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摘要:大体积混凝土施工必须严格控制好实际施工过程中的每个环节,减少因为混凝土水化热可能导致的有害裂缝。大体积混凝土因为结构尺寸较厚,内部混凝土凝结过程产生的水化热难以挥发,而混凝土表面的温度极易流失,导致内外的温差过大,从而产生温度应力。当此温差大到一定程度,则会破坏混凝土表面从而产生裂缝,引起质量隐患,产生渗水的风险,更胜者会影响结构强度,造成质量事故。基于此,对市政路桥工程大体积混凝土施工质量控制进行研究,以供参考。
关键词:路桥工程;大体积混凝土;温控防裂;施工技术
引言
大体积混凝土具有较大的结构尺寸特点,同时其浇筑工作也需要一次性完成,加强对大体积混凝土施工工艺的分析,有助于从根本上避免出现裂缝等质量问题,将大体积混凝土施工工艺所具有的体型大、可以在短时间内快速升温以及有效保证钢筋紧密的优势充分发挥出来,更好地为我国的建筑工程所服务,推动建筑行业长远稳定发展。
1大体积混凝土特征
市政道路桥梁工程大体积混凝土施工技术管理中,需管理人员先行从大体积混凝土的特点角度切入。具体来看,大体混凝土的本质便是具有更大体积的混凝土,而这类混凝土在施工应用中也更容易出现水化热问题。目前,很多工程项目建设中都会用到大体积混凝土结构。在大体积混凝土结构应用中,随着其自身体积的不断变大,也会增加结构端面的大小。在大体积混凝土的内外温差一般可以达到20℃左右。因此,为了保证市政道路桥梁工程中大体积混凝土施工的效率和质量,就需要改变过去分量的形式,对单次混凝土用量进行增加。同时,一并做好大体积混凝土施工中外界温度环境的把控,减少外界温度环境对混凝土自身质量造成的负面影响。之后,在完成活动的作业后,一并做好养护工作。
2大体积混凝土施工的裂缝成因
2.1 应力造成裂缝
一般来说,出现大体积混凝土施工裂缝的原因很多,为了有效减少裂缝,必须首先明确裂缝的成因。荷载应力是造成大体积混凝土出现裂缝的常见原因之一。应力造成的裂缝主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝主要是由外部的荷载应力导致的,荷载应力出现问题时,大体积混凝土的抗拉能力相对变弱,无法确保混凝土凝结结实,所以必须严格把控计算环节,以实现科学选择模型和有效利用模型。当荷载计算精确时,模型就是科学有效的,进而就确保了结构受力假设的合理性。结构刚度不到位也是导致大体积混凝土施工裂缝的重要原因之一,计算精确能有效保证结构刚度处理到位,进而最大限度地避免大体积混凝土施工裂缝。施工过程中,由于设计交底模糊,使得施工人员常常应用不恰当的施工设备和施工材料,加之施工人员施工流程混乱、施工操作不规范,也会造成大体积混凝土施工裂缝的问题。实际工程交付时,实际荷载往往大于计算荷载,这也很容易造成直接应力裂缝的问题。
2.2原材料问题
原材料是市政道路桥梁工程大体积混凝土施工的基础性组成部分,并涉及到多个方面,包括但不限于水泥、骨料、水、外加剂等。这些材料都是非均质材料,因此这就很容易导致大体积混凝土在实际施工中出现裂缝问题。例如,施工人员不能够对水泥材料进行合理选择,或者是采取了错误的混土配比比例,都会导致大体积混凝土出现自身收缩以及强度方面的变化,并在超过自身强度可承受范围后,引发裂缝问题。又或者在大体积混凝土施工中,水泥含量过大,也会导致大体积混凝土在硬结过程中释放更大的水化热。其中,大体及混凝土硬结过程中的水化热释放一般会在1-3d内达到最化最大值。之后,伴随着温度的不断升高,大体积混凝土出现硬化。加之其产生的拉应力比较低变,从而便造成了混凝土结构表面的轻微裂缝。
3大体积混凝土施工裂缝的措施
3.1重视原材料把控
质量直接关系到混凝土的质量及整个工程的质量,比如,在选择水泥品种时,应选择品质有保障的水泥,若因价格低廉选择了低质量的水泥,造成水化反应后混凝土抗拉能力不够而产生裂缝就得不偿失了。在选择水泥材料时,应选择水化热较低且强度较低的矿渣水泥。另外,水泥不宜太细,以免加快水化速率。
3.2注重对裂缝的质量把控
造成大体积混凝土出现裂缝的主要原因为,水泥出现水化热情况、外界的气温变化影响以及混凝土本身具有的收缩特点,因此,注重对大体积混凝土裂缝的质量把控就要从这几方面来入手。水泥水化现象产生的过程中会伴随大量的热量,其集聚在内部结构中不易挥发,内部具有了较高的温度,而外部和边界的温度又较低,二者之间有很大的温度差值,长期以往造成大体积混凝土出现温度裂缝。大体积混凝土在施工过程中,其浇筑温度与外界的气温变化是呈正比关系的,当外部气温在短时间内大幅度下降时,混凝土的内外层结构温差较大,引发温度应力。因此,为了从根本上避免此类裂缝情况的发生,当完成混凝土浇筑工作后,要保证混凝土表面处于平整状态下,在其上方喷洒一定比重的纯净水,然后铺设一层塑料薄膜,并且在其中增添一定的保温材料,从而达成混凝土养护的基本目标。当大体积混凝土施工过程处于不太良好的天气温度条件下时,要确保混凝土覆盖严密性,当天气温度较高时,则要进行适当的放热处理。这是由于大体积混凝土的结构尺寸较为庞大,将温度把控全部集中在浇筑工作完成后,温度控制成效一般,所以在混凝土浇筑的过程中,就要同步采取温度把控处理措施。
3.3冷却水管通水调节措施
冷却水管采用ϕ40×2.5mm的黑铁钢管制作。水管之间应紧密连接,按照所附主墩承台冷却水管布置图进行定位施工,施工中应增设必要的钢筋对水管进行定位或支撑。每层循环冷却水管被混凝土覆盖完毕后即开始通水,每层最初通水水温为20℃、通水流量为1.2m3/h;通水后通水时间/通水温度和通水流量依据温控测温结果(判断升温期或是降温期、降温速率是否超过温控标准等技术指标)进行调整。混凝土浇筑至温峰前必须通最大水流量,尽量削减混凝土温峰;温峰过后(以现场测温数据为准)通水量根据降温速率进行调整,防止降温过快引起的混凝土开裂。
3.4大体积混凝土养护保证管理措施
基础底板混凝土养护期间保温材料至少采用在同表面覆盖二层气泡薄膜及一层土工布进行保温。混凝土浇筑完成后应当按照既定的方案及时进行薄膜覆盖,保水养护。结合无线测温系统,根据实际情况决定养护时间,一般持续时间在15天左右。为了确保大体积混凝土的浇筑质量,一般在混凝土浇筑前应当在构件中预设注水孔,一旦无线测温系统报警,超过设定数值,内部温度过高,及时进行注水处理,帮助大体积混凝土构件及时降温。
结束语
大体积混凝土在建筑结构中必不可少,其一般较厚,可达800mm以上,且内外温差可超过25℃。大体积混凝土中混凝土是主要成分,水化作用会让其内外温差不断增加,且由于大体积混凝土较厚,散热较慢,很容易出现裂缝问题。在大体积混凝土施工过程中,必须采用有效方法降低裂缝出现的可能性。
参考文献
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