【浅谈混凝土桥梁施工防裂措施】大体积混凝土防裂措施

来源:小学教育 发布时间:2019-03-12 05:40:32 点击:

  1 设计措施      1.1、合理配置钢筋   欲控制桥梁工程混凝土的开裂,需要合理的配筋设计。实际混凝土工程由荷载引起的开裂及其开裂宽度主要是通过合理的配筋来控制,常用的控制指标有最小配筋率、钢筋最大直径、钢筋最大间距、箍筋布置等。在桥梁混凝土结构设计中,除了要依据设计规范满足结构承载力的要求进行配筋外,还要考虑减少或抑制收缩裂缝的要求,按照以上控制指标进行配筋。
  
  1.2、合理确定混凝土强度等级
  在桥梁混凝土工程施工中,混凝土强度等级高,水泥用量越大,混凝土内部温度越高,造成混凝土结构内外温差过大,从而引起结构开裂。尤其是对于大体积混凝土,混凝土强度等级控制更为重要,应在满足抗弯及抗剪切的设计要求下,尽可能采用C20~C35级的混凝土。
  
  1.3、合理设置伸缩缝与后浇缝
  除了结构设计措施控制裂缝外,混凝土浇筑方案设计对控制裂缝也有重要作用。混凝土浇筑体积越大,施工中产生的温度应力也越大,也就越容易发生开裂,可通过合理设置伸缩缝和后浇缝来控制开裂。根据现行《混凝土结构设计规范》规定,对于处于室内或土中的现浇钢筋混凝土连续式结构,伸缩缝的最大间距为55m;对于露天钢筋混凝土连续式结构,伸缩缝的最大间距为35m。然而,永久式伸缩缝会给结构带来一定的危害,在些重大工程中可采用后浇缝的办法控制裂缝。
  
  2 材料选择
  
  2.1、水泥
  一般地,为降低混凝土水化热,混凝土桥梁工程中采用中、低热硅酸盐水泥,在使用前应进行水化热分析,并检测其碱含量及化学成分。水泥中熟料C3A的含量不宜超过8%,水泥细度不超过350/,游离CaO含量不宜超过1.5%,氯离子含量不宜超过水泥质量的0.2%,水泥含碱量不宜超过水泥质量的0.6%。混凝土内总含碱量不应超过3.0/m3。混凝土中胶凝材料最小用量应大于300/m3,最大用量不宜超过400/m3,最大水胶比为0.50。
  
  2.2、粉煤灰
  工程中采用的掺和料必须保证品质稳定,应有相应的检验证明和产品合格证。矿物掺和料中不应含放射性物质、可溶性有毒物质或其它对混凝土品质有害的物质。为进一步降低水化热,可掺入优质粉煤灰取代水泥,混凝土的工作性也可得到改善。粉煤灰烧失量应尽可能低,三氧化硫含量不大于3%,需水量比不宜大于105%。取代量应不少于胶结材料总量的20%,当掺量超过30%以上时,水胶比不宜大于0.42。
  
  2.3、外加剂
  混凝土配制中掺入的外加剂应具有减水、保塑、缓凝、泵送等功能。外加剂供应商应提供推荐掺量及其相应的减水率、主要化学成分、氯离子含量和含碱量,以及施工注意事项、掺和方法和成功使用证明等信息。当混合使用多种外加剂时,应事先进行专门检验,确保它们之间的相容性。外加剂中氯离子含量不宜大于混凝土中胶凝材料总量的0.02%,高效减水剂中硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%。
  
  3 施工工艺控制
  
  3.1、施工控制
  桥梁工程大体积混凝土施工应进行三方面的控制:(1)控制混凝土配合比。混凝土配合比是进行混凝土工程应力计算和温度控制的主要依据,施工中可通过配合比的设计来降低混凝土的内部温度,减少内外温差。(2)科学设计泵送浇筑方案。为降低混凝土结构内部可能产生的最高温度,泵送浇筑施工是重要的控制工序,浇筑前应结合结构特点设计适宜的浇筑方案。对于大体积混凝土,浇筑中还要做好面层处理,防止大体积混凝土产生干燥收缩裂缝。(3)重视后期养护。浇筑完毕应结合混凝土内部的温度变化,实施科学的养护技术,控制内外温差,避免混凝土内部应力过大致使混凝土开裂。
  
  3.2、混凝土成型工艺
  根据桥梁结构的特点,混凝土浇筑方式可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,严禁设置施工缝。浇筑施工需在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕,层间浇筑最大时间间隔不得大于混凝土的初凝时间。在浇筑进度安排上应尽量做到薄层、短间歇、均匀上升。
  
  3.3、温度监控与养护
  温度监控是控制混凝土开裂的重要措施,混凝土到达施工现场开始温度监控,将实测温度与设计温度值进行比较,同时记录下大气气温。混凝土浇筑完毕还应严格按预先设计的方案进行实测,以此作为指导混凝土养护的依据。为保证内外温差小于25℃,应及时浇水养护,浇筑后12h内铺盖塑料薄膜和2层麻袋进行保温养护。在升温阶段,混凝土中心与表面都以相同的速度升温,此时混凝土有可塑性,变形引起的应力很小,因此不会产生裂缝。但是,在降温阶段,由于降温梯度过大,容易造成温差应力过大而使混凝土开裂。因此,应适当减慢降温速率,并保证一定的温和湿度。
  
  4 混凝土施工技术保证措施
  
  混凝土桥梁施工中,为保证混凝土施工质量,控制开裂,需采取系统的技术保证措施。浇筑混凝土之前,应认真检查定位夹或保护层垫块的位置、数量及其牢固程度,构件侧面和底面的垫块每平方米至少布置4个,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。为保证钢筋保护层的厚度及钢筋定位的准确性,宜采用工程塑料制作保护层定位法或定型生产的纤维砂浆块。当使用一般的细石混凝土垫块定位保护层的厚度时,垫块的尺寸和形状必须满足保护层厚度和定位的误差限制。垫块的强度应高于构件本体混凝土,水胶比不得大于0.4。为保证混凝土的均匀性,混凝土的搅拌宜采用卧轴式、行星式或逆流式搅拌机,并严格控制搅拌时间。为避免离析和泌水,泵送混凝土的坍落度不宜过大。施工中应派专人记录混凝土运送到工地的时间和出机坍落度、浇筑时间、浇筑时的坍落度、浇筑时气温与混凝土浇筑温度、施工缝划分、混凝土浇注高度的控制以及混凝土的养护方式和养护过程等信息。如果施工中发现裂缝,要记录裂缝出现的时间、部位、尺寸和处理情况。混凝土养护应保证模板连接缝处不至于失水干燥。水养护或湿养护在整个养护期内不得间断。对于水胶比低于0.45的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大面积构件时,应尽可能减少暴露的工作面,并在浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖,防止表面水分蒸发;在进行搓抹表面工序时,可卷起塑料薄膜并再次覆盖,终凝后可撤除薄膜,进行水养护。
  
  5 结束语
  
  混凝土防裂措施关系着桥梁工程的安全性和经济性。全面深入地开展桥梁混凝土防裂技术和管理措施研究,可为桥梁工程的设计和施工提供可靠的科学依据,并对保证工程施工质量、提高工程安全度、节约工程投资等都具有重要的现实意义。

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