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摘要:随着社会经济的发展,高速公路桥梁建设不断推进,大体积混凝土在桥梁中的使用越来越广泛。就目前的情况,大体积混凝土质量控制还需要进一步加强。本文分析了高速公路桥基础大体积混凝土施工的质量控制。
关键词:高速公路;桥基础;大体积混凝土;施工质量控制
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
大体积混凝土结构在高速公路桥基础中占据着非常重要的作用,其施工质量直接影响到建设的质量,从而影响到整个工程的质量。因此,加强对大体积混凝土施工质量的控制,利用先进的施工技术,不断规范施工工序,保障工程质量,促进建筑建设的发展。
1、大体积混凝土存在的质量通病
1.1、大体积混凝土裂缝病害类型。在大体积混凝土施工过程中,根据混凝土裂缝深度的不同,可以分为三种裂缝形式,即“贯穿裂缝”“、深层裂缝”和“表面裂缝”。“贯穿裂缝”是指裂缝最初在混凝土表面出现,然后发展为深层次的裂缝,最终贯穿工程整体将结构断面切断,会造成整体性的破坏,其所产生的危害是最为严重的;“深层裂缝”会将混凝土部分结构断面切断,也具有一定危害性;“表面裂缝”的病害主要表现在混凝土结构表面,与前两种断面形式相比较“,表面裂缝”的危害性相对较小。
1.2、大体积混凝土裂缝病害形成原因。大体积混凝土施工中产生裂缝温度的主要原因有两种:一种是由于混凝土内部结构与外部环境温差较大产生的内部因素;另一种是外界因素造成的,例如混凝土各质点间和结构外部的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗拉能力较小,但是抗压强度却很大,这样当温度应力超过混凝土抗拉强度时,便会产生裂缝。
1.2.1、外界温差变化。在大体积混凝土施工中,外界气温变化会对混凝土浇筑温度产生直接的影响。尤其是当气温骤降的天气,混凝土内部和外部的温度都会出现大幅度变化情况,这种情况的出现非常不利于大体积混凝土施工的。温度应力主要是由于温差变化所造成的,温差越大,其温度应力也会越大。在高温条件下,大体积混凝土散热情况最差,这时混凝土内部温度将高达至60~65℃,而且有很长的延续时间。
1.2.2、水泥水热化。水泥水热化时会释放出一定热量,大体积混凝土表面系数较小、结构断面较厚,当水泥发生热量聚集时其在混凝土结构内部是非常不易散失的,这样就会出现混凝土内部水热化难以得到及时散发的情况,从而造成内部温度越积越高,造成混凝土内外温差较大,形成裂缝病害。
1.2.3、混凝土收缩。在混凝土拌合过程中,水泥硬化需要20%的水分,剩余80%的水分会通过蒸发排出混凝土,内部水分蒸发是造成混凝土收缩的直接原因。当混凝土收缩后,仍然处在水饱和的状态,还可以恢复膨胀近乎原有体积。干湿相互交替会造成混凝土体积交替变化,这对于混凝土质量来说是极为不利的。
2、大体积混凝土施工质量的控制措施
2.1、事前工程质量控制
(1)工程设计。高速公路桥梁大体积混凝土施工设计是质量控制的首要环节,应该避免使用高强度的混凝土,宜采用强度等级在C20~C35之间的中低强度混凝土。科学合理的设计混凝土分块,在设置水平施工缝时,分块必须以温度设计要求为依据,同时设计合理的连接方式。对钢筋的分布设计要尽量缩小间距,提高钢筋的分布密度。
(2)人员管理。不断提高施工人员和管理人员的素质,保证相关人员理解和掌握设计图纸,体会设计者的意图,了解设计施工的难点和重點。学习相关的施工规范,提高施工人员的理论水平和实际操作水平。
2.2材料质量控制
(1)水泥的选择。水泥的使用量对混凝土的温度有着直接的影响,在大体积混凝土施工中,应该要选择水热化较低的水泥。需要强调的是,在大体积混凝土施工中应该要尽可能减少水泥的用量。
(2)骨料的选择。细骨料和粗骨料是混凝土施工中必不可少的材料,在选择细骨料时,应该要选择中砂。相对而言,中砂可以有效减少水泥的用量。粗骨料的选择也有一定的要求,粗骨料最好选择5~20mm的石子。这种规格的粗骨料能够最大限度地降低混凝土在施工中变形的可能性,提高混凝土结构的稳定性。
(3)粉煤灰的选择。粉煤灰也是混凝土施工中必不可少的原材料,粉煤灰的作用主要是减少水泥的使用,提高混凝土的和易性,增加混凝土的强度,降低混凝土的水热化程度,延迟温升峰值出现的时间。
2.3、混凝土施工
2.3.1、大体积混凝土的浇筑:大体积混凝土浇注常采用的方法有以下几种:(1)全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层。这种方案适用于结构的平面尺寸不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑;(2)分段分层。先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程;(3)斜面分层。要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。
2.3.2、大体积混凝土的振捣:在超高层建筑工程中,在进行大体积混凝土浇筑的时候,混凝土从泵车浇筑出来在楼面上会形成各种各样的形状,对这些凹凸不平的混凝土一定要用振动棒进行捣匀、捣实。振捣的作用就是避免混凝土之间疏松,防止渗漏,确保中下区域内的大体积混凝土振捣密实度能够与上层混凝土振捣密实度一致。防止大体积混凝土出现离析问题,在振捣的过程当中要注意振捣频率,避免漏振和过振。
2.3.3、加强大体积混凝土的养护及测温:为防止混凝土内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝,应根据当时的施工情况和环境气温,采用了“蓄水法”进行混凝土养护。具体做法是:先在混凝土表面覆盖双层麻袋,浇水湿润。待混凝土初凝后,在基础周围砌挡水,蓄水深10厘米,养护28天。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值,在基础内埋设测温点20个,深度分别设在板中及距表面10厘米处,分别测量中心最高温度和表面温度,测温管均露出混凝土表面12厘米。
2.4、加强施工监理
在具体的工程施工中,加强施工监理,能够督促施工方案的落实,有效控制施工进度。严格管理和控制混凝土分层和分次浇筑的的时间和厚度,确保每一次的厚度均匀,以保证温度分布均匀。监理有责任和义务监督施工人员的施工,尤其是督促施工人员在混凝土浇筑中的施工,督促施工人员及时移动混凝土浇筑输送管道,确保浇筑均匀。在工程施工中,每2h要对混凝土浇捣的坍落度进程测量,并做好相关数据的记录。
结束语
在大体积混凝土施工中,不同的影响因素会致使不同程度的裂缝病害出现。为了避免出现裂缝病害,施工企业必须要在施工中正确选择施工材料,优化混凝土配合比和供应,运用科学先进的方法加强施工管理,做好大体积混凝土的制作和养护工作,从而降低病害出现的几率,为大体积混凝土施工质量的提升提供主观支持。
参考文献
[1]李华祥.浅谈水利水电工程大体积混凝土裂缝成因及温度控制措施[J].经营管理者,2010.9.
[2]黄宗敏.论水工建筑混凝土施工裂缝的产生及处理[J].广东水利水电,2007.S1.
[3]蒋水利.水利工程建设中基础大体积混凝土施工技术的探讨[J].中国水运(下半月刊),2010.9
关键词:高速公路;桥基础;大体积混凝土;施工质量控制
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
大体积混凝土结构在高速公路桥基础中占据着非常重要的作用,其施工质量直接影响到建设的质量,从而影响到整个工程的质量。因此,加强对大体积混凝土施工质量的控制,利用先进的施工技术,不断规范施工工序,保障工程质量,促进建筑建设的发展。
1、大体积混凝土存在的质量通病
1.1、大体积混凝土裂缝病害类型。在大体积混凝土施工过程中,根据混凝土裂缝深度的不同,可以分为三种裂缝形式,即“贯穿裂缝”“、深层裂缝”和“表面裂缝”。“贯穿裂缝”是指裂缝最初在混凝土表面出现,然后发展为深层次的裂缝,最终贯穿工程整体将结构断面切断,会造成整体性的破坏,其所产生的危害是最为严重的;“深层裂缝”会将混凝土部分结构断面切断,也具有一定危害性;“表面裂缝”的病害主要表现在混凝土结构表面,与前两种断面形式相比较“,表面裂缝”的危害性相对较小。
1.2、大体积混凝土裂缝病害形成原因。大体积混凝土施工中产生裂缝温度的主要原因有两种:一种是由于混凝土内部结构与外部环境温差较大产生的内部因素;另一种是外界因素造成的,例如混凝土各质点间和结构外部的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗拉能力较小,但是抗压强度却很大,这样当温度应力超过混凝土抗拉强度时,便会产生裂缝。
1.2.1、外界温差变化。在大体积混凝土施工中,外界气温变化会对混凝土浇筑温度产生直接的影响。尤其是当气温骤降的天气,混凝土内部和外部的温度都会出现大幅度变化情况,这种情况的出现非常不利于大体积混凝土施工的。温度应力主要是由于温差变化所造成的,温差越大,其温度应力也会越大。在高温条件下,大体积混凝土散热情况最差,这时混凝土内部温度将高达至60~65℃,而且有很长的延续时间。
1.2.2、水泥水热化。水泥水热化时会释放出一定热量,大体积混凝土表面系数较小、结构断面较厚,当水泥发生热量聚集时其在混凝土结构内部是非常不易散失的,这样就会出现混凝土内部水热化难以得到及时散发的情况,从而造成内部温度越积越高,造成混凝土内外温差较大,形成裂缝病害。
1.2.3、混凝土收缩。在混凝土拌合过程中,水泥硬化需要20%的水分,剩余80%的水分会通过蒸发排出混凝土,内部水分蒸发是造成混凝土收缩的直接原因。当混凝土收缩后,仍然处在水饱和的状态,还可以恢复膨胀近乎原有体积。干湿相互交替会造成混凝土体积交替变化,这对于混凝土质量来说是极为不利的。
2、大体积混凝土施工质量的控制措施
2.1、事前工程质量控制
(1)工程设计。高速公路桥梁大体积混凝土施工设计是质量控制的首要环节,应该避免使用高强度的混凝土,宜采用强度等级在C20~C35之间的中低强度混凝土。科学合理的设计混凝土分块,在设置水平施工缝时,分块必须以温度设计要求为依据,同时设计合理的连接方式。对钢筋的分布设计要尽量缩小间距,提高钢筋的分布密度。
(2)人员管理。不断提高施工人员和管理人员的素质,保证相关人员理解和掌握设计图纸,体会设计者的意图,了解设计施工的难点和重點。学习相关的施工规范,提高施工人员的理论水平和实际操作水平。
2.2材料质量控制
(1)水泥的选择。水泥的使用量对混凝土的温度有着直接的影响,在大体积混凝土施工中,应该要选择水热化较低的水泥。需要强调的是,在大体积混凝土施工中应该要尽可能减少水泥的用量。
(2)骨料的选择。细骨料和粗骨料是混凝土施工中必不可少的材料,在选择细骨料时,应该要选择中砂。相对而言,中砂可以有效减少水泥的用量。粗骨料的选择也有一定的要求,粗骨料最好选择5~20mm的石子。这种规格的粗骨料能够最大限度地降低混凝土在施工中变形的可能性,提高混凝土结构的稳定性。
(3)粉煤灰的选择。粉煤灰也是混凝土施工中必不可少的原材料,粉煤灰的作用主要是减少水泥的使用,提高混凝土的和易性,增加混凝土的强度,降低混凝土的水热化程度,延迟温升峰值出现的时间。
2.3、混凝土施工
2.3.1、大体积混凝土的浇筑:大体积混凝土浇注常采用的方法有以下几种:(1)全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层。这种方案适用于结构的平面尺寸不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑;(2)分段分层。先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程;(3)斜面分层。要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。
2.3.2、大体积混凝土的振捣:在超高层建筑工程中,在进行大体积混凝土浇筑的时候,混凝土从泵车浇筑出来在楼面上会形成各种各样的形状,对这些凹凸不平的混凝土一定要用振动棒进行捣匀、捣实。振捣的作用就是避免混凝土之间疏松,防止渗漏,确保中下区域内的大体积混凝土振捣密实度能够与上层混凝土振捣密实度一致。防止大体积混凝土出现离析问题,在振捣的过程当中要注意振捣频率,避免漏振和过振。
2.3.3、加强大体积混凝土的养护及测温:为防止混凝土内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝,应根据当时的施工情况和环境气温,采用了“蓄水法”进行混凝土养护。具体做法是:先在混凝土表面覆盖双层麻袋,浇水湿润。待混凝土初凝后,在基础周围砌挡水,蓄水深10厘米,养护28天。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值,在基础内埋设测温点20个,深度分别设在板中及距表面10厘米处,分别测量中心最高温度和表面温度,测温管均露出混凝土表面12厘米。
2.4、加强施工监理
在具体的工程施工中,加强施工监理,能够督促施工方案的落实,有效控制施工进度。严格管理和控制混凝土分层和分次浇筑的的时间和厚度,确保每一次的厚度均匀,以保证温度分布均匀。监理有责任和义务监督施工人员的施工,尤其是督促施工人员在混凝土浇筑中的施工,督促施工人员及时移动混凝土浇筑输送管道,确保浇筑均匀。在工程施工中,每2h要对混凝土浇捣的坍落度进程测量,并做好相关数据的记录。
结束语
在大体积混凝土施工中,不同的影响因素会致使不同程度的裂缝病害出现。为了避免出现裂缝病害,施工企业必须要在施工中正确选择施工材料,优化混凝土配合比和供应,运用科学先进的方法加强施工管理,做好大体积混凝土的制作和养护工作,从而降低病害出现的几率,为大体积混凝土施工质量的提升提供主观支持。
参考文献
[1]李华祥.浅谈水利水电工程大体积混凝土裂缝成因及温度控制措施[J].经营管理者,2010.9.
[2]黄宗敏.论水工建筑混凝土施工裂缝的产生及处理[J].广东水利水电,2007.S1.
[3]蒋水利.水利工程建设中基础大体积混凝土施工技术的探讨[J].中国水运(下半月刊),2010.9