次、分层振捣混凝土,注意振捣的间距应≤ 30cm,且保证振捣的密实度;(7)
在夏季,立即对拆模后的混凝土进行“一布一膜”养护,养护时间应≥ 7d,而在冬季,立即对拆模后的混凝土进行保温棚养护,养护时间控制在4-5d。
4 结语与普通混凝土工程相比,地道侧墙混凝土工程的施工质量要求更高,因为地道侧墙主要修建在地下水位下,而一旦侧墙出现裂缝,便可能引发渗水问题。在文章,笔者举例探究了混凝土裂缝的成因与防治,并提出了几点有效的混凝土防治方法,即:按需掺入适量的膨胀剂;按季节调整混凝土的配合比;按需优化混凝土的施工工艺,从而实现了对混凝土裂缝数量、宽度的控制及防止了贯通裂缝的产生。
参考文献:[1] 张念东.浅谈水利施工中混凝土裂缝防治技术[J].四川水泥[2] 占焰飞.房屋施工混凝土裂缝防治措施探讨[J].建筑工程技术与设计[3] 帅琳娜.水利工程施工中的混凝土裂缝防治措施探究[J].建筑工程技术与设计[4] 陈华.建筑工程混凝土裂缝防治技术探究[J].商品与质量[5] 张弛.建筑工程混凝土裂缝防治措施研究[J].低碳地产472.
[6] 高新伟,汤南南,侯传武.建筑施工工程中大体积混凝土裂缝防治[J].中国房地产业