
2010年第3期第36卷总第155期
于川建材
Sichuan Building Materials
·139 2010年6月
桥梁承台大体积混凝土施工技术要点质量控制
伍文杰
(广东深圳518030)
摘要:大体积混凝土团其结构厚、体型大、钢筋密、技术要求高等特点,施工中对其强度、则度、整体性、耐久性及温度控制的要求非常高。在大体积混凝土施工中常图温度应力和温度变形而产生裂建,笔者根据自己多年的施工实践经验,从混数土配合比设计优化、冷却管降温、混凝土浇筑方式、温度监测及后期养护等技术要点对裂链的防控进行分析,并结合某桥墩主承台大体积混凝土施工实例进行阐述,对复杂地质条件下该技术的用有一定的借整意义。
关键词:大体积混凝土;温度;裂建;配合比设计;质量控制
中图分类号:U445.4
文献标识码:B
文章编号:16724011(2010)03013903 1大体积混凝土的特点及实践成就
大体积混凝土是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。结构最小边尺寸在1m~3m范围内的混凝土被公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000》定义为大体积混凝土。大体积混凝土,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足强度、度、整体性和耐久性要求以外还必须控制温度变形裂缝的开展。这类大体积混凝土结构,由外荷载引起的裂缝的可能性较小。但由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混费土收缩面产生的溢度应力和收缩应力是其产生裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,因此控制温度应力和温度变形裂缝的开展是大体积混凝土施工的一个重大课题。
由于大体积混十工程的条件比较复杂,施工情况各异,再加上原材料的材质差异较大,因此控制温度变形裂缝就不是单纯的结构理论问题,而是涉及结构计算、构造设计、材料组成及其物理力学性能以及施工工艺等多学科的综合性问题。通过近十几年来大体积混凝土的实践,取得不少成就,主要有:①在施工技术上,从选料、配合比设计、施工方法及工艺、施工季节的选定和测量、养护等,采取了综合性的措施,有效的克服了大体积的裂缝;②在施工组织上,为解决大体积混凝土一次浇筑量大的间题采用了集中搅拌、罐车运输泵送混凝土等技术。
2大体积混凝土浇筑中裂缝产生的原因及控制措施
2.1聚续的分类 2.1.1微观裂缝
也称为肉眼不可见裂缝,宽度一般在0.05mm以下,主要有三种:沿着骨料周围出现的骨料与水泥粘结面上粘着裂缝飞分布于骨料之间水泥浆中的水泥裂缝;骨料本身的裂缝。
万方数据
2.1.2宏观裂缝
宽度不小于0.05mm的裂缝是肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,它是微观裂缝扩展的后果。
2.2裂建产生的原固 2.2.1水泥水化热
水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热象集在结构内部不易散失,使混凝土内部的温度升高。混凝土内部的最高温度,大多发生在浇筑后的3d~5 d,当混凝土的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝,这就是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。
2.2.2约束条件
结构在变形变化时,会受到一定的抑制而阻碍变形,该抑制即为约束,大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于混凝土的弹性模量小,蛎变和应力松驰度大,使混凝土与地基连接不牢围,因面压应力较小。但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,
混凝土就会出现垂直裂缝。 2.2.3外界气温变化
大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土的开裂有重大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高;外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯
度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。 2.2.4混凝土的收缩变形
混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2.3裂续的控制措施 2.3.1选择材料
(1)水泥。选用低水化热和安全性好的水泥,如矿殖水泥、火山灰水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,以减少水泥的水化热。
(2)骨料。砂、碎石含量不得超标,可在混凝土中掺加一定数量的毛石。
(3)外加剂。外加剂的作用如下:①掺加适量的粉煤灰和减水剂,减少水泥用量;②掺加缓凝剂推迟水化热的峰值期:③掺人适量的微膨胀剂,使混凝土得到补偿收缩,
减少混凝土的温度应力。 2.3.2选择施工方法
(1)水平分层法。浇筑混凝土时分几个薄层进行混凝