【关键词】道路桥梁;钢筋问题;成因;防治措施
引 言:为了使道路桥梁施工质量得到保证,必须要加强对施工的管理、克服各种条件的制约。道路桥梁一般都为钢筋混凝土结构,钢筋则是一座桥梁的骨架,起到非常重要的作用。由此可见道路桥梁的施工过程中,钢筋质量具有重要意义。下面介绍了一些道路桥梁施工中钢筋的主要问题。
一、关于道桥施工中钢筋工程问题的具体表现
由于历史和客观的原因,钢筋工程会出现各种质量上的问题,例如:钢筋质量不高、规格不适当、钢筋锈蚀等,这些问题会直接影响到道桥钢混凝土构件的质量,也会进一步影响到道桥工程的施工进程、使用功能和使用寿命,是道桥施工不可回避的重要问题。要抓住导致问题的关键因素,踏实工作,力争彻底地消除影响钢筋工程的质量隐患,确保钢筋工程的顺利实施,促进企业的发展和壮大。
现实施工中因各种因素引起的钢筋工程质量问题有很多,文章按照行为主体的不同划分为:设计方面导致的钢筋工程问题、施工方面导致的钢筋工程问题、管理方面导致的钢筋工程问题和自然环境方面导致的问题,具体分析如下:
(一)关于设计方面所导致的钢筋工程问题
钢筋作为钢筋混凝土构建中的主要材料,在结构中的作用是非常重要的。再设计方案上面,一定要规范设计图纸。要做好相关的调查,这样可以更加有利于设计的精确度。一定要规范操作流程,以免质量受到影响。
由于在道桥工程设计时对实际施工情况预测不准或者是照搬先前设计,这导致混凝土构件中钢筋数量不足,构件难于承受压力、剪力和应力,从而对道桥工程带来质量隐患。例如:钢筋、钢拱架数量不足,出现这种情况的主要原因是由于设计钢筋间距和设计数量矛盾,一般发生在钢筋混凝土构件中,按照间距施工,由于设计间距计算的根数与钢筋表中给定的钢筋根数不一致,而造成间距合格,数量不足,使得混凝土构件的强度达不到应有的设计标准。
(二)在具体施工方面导致的钢筋工程问题
在具体施工的过程中,受力钢筋在构建中的位置也很重要。有些时候会因为一些实施单位中存在一些问题,人员的配置对于施工也有相当大的影响。要求规范具体的施工步骤,分工明确,权责分明。。这些问题都会严重影响到桥梁建设的质量与安全性。
(三)管理对于钢筋工程问题的重要性
钢筋问题是道路桥梁施工中重要的一部分,不可或缺的。。管理需要对钢筋的质量、工程的进度、相关信息的管理,以及对工程项目与各方面进行组织协调。管理对于事故的防御和质量的保障起着决定性的作用。必须坚持做好这项工作,才可以保障质量。
主要是对钢筋加工与安装质量控制重视程度不够,施工单位自检体系未有效运行,现场技术、质量管理不严,未严格按照经监理工程师批准的方案施工;监理单位未严格执行监理程序,工序把关不严;承包人与作业班组劳务协作矛盾,薪酬太低,或工资不保证,职工有逆反情绪,近年该问题较为普遍,成为企业自检体系有效运行及实施监理工作的最大障碍。
(四)自然环境方面对施工的影响
地形因素与自然环境对于道路桥梁建设的影响也非常大。崎岖的山谷更是施工较难的地形。地表不平,地势较为复杂,铺装层的密度和强度全都不同。四季天气的变化也给施工带来了很大的难度。雨季地表土质疏松,大大降低了结构的稳定性。将会使地表变形,甚至无法施工,会造成沉陷、沥青骨料表面解吸。地表积水与地下水通过路面并长期存留在空隙中间,长时间的浸泡和清洗会将钢筋混凝土照成腐蚀,这样就会出现特别大的质量隐患。
二、有关于道桥施工中钢筋工程问题与防治
(一) 要建立质量控制系统
应按照施工技术规范、标准、规程及有关文件,制定钢筋工程质量控制体系,明确质量控制目标及治理措施,明确各级管理人员的责、权、利,齐抓共管,努力提高管理水平,确保实现质量控制体系的有效性。
严格控制和强化施工管理,是严把工序检验关,对于在施工中检查发现或分项工程工序检验存在的不合格工程,应坚决予以返工,必要时责令停工整改,并分析原因,追查责任,制定切实可行措施予以杜绝。
(二)要学会分阶段强化施工管理
首先,施工准备阶段,施工、管理和监理人员应该熟悉设计文件,熟悉每种钢筋的设计规格、数量、尺寸、形状及安装位置、保护层厚度,和与其它钢筋、预应力钢筋的位置关系。钢筋施工的钢筋必须要规定的加工地点进行加工,钢筋等主材必须是合同规定的料源场(厂)。其次,施工期间的监理应加强首件工程管理。在每个分项工程开工前,建议先申报施工首件工程,首件工程验收合格,总结经验成熟后,方开始大面积的工程施工,对于工程质量的提高有较好的意义。
(三)必须认真做好钢筋工程的设计工作
在设计阶段应重点对施工地段进行技术、地质和水文等方面的详细调研,全面掌握施工地段的各方面特点,有针对性地做好道桥工程的设计工作,促进钢筋工程设计方面问题的解决。
(四)对于施工现场的控制
钢筋间距不匀、位置不准确以及保护层合格率低、甚至漏筋的治理是现场施工中经常出现的两个典型的问题,应该推行施工标准化,施工中必须进行严格的放样、划线,按线操作,按尺寸施工就可以有效防治上述现象的发生。
(五)要对然因素有效控制
要想避免问题的发生就要对自然因素进行有效的控制,加强现场工作的指导和监督。钢筋尽量避免暴漏在外,尽量使用一些新材质,避免雨水的侵蚀。要对钢筋做恰当的防锈处理。
三、结束语
要强化施工人员的质量优化意识,提高为人民服务的意识,要提高道路桥梁的耐久性。提高科学化监管的能力,明确科学技术在道路桥梁建设的重要性。工艺要细致化,抓住重要问题。对于施工的每一个步骤和细节都要坚持做到最好,把好质量关。钢筋的问题其实是可以预防并消除的,可以通过优化量管理体系、加强对于施工单位及过程的监督来保证质量。要提高原材料的质量,要严格遵守工程与技术的规范性。控制道路桥梁建设质量问题的出现。提高施工人员的知识水平,同时提高每一位检测工程师的技术水平,使其以饱满的热情全身心投入到工作中,使质量得到保证。这样才能更好的适合国家的发展需求。
参考文献:
[1] 焦小龙.钢筋加工质量通病分析及预防措施[J].山西建筑,2010.
关键词:混凝土早期裂缝类型产生原因
混凝土结构裂缝的成因复杂繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因.据有关资料统计[1],由施工因素造成的混凝土早期裂缝占80%左右,因混凝土材料方面的原因造成的的裂缝占15%左右.基于此,笔者撰文就以上所说的几个方面分析识别,使施工系统始终处于控制之中.
1 施工工艺因素
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、竖向的、斜向的、水平的、表面的、贯穿的等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现.裂缝出现的部位与走向、裂缝宽度因产生的原因而异,通常有:
(1)振捣方式不当引起裂缝
不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝.
商品混凝土由于采用搅拌车运输、泵送浇筑,混凝土坍落度比较大,凝结时间比较长,一般混凝土初凝时间都在10h以上甚至更长,即使在炎热的夏天,在掺了高效缓凝减水剂后,浇捣好的混凝土表面被太阳暴晒,水分蒸发很快,形成一层几毫米厚的"被子",看上去混凝土似乎已凝结,实际内部还远未达到初凝,甚至还能流动.曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间,结果初凝时间都在12~16h.这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面,混凝土表面不可避免会出现裂缝.
(2)养护不当引起混凝土开裂
现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因.混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖进行潮湿养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生.有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度是无风时的四倍.
对于高性能混凝土,由于水灰比小,胶凝材料用量大,混凝土密实性好,泌水少,若保养不好,干缩情况更为严重.对于保湿养护的时间,肯定是越长越好[2].养护14天的混凝士的收缩比只养护3天的收缩降低约20%.但由于工程工期的制约,绝大多数施工人员做不到,所以混凝土出现干缩裂缝就在所难免了.
2 外界环境因素
(1)温度
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果.一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变,另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力.混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后,将产生很大应力.当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时,就会产生裂缝.
水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素.混凝土在硬结过程中,由于水泥的水化作用,在初始几天产生大量的水化热,混凝土温度升高.而大体积混凝土结构一般较厚,导热不良,相对散热小,所以大量的热量聚集在结构内部.当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝.在升温阶段,混凝土未充分硬化,弹性模量小,因此拉应力较小,只引起混凝土表面裂缝.
;②骤然降温温度荷载;③年温温度荷载.日照温度荷载主要是太阳辐射作用所致,还有气温变化和风速影响,在实际应用中可简化为只考虑太阳辐射和气温变化这两种因素.降温温度变化主要是由强冷空气的侵袭作用和日落或在夜间形成的内高外低的温度分布,一般只考虑气温变化和风速的影响.
(2)钢筋锈蚀因素
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2~4倍[3],从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面.
3 材料质量因素
混凝土是指由水泥、石灰、石膏类无机胶结料和水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与集料按一定比例拌和,并在一定条件下硬化而成的石材.通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土,主要由水泥、水、砂石集料组成,其中水泥和水起胶凝作用[4],集料起骨架填充作用,水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石,将集料颗粒牢固地粘结成整体,使混凝土具有一定的强度.
但是若组成混凝土所用的材料质量不合格,则会影响混凝土的强度,导致混凝土结构出现裂缝.
(1)水泥
水泥出厂时强度不足,水泥过期或受潮,可导致混凝土强度不足,从而引起混凝土开裂.
当水泥中含碱超过了一定的量(如0.6%),同时又使用了含有碱活性的骨料,可能产生碱骨料反应.
水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标.氧化钙在凝结过程中水化很慢,在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝上抗拉强度下降.
(2)砂、石骨料
砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大,将导致水泥和拌和水用量增大,影响混凝土的强度,使混凝土的收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重.砂石中通常含有各种有害物质,如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等.这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性.
4 结语
文章讨论了大体积混凝土基础施工中施工工艺因素,外界环境因素,材料质量因素.通过分析裂缝因素,明确了大体积混凝土基础施工裂缝成因.由此我们就可以有针对性地控制裂缝的方法,以保证施工的质量.
参考文献:
[1] 李国泮、马贞勇[译].混凝土性能[M].北京:中国建筑工业出版社1983,12.
[2] 叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工[J].北京,中国建筑工业出版社,1987,1-3.
[3] 申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,2000,5
[4] 建筑施工手册[M].第三版,中国建筑工业出版社,1997.
关键词:工民建 墙体 裂缝 成因 防治
1. 墙体裂缝危害
建筑中的墙体裂缝的危害最主要的就是墙体裂缝影响了建筑的使用功能,并在一定程度上缩短了建筑的使用寿命,进而造成建筑的抗震能力大大降低。如果建筑中的墙体裂缝进一步扩大,还会严重影响到建筑的装饰效果,甚至会在建筑中产生渗漏现象。这种情况常常也会导致门窗的变形,甚至会使门窗不能正常使用。如果处在地震比较活跃的地带,那么建筑中的墙体裂缝常常会给生活在其中的人们带来不可想象的灾难。因为房屋的抗震性能大大降低,所以常常会导致建筑的倒塌,这样便会严重威胁到人们的生命安全。
2. 建筑产生墙体裂缝的主要原因
2.1 由于变形荷载而引起的墙体裂缝
建筑中的变形荷载作用,从一开始环境的相关变化到产生变形再到形成约束应力,乃至最后出现墙体裂缝等阶段,都不是在同一个时间段完成的,它需要一个时间过程,也是一个墙体裂缝的发展过程。这种墙体裂缝一般包括湿度、温度、膨胀和收缩以及不均匀沉降等相关因素造成的墙体裂缝。这种墙体裂缝通常也称为非结构性裂缝。
2.2 由于设计施工原因造成的墙体裂缝
在 对一些工程项目进行设计施工的过程中,在外墙的相关设计中常常忽略了对一些细节进行处理。比如在外墙中的空调孔洞、天然气孔洞、以及相关的排气空洞等方面都没有进行详细的说明和处理,也没有在图纸上进行标示。这些做法常常容易引起房屋住户私凿墙体进而引起墙体受损,这样就为以后的墙体裂缝埋下了隐患。另一方面,在对建筑进行施工的过程中由于施工的工序不正确或者是没有采用恰当的施工工艺也会形成建筑的施工质量问题,这些方面也是当前建筑施工中的常见病害。此外,在建筑施工中没有采用合格的施工材料或者是面砖没有粘牢固,这样时间久了面砖就会脱落,进而导致墙体的裂缝现象。
2.3 外荷载所造成的墙体裂缝
由于外荷载而引起的墙体裂缝包括因结构应力造成的墙体裂缝和因主要应力造成的墙体裂缝。这两个方面成为受力裂缝、结构性裂缝。从外荷载的相关作用到形成结构应力,再到最后形成并出现墙体裂缝,这些阶段都是差不多在同一个时间段内完成的,因此是一个一次性过程。
3.墙体裂缝的防治措施
3.1砖墙裂缝
3.1.1温度、干缩裂缝的防治
合理安排施工时间和施工工序,尽量避免高温和寒冷季节施工。在屋面加设保温层或在屋面涂吸热量少的涂料,减少屋盖与墙体之间的温差和防止屋面因吸热量多而造成膨胀。提高墙体抗温度变化的能力同时设置伸缩缝。为防止干缩裂缝的出现可采取设置控制缝,设置灰缝钢筋等。
3.1.2设计方面
在设计方面要认真严格,做出合理的结构方案并计算准确,能满足建筑物整体和局部的承载能力以及抗滑移、抗倾覆要求。在施工方面要保证严格按照规范要求,对工人进行岗前培训,进场砌块必须按规范检查验收,保证砂浆品种、施工配合比的正确性和砌筑质量,合理安排脚手眼。
3.1.3补救措施:
(l)对宽度较小,不影响建筑的安全使用的裂缝只对表面抹面加纤维织物进行修补。(2)对于局部裂缝将开裂部位凿成V字型,清理干净,并用水湿润,再用水泥砂浆或树脂砂浆等材料将裂缝填实。(3)对于墙体两面开裂的情况,在裂缝的两侧每间隔0.5m左右的地方将墙体凿开,加人钢筋进行拉结,并用水泥砂浆将裂缝填实。(4)对于墙面裂缝较多,且墙体裂通情况。在墙体两面加钢筋网并用穿墙钢筋拉结固定后,在表面涂上水泥砂浆加固。
3.2混凝土砌块墙体裂缝
3.2.1材料选购
(l)砌块块材应有产品合格证、产品性能检测报告、主要性能的进场复验报告。 (2)普通砂浆或水泥混合砂浆与加气混凝土砌块的性能差异,难以保证加气混凝土砌块的施工质量,所以,通过使用陶砂和加人粉煤灰、聚合物乳胶粉、保水剂等来改善其配套砂浆的性质,以满足施工和使用的要求。
3.2.2设计方案
预防砌块墙体裂缝,必须以建筑设计为主。根据有关规范的要求,结合建筑使用功能,各种材料的特性,采取有效的构造措施。
3.3现浇混凝土墙体裂缝
3.3.1设计方面
增加墙体的强度、刚度和稳定性是防止墙体开裂的有效措施,适当增加墙体厚度和提高配筋率;合理调整建筑物“重心”的位置,是建筑物上的合力点作用在中心位置,减少偏心荷载。基础设计应注重基础底面接触应力的分布情况,确保建筑物均匀沉降;墙体筋采用双层双向钢筋,角部设置放射筋,预留洞口等薄弱部位应设置加强筋。水、电管线避免重叠交叉。住宅楼板的配筋应细而密,分布筋间距应适当加密。
3.3.2选择材料方面
水泥宜选用安定性良好、水化热较低的水泥;强度较高的水泥能减少水泥用量,有利于防裂。外加剂选用高效减水剂以及性能优越的膨胀剂,若为泵送混凝土还须掺人缓凝剂,最好选用复合型外加剂,既满足多种性能要求,又方便施工。在施工中必须把实验室配合比转化成施工配合比。砂、石骨料含泥量严格控制在3%以内,根据泵送能力,尽量选用粒径较大的碎石,有条件时选用5-40mm粒径的级配石,若采用非泵送方法浇捣混凝土更有利于抗裂。
3.3.3施工过程控制方面
构件当中钢筋位置和模板构造要合理,防止在施工荷载作用下变形、移位。在浇筑前进行弹线标出楼板的厚度,在混凝土浇筑过程中拉线控制,以确保楼板厚度。混凝土下料不宜过高垂直下落距离不大于2m,振捣要均匀,恰到好处,在初凝后终凝前再进行二次收面,并边收面边用薄膜进行覆盖,这样可以最大限度地减少混凝土初期的收缩裂缝。加强混凝土的养护,对混凝土要延长养护时间,楼面养护采用薄膜覆盖,冬季施工时,薄膜外增加毛毯。混凝土浇筑12h后定期浇水。一般混凝土养护天数不宜少于7d,掺外加剂的混凝土或商品混凝土的养护天数不宜少于14d。楼层混凝土浇筑完成后,在混凝土强度达到1.2MPa前不得上人和堆积材料。墙体侧模板拆除时间不能太早,必须保证混凝土完全硬化后才能松动侧模,时间一般控制在混凝土浇筑12h后,模板拆除后,及时在墙面上喷洒养护剂。
3.3.4补救措施:
(l)若混凝土表面只有少量的麻面及掉皮现象,可以先用钢丝刷刷去混凝土表面的浮渣,并用水冲洗干净然后抹纯水泥浆的方法抹平。(2)若混凝土表面有蜂窝、漏筋、和缺棱掉角的现象,可先对基层进行处理然后用有压水冲洗干净,抹上一层粘结性较好的涂料,然后用水泥砂浆填实抹平。(3)若表面有数量少而宽度大的裂缝可先将缝凿成V型、U型然后用环氧树脂、环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等填缝。(4)若裂缝宽而深则用封缝浆液(如树脂浆液、水泥浆液或聚合物水泥浆液)用压力方法注人裂缝深部。(5)若孔洞较大时用小豆石混凝土填实。
4结语
建筑墙体裂缝是施工中常见的质量事故,裂缝的出现会影响结构的强度、刚度和稳定性,所以必须引起足够的重视。用以上所列防止办法和处理措施,可以合理经济的控制和处理工程施工阶段的裂缝,确保建筑物使用阶段的安全可靠。
参考文献:
关键词:银城大厦;地下室结构;施工;技术
Abstract: According to the Prudential Bank building basement structure basement structure construction, puts forward several key technical problems, aiming at the problems in construction, the construction technology measures and technical economic effect is discussed.
Key words: Silver City building; underground structure; construction technology;
中图分类号:TU765 文献标识码:A文章编号:
银诚大厦地下室结构简介
银诚大厦为西安市一高层建筑,建筑物平面呈“一”型,占地面积1560m2,建筑面积17558m2,地下一层,地上十八层,总高69.5m,为钢筋砼外框内简结构。基础为铪灌注桩,桩承台及基础拉梁组成的刚性基础,基础埋深(承台底标高)-6.70m。该工程地下室结构主要包括铪承台,基础拉梁,地下室挡土墙、简体墙,地下蓄水池及铪柱、梁、板,共计钢筋260t砼浇注量2200m3。其中承台CT-O为21.2m×21.2m×1.7m(台),钢筋110t,砼约800m3,为地下室结构施工的难点。
地下室结构施工的几个关键技术问题。
承台CT-O钢筋网片的支撑。
承台CT-O,长21.2m,宽21.2m,高1.7m,承台上、中、下由三层钢筋网片,上、下网片为φ25@200双向,中间网片为φ18@200双向网片,按常规施工,网片之间需设置马澄钢筋,按照原施工组织设计的方案,上层网片钢筋马蹬应为φ25@1200,中间网片为φ16@1200,约需撑筋钢筋12t,很不经济,而且施工很不方便。
CT-O承台砼的施工温度控制及施工缝问题。
承台CT-O为大体积砼,砼浇筑后,水泥快速水化,释放出大量的水化热,由于砼体积大,不能及时散热,造成砼内部温度过高。施工正值冬季,砼施工尚存砼温度与环境温度差,按规范要求,砼内部与砼表面温差、及砼表面与环境温度温差均不大于25℃。
承台CT-O设计不允许留施工缝,按常规施工应采用商品砼,但该工程具体条件,建设单位不愿采用商品砼,现场砼搅拌站难以满足砼浇筑要求的砼供应速度,必然会造成砼浇筑造成的冷缝,这是结构设计及规范所不允许的,在施工中应寻求延长砼初凝时间的途径,保证砼施工过程中不造成施工缝。
施工技术措施及其技术经济效果。
针对以上施工中存在的问题,我们结合当时的施工条件,参考一些兄弟单位及有关资料在这几个方面的经验,充分发挥主管能动性,采取了较为合理的技术方案,取得了较为满意的技术经济效果。
CT-O承台钢筋网片支撑方案
承台CT-O,是结构施工的难点所在,CT-O为21.2m×21.2m×1.7m,钢筋总量约110t,分为上、中、下三层网片和四道高1.6m的环梁(暗梁),按原施工组织设计中的方案,钢筋网片之间用钢筋马蹬支撑。经计算约需钢筋12t,且由于马蹬没有横向拉结,稳定性差,网片绑扎时难以操作。
在施工中我们采用了Φ18垫筋,把撑筋相互拉结,组成一层平面网片(如下图示意),这样由于垫筋的拉结,撑筋被连成一个整体,施工操作便较为方便,可以用粉笔直接在垫筋上划出要绑扎网片钢筋的位置,使网片绑扎左右成行很为平直。
撑筋间距可以放大到2.5m,使用以上方案,撑筋及垫筋计5.6t,比采用马蹬节约钢筋6.0t,节约2万多元,且提前工期一天,钢筋网片的标高也得到较好的控制,取得了较好的技术经济效果。
承台钢筋支撑示意图
承台大体积砼的浇筑
承台CT-O21.2m×21.2m×1.7m,中间有两个深2.8m的电梯坑,共计砼量约832m3,砼强度等级C30,抗渗标号S6。属于大体积砼施工。按常规的施工,大体积砼宜采用水化热较低的矿渣水泥。为了保证砼在施工中不造成施工缝,保证砼的供应浇筑速度,应采用商品砼,泵送施工。
但限于货源及供应渠道的,只能采用雁塔525#R型水泥,由于各种条件,也不能采用商品砼泵送施工,针对以上条件,我们在施工中,在砼的配合比上下功夫,抓砼浇筑的技术方案,制定合理的施工工艺,做好保温测温工作,使该项施工顺利完成,取得了较好的技术经济效果。
砼的配合比选择。
雁塔525#R型水泥的特点是快凝、早强、高水化热,一般初凝时间在1.5、2.0h,终凝时间在4h以内,3d的砼强度可达50-60%,水化热为461KJ/Kg,砼内部温度的峰值出现比矿渣水泥早、峰值陡。雁塔水泥525#R型的初凝时间按试验室的统计资料为118min,以上的条件不利于大体积砼的施工。
按设计要求,CT-O承台砼C30,选用雁塔525#R型普通硅酸盐水泥,为了满足降低水泥水化热的要求和推迟砼的初凝时间,在配合比选择上,我们采用了在砼中加入一定量的活性掺合料——粉煤灰,降低水泥用量,减少砼中水泥在水化过程中释放的水化热,采用缓凝减水剂,推迟砼的初凝时间。缓凝剂选用西安红旗外加剂厂生产的HN-2缓凝减水剂。
砼的原材料的技术指标如下:
水泥:雁塔525#R普硅水泥,初凝时间1.41h,终凝2.36小时,安定性合格(试饼法),3天抗拆强度6.2Mpa,3天抗压强度33.4 Mpa,28d抗拆强度9.1Mpa,28天抗压强度63.5Mpa。
砂子:霸河中砂,细度模数2.6,含泥量1.2%。
石子:20~40mm泾河卵石,含呢量0.5%,堆积实度1571kg/m3。
水:井水,物理指标合格。
外加剂:HN-2缓凝减水剂,西安红旗外加剂厂产品、灰色粉末,PH值9-10,减水率8-12%,砼凝结时间延续3-5h,有一定的增强效果,R3≥20%,R28≥10%。
粉煤灰:西安Ⅱ级粉煤灰,主要化学组分为:
SiO2(54.7%) Al2O3(24.04%) Fe2O3(6.8%)
CaO(8.8%) MgO(1.13%)SO3(1.6%)
粉煤灰质量较好。
在试验室我们做了几种配合比的对比试验。
不掺掺合料及外加剂的最佳配合比如下:
C30S6 坍落度3-5cm。
水泥:水:砂:石砂率SP=3.5%
335:170:681:12
关键词:混凝土;施工缝处理:问题成因:控制
在工程实施过程中,由于设计、施工技术和施工组织上等原因,
不能连续将结构整体浇筑完成,并且间歇时间超过混凝土运输和浇筑允许的延续时间,先后浇筑的混凝土结合面就称为施工缝。施工缝的设置、处理质量直接影响建筑结构的整体质量与安全,因此必须严格控制施工缝的质量问题。现针对施工缝设置、形式、问题种类、处理方法、进行简单探讨。
一、混凝土施工缝的设置
水工混凝土宜连续浇筑,应少留置施工缝。当设计或施工确需留置施工缝时,应遵守下列规定:
(一)底板、顶板不应留施工缝;底拱、顶拱不应留纵向施工缝。
(二)墙体不应留垂直施工缝。水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处、应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。当墙体有孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于300 mm处,先拱后墙的施工缝可留在起拱线处,但必须注意加强防水措施。缝的迎水面采取外贴防水止水带,外涂抹防水涂料和砂浆等做法。
(三)承受动力作用的设备基础不应留置施工缝。
二、施工缝的形式
施工缝的接缝形式有高低缝、凸凹缝、平缝等多种。高低缝不宜用在墙体根部。凸凹缝最大弊端在于施工难度大,而且很难保证质量,施工缝处混凝土凿毛时,极易将凸楞碰掉,凹槽中的水泥砂浆粉末也难以清理干净,使在浇筑新混凝土后,在凹槽处形成一条夹渣层而影响了新老混凝土的黏结质量。平缝使用较为方便广泛。
三、施工缝面处理方法
(一)人工凿毛:劳动强度较大,效率较低,容易影响工期;
(二)高压水冲毛:冲毛水压力达25~50MPa,效率较高,间歇期超过2周,冲毛效果差:
(三)低压水冲毛:在混凝土终凝后,用0.3~0.6 MPa的水压冲毛,可能会冲掉2~3cm厚的表层混凝土;
(四)利用风砂冲毛:对龄期长的混凝土冲毛有效,但费工费时费料,施工干扰较大;
(五)钢丝刷机械刷毛:工效高、效果好、费用大,但边角局部不到位;
(六)喷洒缓凝剂:可促使混凝土表面缓凝,延长冲毛时间,比较经济。
四、施工缝处理出现的问题及成因
(一)施工缝处理出现的问题现象
。
(二)施工缝处理的问题成因
1、混凝土面没有进行凿毛处理,残渣没有冲洗清除干净,致使新旧混凝土不能结合牢固。
2、在支模和绑扎钢筋过程中,锯末、胶带、木屑、铁钉等杂物掉入缝内没有及时清除,浇筑上层混凝土后,在新旧混凝土之间形成夹层。
3、浇筑上层混凝土时,没有预先在施工缝处铺设一层水泥砂浆,上下层混凝土不能黏结牢固。
4、施工缝没有安装止水带。
5、下料方法不当,施工缝处骨料集中,影响混凝土质量。
6、混凝土墙体单薄,由于钢筋过密,捣振困难,导致混凝土捣振不密实。
7、没有采用补偿收缩混凝土,造成接茬部位产生收缩裂缝。
8、施工缝的接缝形式选取不当。
(三)施工缝的处理后混凝土浇筑控制
1、已浇筑的混凝土,其抗压强度不应小于1.2 MPa。
2、在已硬化的混凝土表面上,应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水。达到去除乳皮,微露粗砂,表面粗糙的程度。
3、浇筑前,水平施工缝宜先铺上10mm~15mm厚的水泥砂浆一层,其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。
4、混凝土应振捣密实,不漏振不过振,以保证新旧混凝土的紧密结合。
5、钢筋的绑扎和墙体支模。均应考虑方便施工。易于保证施工质量。
3大体积混凝土开裂的特征
。混凝土虽然属于脆性材料,但早期混凝土处于粘弹状态,在内部拉应力的作用下产生拉伸徐变,拉伸徐变在很大程度上释放了大体积混凝土内部的温度应力。故拉伸徐变是大体积混凝土早期温度开裂区别于荷载产生裂缝的主要特点,在进行大体积混凝土早期内部应力计算时应充分考虑。另外一方面大体积混凝土内部早期温度应力产生是温度变形的作用,而内部的温升是受胶凝材料水化反应放热过程控制、决定,而胶凝材料水化反应是随龄期逐渐进行的,故大体积混凝土早期内部温度应力随水化反应进行发展变化,应力的发展直至温度开裂产生是一个逐渐进行的过程,故大体积混凝土的温度应力应按分段叠加的方法来求得。而按普通外荷载计算原则,从外荷载作用,结构内力形成,直至裂缝的出现与扩展,似乎都是在一瞬间完成的,是某个“瞬间过程”。4 大体积混凝土裂隙成因 大体积混凝土很难完全防止裂缝,但如果重视温控设计并注意改善影响的各种因素,最大限度地减少裂缝及避免严重裂缝是可以做到的。对于重要部位超过温控标准可能发生裂缝的情况,最好进行裂缝的稳定分析,提出临界缝长及临界温度应力,采取重点防护措施,避免产生大缝(超过临界缝长)及严重缝,做到防患于未然。
4.1 混凝土早期内部温度影响 在大体积混凝土中,温升是由水化热引起的。混凝土内部温度升高并且膨胀,而混凝土表面处于冷却和收缩状态,如果内外形成温差过大,则在混凝土表面产生拉应力引起开裂。裂缝的宽度和深度取决于热的混凝土内部和冷的混凝土外表面之间的温度差大小。图1为早期混凝土内部典型的温度及温度应力随时间发展曲线,可见在浇筑后的几个小时后混凝土内部由于温度升高会产生压应力作用,但由于此时混凝土弹性模量较低,故压应力值不大。温度峰值达到之后,混凝土内部的压应力由于温度不断降低而迅速减小。混凝土逐渐处于零应力状态。处于零应力状态时,混凝土内部的温度往往仅比温度峰值低几度。随着混凝土内部温度进一步降低,拉应力逐渐产生,而此时混凝土已具有较高的弹性模量,同时随着硬度和刚度的不断提高,混凝土对于应力的释放作用减弱,故混凝土内部拉应力发展较快导致开裂潜在可能性增加。
温度应力可表达成温差、弹性模量以及混凝土热膨胀系数的方程,而混凝土早期的热膨胀系数往往与混凝土内部湿度状况相关。若要对大体积混凝土早期温度应力做出准确的评估与预测,必须研究混凝土早期热膨胀系数及其随时间发展变化情况。而早期混凝土属于弹塑体,因此应用线形变形测试手段监测其热膨胀系数存在一定困难。对此一些混凝土学者开展的具有针对性的研究。日本学者I.Shi-masaki等人应用非接触式高精度位移传感器测定了混凝土早期的热膨胀系数。其研究结果见图2,可见混凝土早期热膨胀系数并非定值,而是随龄期逐渐发展变化,在浇筑后的几个小时后,混凝土热膨胀系数变化尤为明显。以往的混凝土温度应力计算中经常常将混凝土的热膨胀系数视为定值处理,这种方法显然与实际情况存在较大偏差。 同时,由于混凝土是热的不良导体,水泥水化过程中释放出的水化热短时间内不容易散发。特别是大体积混凝土,当产生大量水化热时,混凝土内外产生很大温差,从而导致混凝土内部存在温度梯度,温度梯度的产生导致温度变形梯度以及层间约束形成,从而加剧了表层混凝土内部所受拉应力作用,导致表层混凝土开裂危险性的提高。 4.2外界气候条件变化 大体积混凝土在施工阶段,内部温度、温度应力往往受到外界气温变化影响。外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高;而外界温度下降则增加混凝土的降温幅度。特别是气温骤降会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,对大体积混凝土是极为不利。混凝土内部的温度是水化热的绝热温度,浇注温度和结构物的散热降温等各种温度叠加,而温度应力则是由温差引起的温度变形造成的;温差愈大,温度应力越大,当温度应力超出了混凝主的抗拉强度时,就会出现温度开裂。 4.3早期养护不良 早期混凝土处于凝结硬化过程,内部结构相对疏松,当表面养护不当时,水分很容易向干燥环境散失。水分的蒸发、散失导致表面干燥和干缩变形的产生,表层混凝土的干缩变形受到基体的约束使得内部产生拉应力。干缩变形受到约束产生的拉应力与温度应力的叠加效果和综合作用增加了大体积混凝土表面干裂的潜在可能性。5大体积混凝土控制温度开裂措施 为防止出现开裂,建设工程中的设备基础工程、房屋筏板基础工程或其他无筋混凝土(抗压强度相对较低)的构件要考虑温度控制。其内部温度不能比当地环境年平均温度高出11℃~4℃(ACI 308)。
5.1 降低胶凝材料早期水化放热 减少水泥水化热主要是通过减少水泥用量和选择低水化热水泥品种。。 5.1.1 优化混凝土的配合比设计 在保证强度的前提下,尽可能降低水泥用量,从而降低混凝土水化热温度升值,选料要选用粗细骨料粒径和级配连续的、粒径较大的粗骨料配置混凝土。水泥用量一般为120~270kg/m3;粗骨料直径为75~150mm,可占总集料量的80%。5.1.2掺加掺合料和外加剂 混凝土内适当掺加Ⅱ级以上的粉煤灰来部分取代水泥以减少水泥用量,粉煤灰取代水泥剂量百分率不得超过规范规定,同时也掺加缓凝剂与减水剂,使缓凝时间在8h以上,从而改善混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性,在降低用水量和提高后期强度的同时,降低水化热、推迟放热峰值出现时间。 5.1.3选择低水化热水泥 采用低水化热的粉煤灰水泥或矿渣硅酸盐水泥,控制混凝土内部温升。
5.1.4 高水泥用量的大体积混凝土措施
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