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1 裂果特点
沿黄地区石榴裂果发生的严重时期一般始于8月下旬,以果实采收前10-15天,即9月上、中旬最为严重,直至9月中、下旬的采收期。早熟品种裂果期提前,8月上旬即出现较为严重的裂果现象。裂果多数以果实中部横向开裂为主,伴以纵向开裂,严重的有横、纵、斜向混合开裂的,少数以纵向开裂为主。树冠的较内膛、朝阳较背阴裂果重,果实的阳面裂口多,机械损伤部位易裂果。果皮厚、成熟期晚的果实裂果轻,反之裂果重。
2 裂果原因
石榴的果皮由外果皮、中果皮及内果皮组成。在果实发育前期,细胞分生能力强,果皮的延展性好,种子和果皮的生长趋于同步,不易发生裂果,随着果实临近成熟采收和经过夏季长时间的伏旱、高温、干燥和日光直射,致使外果皮组织受到损坏,再加上细胞组织的白然衰老,分生能力变弱,导致外果皮组织延展性降低,而中果皮内的组织,因受外界不良影响较少,保持较强的生长能力,种子生长始终处于旺盛期,导致种子和果皮的内外生长速度不同,条件不利时有可能造成裂果。外部原因是环境水分的变化。在环境水分条件相对稳定的情况下,裂果较轻。持久干旱又缺乏灌溉,突然降水或灌溉,根系迅速吸水输导至植株的根、茎、叶、果实各个器官,种子的生长速度明显高于处于老化且基本停止生长外果皮的生长速度,当外果皮承受不住时,就会导致果皮开裂。
3 裂果预防
3.1 尽量保持果园土壤含水量处于相对稳定的状态
可采用树盘地膜覆盖,园地覆草增施肥料,改良土壤等技术,提高旱薄地土壤肥力。使用科学灌水技术,减少因灌溉不当造成的裂果。
3.2 适时分批采收
早坐果的早采,晚坐果的晚采,成熟期久旱遇雨,雨后果实表面水分散失后要及时采收。
3.3 采取保护措施
将果实套袋,既防病、防虫又减少了机械损伤和降水直淋,且减少农药造成的污染,也可有效减少裂果。
关键词:地下室砼;裂缝原因;控制方法
Abstract: By the author years of field observation and inspection on the concrete internal stress, this paper provide a detailed analysis of the causes cracks in the basement concrete, and on this basis proposed a feasible control method.Key words: concrete basement; cracks; control method
中图分类号:TV543+.6文献标识码: A 文章编号:
前言
随着中高层建筑 的普遍兴起,对地下空间的利用越来越近切,地下室 ,地下车库等地下钢筋砼结构,是围绕着中高层建筑的主要设施。由于 其面积,容积较大,其砼表面裂缝的存在,直接影响了地下工程的安全可靠性。因裂缝而出现渗漏 不仅影响了业主的正常使用,也给施工企业的质量声誉带来了负面的影响。因此,分析地下室砼裂缝产生的原因 ,进而提出有效的控制方法,是一个新的课题。
一、裂缝产生的原因
由高标号商品砼浇筑的地下室砼结构 裂缝的存在是客观的。由于 裂缝小(一般小于0.05mm),对一般结构的危害 性可以忽略,允许 其存在。但有些裂缝在使用荷载及外界物理化学因素的作用下引起砼碳化、保护层剥落及钢筋 锈蚀,使砼强度 和钢度削弱,耐久性降低 ,严重时甚至发生垮塌事故,危害 结构 的正常使用,必须加以控制 。裂缝的产生原因 比较 复杂。大致有如下原因;
外载荷引起的因结构承受力不足而发生变形,或基础 失稳 不均匀沉降使砼结构出现裂缝。
施工原因
2.1砼保护层过厚,或乱踩上层挷扎的钢筋 ,使承受负弯矩的保护层加厚,导致构件截面的有效高度减小,形成与受力钢筋 垂直 方向的裂缝。
2.2砼振捣不密实、均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致 钢筋 锈蚀或形成其他载荷裂缝的起源点。
2.3砼浇筑过快,硬 化后沉降过大,容易在浇筑后数小时发生裂缝,即塑性收缩裂缝。
2.4砼运输距离过大,水分 蒸发过多引起塌落度过低,使得砼表面出现不规则的收缩裂缝。
2.5砼分段浇筑时,接茬处理不好,易在施工缝处出现裂缝。
2.6由于模板 风度 不中,浇筑时因侧向力使模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。
2.7施工时拆模过早,砼强度不足,使得构件在自重或载荷作用下产生裂缝。
3.砼的塑性收缩缝:砼浇筑后3-4小时内,由于未及时覆盖及浇水养护砼表面水分蒸 发过快,或者是基础模板吸水过快,以及砼本身水化热过高等 原因造成砼急剧收缩。些时砼强度 趋 近颖多在表面出现,开关不规则 ,呈龟裂关,深度一般不超过50mm。
4.砼变形 与限制 变形 而产生的裂缝。当气温上长虹时,地板和顶板砼因湿度升高而向外膨胀,侧壁和地板相互约束 ,在当地板和顶板遇冷收缩时,侧壁内侧形成 垂直 裂缝。侧壁 内有柱时,由于 截面突变,侧壁的变形受到柱约束 ,往往产生集中应力,在距离柱1-2m的墙体上易出现纵向裂缝。
二、砼裂缝防控措施
通过对地下室砼裂缝产生原因的分析,我们便 可以采取防控措施 ,减小裂缝产生的机率,可采用以下几种措施:
1.合理变形 缝的设置 ,给地下砼结构 的防水 带来诸多不便 。同时地下室 不能连成整体,影响使用功能。变形缝防水 处理工艺复杂 ,处理效果 在实际中并不理想 。因上,减少或不使用变形 缝是地下室结构整体性良好 的前提。近年来,超长砼结构的无缝设计与施工技术不断实践和应用,并在一些工程中取得了成功,这其中,后浇带是其主要技术措施。
2.后浇带设置。后浇带是作为砼早期 释放约束力的一种技术 措施 ,较长久变形 缝已有了很大的进步而被广泛应用 。
2.1设置位置:设在梁墙内为较小 位置,间距为30m-40m;宽度一般为800-1000.
2.2后浇带保留时间 为40-60d ,这样早期 温差和砼收缩完成30~50%。
2.3尽量减少穿越后浇带钢筋的总数量,以便释放砼的收缩应力。
2.4材料 :用高一级的微膨胀 砼封闭,并进行 不少于14d 的养护。
3施工措施:
3.1合理配筋,提高 砼的抗拉强度 。在保持 总面积不变的前提下,根据 “直径小、间距密:的原则配筋,能减少裂缝的最大宽度。但应注意砼易于振捣密实。
3.2优化 配合比。通过 试验 选择合适的外加剂和掺合料(比如:缓凝剂、膨胀 剂,焰煤灰等 ),适当 降低 水灰比和水泥用量,优先行用水化热低的矿碴硅酸盐水 泥,砂石含水泥量要少,级配良好,有较好的塌落度。
3.3强化 模板 刚度及支撑风度。只有梁板柱墙的模板及支撑风度加强了,才不会在浇筑时因刚度不足而出现模板 变形 和因此产生的砼 裂缝。
3.4振捣 密实。振动棒要快插慢拔,既要振密实,又不能出现过振现象。
3.5正确选用拆模时间。当试块达到设计允许值时方能拆模。对浇筑好的板面必在强度达到1.2N/mm2后方可上人。
3.6覆盖浇水 养护14d ,使表面保温保湿,让其表面慢慢 冷却、干燥,使砼能够 增长强度以抵抗开裂拉应力。
4.对基础及侧壁周围的土方,要按照设计要求圧实,避免出现基础 失稳而使结构 出现不均匀 沉降。同时,及时填实侧壁 周围土方,也可尽快避免 室外温度变化对侧壁的影响。
按照设计 标准在顶板上施加荷载。一般做成花园,均匀铺设土层,避免 集中荷载,如停放车或让大型设备从顶板上方行走。这样不仅会造成顶板裂缝,如超载过度,则会造成顶板垮塌,是必须禁止的。
结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
现代的高层建筑 越来越多,地下工程极其庞大。因此,无论是地下室的结构设计上,还是在施工上都应该收起我们的高度重视,要对上问题进行深入的探讨和研究。
参考文献:
关键词:混凝土;裂缝;设计措施;施工措施
中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:
Abstract: this paper briefly analyzes the cracking reason, from the design and construction are introduced in this paper and two prevention measures for concrete cracks.
Keywords: concrete; Crack; Design measures; Construction measures
引言
在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的:如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝;有外部荷载引起的:混凝土养护不当;外添加剂问题等引起的裂缝。
混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决,它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限,甚至会影响人民的生命及财产安全。在工程中完全消除裂缝是不可能的,规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生,尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度,尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。
1裂缝产生的原因
1.1混凝土水灰比、坍落度过大,或使用过量粉砂
混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。
1.2混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥
混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后。易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩。产生裂缝。
1.3钢筋工程施工的影响
现代住宅因其智能化及消费者要求的提高,管线的暗埋较常见。但由于管线过多,使钢筋与混凝土的粘结度降低,从而造成现浇楼板在混凝土成型后应力不均,呈现一些细小的不规则裂缝。
1.4模板工程施工的影响
有的施工单位片面追求高利润降低成本,配备模板套数不足而造成过早拆模,导致混凝土强度未达到拆模要求或因模板支撑系统不牢,楼面荷载影响造成楼面超值挠曲,也可能造成板中通长裂缝。
1.5养护工程不到位
在养护期内,混凝土强度未达到要求就进行下道工序的施工;尤其是重物冲撞,容易使板面出现不规则裂缝。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。
2预防混凝土裂缝的设计措施
(1)对于超长超宽结构,常见的方法是设计变形缝和后浇带,把整体结构分割为若干个独立单体分别施工,除永久性变形缝外,最后浇筑后浇带将结构连成一体。这种措施虽然施工麻烦,但能有效控制混凝土结构的裂缝。
(2)对于不设伸缩缝、后浇带而一次整体浇筑的超长超宽结构,在设计上可采取下列措施:(a)配筋方面,地下室连续墙增设钢筋暗梁或双层双向配筋,采用小直径密间距布筋以提高结构抗拉强度;板面增设抗裂钢筋网,防止板面出现裂缝;框架梁及荷载较大、跨度较大的楼板设置无粘结预应力钢筋提高抗裂能力。(b)使用适当的膨胀剂配制成微膨胀混凝土,以补偿其收缩值。(c)在现浇整体结构中,按计算的裂缝间距设置混凝土加强带,加强带的混凝土提高一个强度等级,并增加膨胀剂的掺入量,提高混凝土结构的自身抗裂强度,使其起到后浇带的作用。
(3)在大体积混凝土、有抗渗要求的混凝土、钢管混凝土和后浇带等混凝土中,可采用掺适量的适应性好的膨胀剂来补偿收缩消除裂缝。
(4)由于墙体养护较困难,有的在拆模后就发生裂缝,有的在拆模3~5天出现裂缝,之后发展为纵向贯穿裂缝。因此,构造配筋必须增强,配筋率不应低于0.5%,同时采取小直径密间距布筋方法,以提高钢筋混凝土的极限拉伸变形值及分散收缩应力。
(5)边墙与柱的配筋率不同,二者的连接处因收缩落差不等很容易发生纵向裂缝。此处应插入1~1.5m长的水平增强钢筋;另外要留边墙后浇缝,一般30m左右一段,40~50天后用膨胀混凝土填缝。
(6)在墙体中设置问距为24m内的诱导缝,墙内纵向钢筋量为全部纵向钢筋量的30%,缝内嵌入止水带,在结构系统中形成一薄弱环节以释放结构因温差和混凝土干缩等原因引起的附加内应力。
(7)楼板采用细而密双层构造配筋,超长楼板还可采用部分预应力的补偿收缩混凝土浇筑,后浇缝间距50~60m,施加预应力后用大膨胀混凝土填缝。
(8)开口处或突出部也易开裂,应加强构造钢筋。如使用HPC,也可在其中掺入钢纤维或尼龙纤维。
3预防混凝土裂缝的施工措施
严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
(1)混凝土原材料
水泥的选择应优先选用收缩性小、或具有微膨胀性、水化热较低的水泥。这样的水泥在水化膨胀期(1~5d)会产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
骨料的选择骨料分为粗骨料和细骨料,粗骨料应当选用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;细骨料适宜选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量低的中沙。都要求线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,砂子中石粉比例一般在15%~18%之间为宜。
掺入物的选择粉煤灰的细度如果与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。
(2)掌握好混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减水剂。
(3)控制混凝土初始温度
混凝土温度和温度变化是造成混凝土裂缝的重要原因。通过降低混凝土内的水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。
采用人工控制混凝土温度的措施时,需要注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却会使混凝土温度梯度过大,产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝。另外,浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
(4)根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。
(5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
(6)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。
(7)当使用膨胀剂时,在混凝土浇筑后应立即在表面覆盖塑料薄膜或防潮纸,保持混凝土在潮湿状态下养护14d,使膨胀剂充分形成膨胀产物发挥膨胀作用。研究发现,许多施工单位在混凝土浇筑后没有采取有效的保湿养护措施,更没有达到在潮湿状态下养护14d的要求。当混凝土失水后,膨胀剂尚未生成膨胀组分,在没有水分补充的情况下,就会发生膨胀剂与水泥颗粒“抢水”的现象,不但膨胀剂不能发挥应有作用,而且混凝土干缩更为严重,结果出现了更大的收缩裂缝。
结束语
总之,预防混凝土裂缝是一项系统的需要多方相互配合的综合性技术工作,而施工与养护更是有效预防混凝土裂缝的重要环节。我们应该从材料、设计、施工、养护等方面人手,做到认真选材设计,精心施工养护;施工单位应从长远角度出发,杜绝追求施工进度和混凝土强度的片面做法,真正树立“百年大计、质量第一”的观念,认真负责地在设计和施工养护方面下功夫,积极采取综合有效的措施。只有这样,才能在实际工程中预防或减少混凝土裂缝,不断提高工程质量,创造一个又一个优质工程、精品工程。
参考文献:
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002,5.
关键词:大体积混凝土、温度裂缝、温度应力、控制措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
我国混凝土结构施工规范认为:凡是结构断面最小尺寸在3m以上的混凝土块体,单面散热的结构断面最小尺寸在75cm以上,双面散热在100cm以上,水化热引起的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,均可称为大体积混凝土。大体积混凝土施工中出现的温度裂缝严重影响到结构的整体性和耐久性,并且温度变化对结构的应力状态具有显著的、不容忽视的影响。因此,研究并预防大体积混凝土裂缝的出现具有非常重要的现实意义。
一、裂缝产生的原因
1、收缩裂缝:
混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝,比较常见的有干燥收缩和温度收缩。
自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,使混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。
在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就会使应力增大,所以现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,也需要考虑温度收缩和自身收缩叠加的影响。
还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。
2、温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝土龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
3、安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
二、防止大体积混凝土出现裂缝的措施
1、严格控制混凝土原材料的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
优选混凝土各种原材料即在选择大体积混凝土用水泥时,在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。为此,水泥熟料中的碱含量应低且适宜,熟料中MgO含量在3.0%~5.0%,这种熟料比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能。
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此,在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,这样不仅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明,砂子中石粉比例一般在15%~18%之间为宜。
粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。
高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用,也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。
2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度
混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度T2降低到混凝土开裂的温度Tt时,t时刻的混凝土拉应力σt超过了t时刻的混凝土极限拉应力σtu。因此,通过降低混凝土内的水化热温度(主要通过掺用高效减水剂减少用水,减少胶凝材料,多掺粉煤灰和矿物掺和料)和混凝土初始温度(通过骨料水冷和风冷降温、加冰和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失等措施,降低混凝土初始温度),减少和避免裂缝风险。
人工控制混凝土温度的措施(如:体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护)主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝。
浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
4、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。也可采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
5、混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
【关键词】桥梁;施工技术;裂缝;探究
长期以来人们在实际的桥梁施工过程当中,发现桥梁的混凝土构件大部分都是带有裂缝的,只是这些裂缝并不会对桥梁结构产生影响,其宽度在允许范围之内。但是这些细小的裂缝在长期负荷、物理和化学的作用下,不断的发展、裂缝不断的扩大,导致混凝土碳化、钢筋锈蚀、降低桥梁的寿命。为了避免这些问题的出现,笔者对桥梁的施工技术和裂缝成因做了探究,总结了以下几个方面。
1 桥梁施工技术
桥梁施工技术可以分为三个方面:桩基础施工方面、钢筋焊接施工方面以及路桥过渡段沉降方面。
1.1 桩基础施工方面
在桥梁的施工过程当中,最为常用的施工技术是钻孔灌注桩技术和人工挖孔灌注桩技术,其中钻孔灌注桩是利用不同的钻孔的方法,在土中钻出一定直径的孔并使其达到设计高度,再把钢筋骨架或者钢筋笼放入井孔之中,最后浇筑混凝土,形成桩基础。在施工时,要根据桥梁工程项目的具体情况选择合适的施工技术。在施工过程当中要注意两个方面:埋设护筒和冲击成孔。
第一,埋设护筒。埋设护筒主要是为了保护孔口、维护泥浆表面并起到防止塌方的作用。护筒埋设时,应该确保其稳定性和准确性,保证护筒的中心和桩位的中心对其,最大偏差不得超过50毫米。制作护筒的钢板一般采用4至8毫米厚的钢板,护筒的内径一般要大于钻头直径100毫米左右,并最好在其上部开设几个溢浆孔。对护筒的埋设深度也有一些要求,例如在粘土中的埋设深度不得小于1米,在沙土中的埋设深度不得超过1.5毫米,其整体高度也要满足钻孔中泥浆表面的高度。
第二,冲击成孔。为了确保粘土造浆护壁的可能性,在冲击之前,护筒内要加入足够的粘土和水,并且还要一边冲击一边加粘土造浆。为了防止桩偏移或者造成斜孔,在冲击成孔的时候冲击钻要对准护筒的中心,最大偏差不能超过20毫米。在进行小冲击时,锤高应该保持在0.4至0.6毫米之间,还要及时添加粘土,起到保护护筒壁的作用,并确保其密实压紧。
1.2 钢筋焊接施工方面
钢筋是桥梁建设材料的重要组成部分,它和混凝土一起,共同承担着桥梁结构的拉力和压力,所以钢筋也是桥梁结构稳定性的重要保障。在钢筋工程中,钢筋焊接是最为重要的环节之一,因此加强钢筋施工技术的研究是非常有必要的。笔者总结了三方面以确保钢筋焊接的正常进行。
第一,钢筋在焊接之前,一定要确定其焊接参数以及焊接工艺,根据施工的具体条件对钢筋进行焊接。焊接完毕之前,有关人员一定要检验焊接头的质量和外观,确保其符合力学性能。在焊接施工过程中,还有做好一些预防措施,比如防风、防雨、防寒等措施。
第二,在焊接钢筋时,一般采用电弧焊、气压焊、电渣压力焊或者闪光对焊。在焊接竖向钢筋的连接时,一般才有电渣压力焊,而在水平钢筋或者斜钢筋的焊接时一般不采用电渣压力焊。钢筋的焊接必须符合《钢筋焊接及验收规程》的要求,其中包括焊接接头的形式方面、焊接材料方面以及焊接方法方面等。
第三,在采用电弧焊时,一般要使用双面焊缝,除非在焊接时无法采用双面焊缝时才能使用单面焊缝。在电弧焊中,双面焊缝的长度一般不应该低于五倍的钢筋直径,单面焊缝的长度一般不低于十倍的钢筋直径。一般情况下,钢筋焊缝不设在钢筋的最大弯矩处,如果非得设在弯曲处附近,那么离弯曲处的距离也不得低于十倍的钢筋直径。
1.3 路桥过渡段沉降方面
路桥过渡段的沉降主要包括两个方面:路基沉降和路基下地基沉降。所以研究路桥过渡段的施工技术主要就是研究路基沉降技术和路基下地基沉降技术。台背填筑、桥头搭板以及加筋土工网是路桥过渡段施工中最为常用的技术。其中,在采用台背填筑技术进行路桥过渡段施工时,一定要注意回填工作,一定要根据刚柔过渡的原理,选用水泥改良土或者灰土等半刚性材料进行回填工作。由于台背的位置比较特殊,是碾压过程中比较薄弱的部分,因此不能选用较大的压路机,应该选用较小型的压路机对回填出进行压实。
在对路面进行压实的过程中,一般采用分层压实的方法,而且每层厚度不宜太大,在选材方面,也要选择比较好压实的材料。在压实工作接近到路基顶面时,路压机要改用震动式或者小型的压路机,并用三步进行施工,分别为分层填筑、分层碾压以及分成检测。在进行填筑时 ,一般要把路基的纵向填筑设计成具有一定角度斜坡,这样可以使压路机尽可能靠近构造物,确保构造物附近被压实。
2 桥梁裂缝的成因
笔者根据多年的实践,总结出桥梁裂缝成因的三个方面:桥梁负荷过载、温度的影响以及混凝土的收缩。
2.1 桥梁负荷过载
桥梁负荷过载是桥梁裂缝的外因,但是是桥梁裂缝发展的主要因素,对桥梁的危害最为严重。混凝土是桥梁结构的主要材料,但是负荷过载的直接应力会导致桥梁裂缝的产生,通常称为荷载裂缝。这用裂缝严重影响到了桥梁的质量以及使用寿命。
2.2 温度的影响
大自然的影响,也是对桥梁工程技术的一种考验。通过实践得出,大自然的影响也是桥梁裂缝产生的原因之一,而大自然的影响因素中影响桥梁裂缝的主要原因就是温度,也就是说温度的变化也是导致桥梁裂缝的原因。由于混凝土的变形与温度有密切的关系,在变形过程中也会受到压制,使桥梁内部产生应力,当应力超过桥梁混凝土的承受能力时,就会产生桥梁裂缝,所以在桥梁施工当中,一定要考虑到温度对桥梁的影响。由于问题产生的桥梁裂缝有一定的特点,就是随着温度的变化有时会变大有时会缩小。
2.3 混凝土的收缩
由于混凝土的收缩而导致的桥梁裂缝是桥梁裂缝中比较常见的裂缝,因为在桥梁施工的过程当中,混凝土常常会发生收缩。混凝土在硬化的过程当中,水泥和一些物质会发生化学反应,产生其他的物质,使体积变小,发生收缩现象,或者是由于长时间的暴晒,使混凝土中的水分蒸发掉导致混凝土收缩。混凝土收缩就会导致其平衡失调,产生裂缝。
3 桥梁裂缝的预防
桥梁裂缝可以从三个方面进行预防:在施工阶段进行预防、对混凝土的表面进行养护以及施工工艺的选择。
3.1 施工阶段的预防
确定混凝土的配合,全面考虑温度、搅拌等对混凝土的影响。在水中叫冰块可以降低混凝土搅拌用水的温度,可以改善混凝土浇筑后温度过高的问题。可在硅酸盐水泥中添加缓凝剂,防止混凝土产生裂缝。采取洒水设施以降低砂、石的温度。
3.2 对混凝土的表面进行养护
对钢模板进行养护,可以保证混凝土表面的光滑性。使用草袋把钢模板的外壁覆盖住,可以降低钢模板的温度。用塑料薄膜包住桥梁柱,防止因失水过大而产生裂缝。
3.3 施工工艺的选择
在桥梁施工中选择材料应保证具有良好的性能条件,在进行运输的过程中要保证混凝土的温度等各项指标。所以从混凝土的搅拌、运输到最后的成型浇筑,都要严格控制。
4 总结
每一座桥梁自最初设计到最后投用,都要经过设计、建设、管理、维护等环节,只有从细节着手才能防止混凝土桥梁有裂缝问题的出现。所以,操作过程严格依据我国相关建设技术和规范,能保证具有良好的工程建设质量。