橋梁工程中大體積混凝土裂縫的原因與控制

1、 PAGE - 12 -奧武廣客運(yùn)專線承稗臺(tái)大體積混凝土盎施工技術(shù)扮摘要：爸通過(guò)選用合理的皚混凝土原材料，昂嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)混襖凝土配合比，不把僅保證了客運(yùn)專靶線橋梁承臺(tái)的強(qiáng)拜度滿足設(shè)計(jì)要求白，也實(shí)現(xiàn)了大體疤積混凝土的防裂靶目標(biāo)半。傲關(guān)鍵詞：骯承臺(tái) 大體積哀混凝土 施工八技術(shù)1 工程概況霸武廣客運(yùn)專線橋拌梁承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸按為5.6柏埃10.2伴俺2礙.0靶m懊、辦12.5傲白9.2笆笆3.5邦m耙等九種結(jié)構(gòu)型式捌，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)背度為C30，均辦采取一次性澆筑藹，數(shù)量在八114.24 瓣m白3壩402奧.5m百3艾之間，均屬于大扮體積混凝土施工耙。承臺(tái)哀大體積混凝土疤由于結(jié)構(gòu)厚，體扳積大和施工復(fù)雜瓣等

2、特點(diǎn)，除了滿按足強(qiáng)度、耐久性稗等要求外，還必般須控制大體積混耙凝土裂縫的開(kāi)展熬。柏大體積混凝土由熬于結(jié)構(gòu)尺寸大，把水泥水化熱引起皚混凝土溫度升高藹，熱量不易及時(shí)壩散發(fā)，從而形成八較大的內(nèi)外溫差擺，較大的溫差將暗形成較大的溫度搬應(yīng)力，從而引起岸混凝土表面裂紋艾。俺目前，百隨著高性能混凝暗土在鐵路客運(yùn)專頒線背橋梁拌施工中的全面應(yīng)柏用，對(duì)橋梁傲大體積混凝土的扒施工技術(shù)和質(zhì)量疤控制鞍，也逐步引起大辦家扮的重視。本文骯對(duì)八武廣客運(yùn)專線承罷臺(tái)大體積混凝土熬的吧施工昂技術(shù)敗進(jìn)行分析按、把探討。 佰2埃 霸承臺(tái)跋混凝土奧配合比設(shè)計(jì)襖2.1 斑大體積混凝土的伴特點(diǎn)靶2.1.1藹 大體積混凝土艾裂縫是指大體積俺混

3、凝土水泥水化柏?zé)崴a(chǎn)生的溫度叭、收縮變形導(dǎo)致扮的裂縫，在現(xiàn)澆阿混凝土結(jié)構(gòu)中必懊須予以控制這種半裂縫。翱2.1.2柏 藹采用一次整體澆安注混凝土的方法搬和罷“挨綜合溫控俺”啊施工技術(shù)，有利笆于提高結(jié)構(gòu)的整翱體性、抗?jié)B性、背同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)頒的抗震能力。伴2.1.3佰 敗大體積混凝土的壩施工工藝，減少扒了施工工序之間爸的交叉，取消了礙各種施工縫的處扳理工作，從而簡(jiǎn)翱化了施工程序，半加快了施工進(jìn)度霸。芭2柏.背2罷 愛(ài)承臺(tái)笆配半合比設(shè)計(jì)原則芭橋梁承臺(tái)暗大體積混凝土配癌合比的設(shè)計(jì)原則絆：(1)在保證壩工程建設(shè)所規(guī)定芭強(qiáng)度、耐久性等唉要求和滿足施工版工藝要求的前提癌下，合理選擇使辦用熬的挨材料，盡量減少按

4、水泥用量，降低岸混凝土絕熱溫升拔；(2)癌摻入摻和料時(shí)混唉凝土的水膠比應(yīng)邦低于無(wú)摻和料的傲水膠比，膠凝材跋料總量應(yīng)稍大于拌設(shè)計(jì)相同強(qiáng)度等般級(jí)傳統(tǒng)混凝土的百水泥用量，以保襖證良好的施工性按，提高混凝土的版耐久性拜。搬2敖.敗3癌 爸承臺(tái)熬砼配唉合比的設(shè)計(jì)難點(diǎn)扒和解決的技術(shù)措拔施岸2.拔3伴.1八 安控制按混凝土水化熱溫矮升拌大體積混凝土應(yīng)瓣盡量降低混凝土捌的絕熱溫升，降跋低絕熱溫升的有礙效辦法是摻加適敗量粉煤灰取代部絆分水泥。粉煤灰頒因含有大量的活拔性Si0唉2敖和A1胺2斑0罷3岸，有“固體減水啊劑”的美稱，其版摻入混凝土中具搬有增強(qiáng)效應(yīng)、增皚塑效應(yīng)、填充效芭應(yīng)和削減溫峰的襖作用，是配制大矮體

5、積混凝土不可鞍缺少的材料。加叭入適當(dāng)?shù)姆勖夯医O可以改善混凝土拔的和易性，增加擺膠凝物質(zhì)，降低藹混凝土的水膠比拌，使混凝土的早奧期水化熱明顯降拌低。粉煤灰可以搬和水泥水化放出背的Ca(OH)襖2靶反應(yīng)，降低水化凹熱。皚因此，以粉煤灰昂置換部分水泥后翱，水化熱放出的芭速度減緩了。水胺化熱降低的比例胺，一般是粉煤灰按的置換率的案12左右。因翱此，通過(guò)扳添加版粉煤灰百可以班抑制混凝土的溫捌升，柏 霸摻加緩凝劑可以愛(ài)延緩混凝土澆注壩時(shí)溫度峰值，從巴而降低混凝土開(kāi)叭裂的風(fēng)險(xiǎn)。拔2.岸3佰.2凹 霸控制愛(ài)混凝土泌水阿因熬水泥用量傲低，絆大體積混凝土礙施工中挨容易頒產(chǎn)生般泌水澳現(xiàn)象。百通過(guò)降低混凝土靶的水膠比

6、，盡量半減少混凝土拌合哀物的自由水，是皚降低泌水的有效澳辦法。巴在混凝土拌合物熬中摻加增稠劑以扳改善混凝土粘度版，也可以大大改癌善混凝土的泌水癌情況。在承臺(tái)配扮合比設(shè)計(jì)時(shí)，擬板采用以上技術(shù)骯措施背解決混凝土泌水爸問(wèn)題。唉2.佰3搬.3俺 俺控制暗混凝土的收縮扒為了降低混凝土扮泌水而采用了低阿水膠比的技笆術(shù)笆措施奧，這同時(shí)也導(dǎo)致拌了混凝土的收縮扮加大，因碎石的瓣強(qiáng)度、密度、吸巴水率和外加劑種辦類對(duì)混凝土干縮頒影響也很大。承翱臺(tái)配合比設(shè)計(jì)時(shí)艾降低混凝土收縮跋的途徑翱有矮：絆芭降低砂率，辦捌選用強(qiáng)度高、密奧度大、吸水率小扒的碎石，爸跋選用收縮較小的懊聚羧酸系外加劑靶。啊2霸.板4般 板原材料優(yōu)選澳2

7、.白4敖.1擺 胺水泥哀：宜敗采用品質(zhì)穩(wěn)定、矮強(qiáng)度等級(jí)符合要骯求的低堿硅酸鹽靶水泥或低堿普通癌硅酸鹽水泥（摻靶合料僅為粉煤灰瓣或磨細(xì)礦碴）。跋品質(zhì)應(yīng)符合GB霸175-199哎9規(guī)定：水泥的伴比表面積不宜超愛(ài)過(guò)礙350m般2版/kg，堿含量罷不應(yīng)超過(guò)0.6岸0%，游離氧化傲鈣含量不應(yīng)超過(guò)壩1.5%，水泥俺熟料中C扳3跋A阿的含量不宜超過(guò)哀8%(強(qiáng)腐蝕環(huán)翱境下不應(yīng)大于5版%)，C邦4案AF含量小于7藹%、C岸3扒S、C霸2頒S含量宜在40叭%45%之間耙的水泥。靶2.懊4俺.2暗 唉粉煤灰懊：宜選用燒吧失量懊較挨低埃的伴粉煤灰壩；熬2.熬4笆.3把 懊砂佰：宜選用白無(wú)潛在堿活性，盎堅(jiān)固性試驗(yàn)的失稗

8、重率小于5藹的中粗砂邦。矮2.瓣4按.4安 拔碎石挨：宜選用拌質(zhì)地均勻堅(jiān)固，半顆粒形狀和級(jí)配佰良好，吸水率低扳，空隙率小扮，拜無(wú)潛在堿活性斑的碎石拜。敖2.罷4笆.5安 八水捌：宜選用自來(lái)水藹。敗采用絆赤壁市自來(lái)啊水，滿足混凝昂土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)背JGJ638爸9的要求。柏2.啊4襖.6扮 岸外加劑巴：氨在混凝土中摻加頒高效減水劑，可版以改變水泥漿體拜的流變性能，改阿變水泥及混凝土翱結(jié)構(gòu)，起到改善盎混凝土性能的作昂用。盎宜選用靶聚羧酸系列混凝耙土外加劑，聚羧罷酸外加劑減水率暗高、摻量低、與暗低堿水泥適應(yīng)性疤好，能夠大大改岸善混凝土拌伴合物的經(jīng)時(shí)損失哀，延緩混凝土溫伴升峰值出現(xiàn)的時(shí)邦間，減小混凝土靶

9、的收縮。版2懊.斑5皚 啊配合比設(shè)計(jì)凹經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)邦，最終確定以下頒配合比。骯混凝土配合比試叭驗(yàn)結(jié)果矮 表伴1骯材料用量拌(kg捌/凹m3)扳坍落度辦(mm)襖凝結(jié)時(shí)間般(h)岸抗壓強(qiáng)度澳(MPa)愛(ài)水膠比版水泥邦粉煤灰瓣砂吧碎石安水吧減水劑吧初凝八終凝叭1霸d矮3白d佰28熬d胺56d挨0.4擺2柏88擺102扒710般11百55暗15礙6傲3.靶112笆150哎14.16靶18啊.5爸7.4百23百.百3霸4叭6絆.皚7耙50壩.拌1版3翱 邦混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工把3伴.班1板混凝土生產(chǎn)藹混凝土的生產(chǎn)藹拌和站巴配備l邦套HZS90型案混凝土拌和設(shè)備埃，6臺(tái)混凝土輸盎送車隘。伴3白.2阿 百承臺(tái)

10、混凝土挨澆八筑工藝斑承臺(tái)混凝土澆筑絆采用拖泵送熬或搬布料機(jī)稗布料?；炷练职顚訚仓?、分層振捌搗，每層澆注厚柏度控制在30c盎m捌左右拌，沿橫橋向進(jìn)行芭，斜向分層厚度吧30暗傲40cm，采用邦ZD75型振搗凹棒，間距50c敗m，佰施工時(shí)俺安排2捌根愛(ài)振搗八棒振搗，保證混巴凝土的密實(shí)性。柏通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)般技術(shù)奧值班人員現(xiàn)場(chǎng)精翱心控制，在承臺(tái)搬混凝土澆注過(guò)程癌中，混凝土拌合氨物質(zhì)量穩(wěn)定，所案拌制的混凝土澳和易性良好，流佰動(dòng)性好，無(wú)泌水拜現(xiàn)象發(fā)生，混凝版土凝結(jié)時(shí)間正常班。敖4扳 頒承臺(tái)混凝土溫度愛(ài)測(cè)量拔和控制翱技術(shù)皚混凝土的生產(chǎn)、拌運(yùn)輸、澆筑和溫挨度及表面按養(yǎng)凹護(hù)，是保護(hù)大體氨積混凝土溫度裂霸縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

11、安而控制手段主要癌是控制混凝土的芭內(nèi)外溫差挨耙T：熬巴TTpTr鞍Tf扒式中：Tp 唉柏起始澆筑溫度；艾Tr 氨爸水泥水化溫升；拌Tf阿邦天然或人工冷卻敖后澆筑塊的穩(wěn)定罷溫度。拌4.1骯 耙大體積混凝土內(nèi)耙部最高溫度計(jì)算辦在大體積砼施工俺前先進(jìn)行混凝土哀絕對(duì)升溫計(jì)算，八以便預(yù)先采取相拜應(yīng)措施降低溫度凹，改變約束條件敗，防止砼裂縫，凹確保大體積砼的啊施工質(zhì)量。混凝邦土內(nèi)部的最高溫瓣度Tmax按下班式計(jì)算：擺TmaxT盎0胺+(WQ)/(俺Cr)案伴+(F)/(5唉O)絆跋式中：T阿0佰挨混凝土的澆筑入拜模溫度(扮奧)白瓣，T般0鞍=20安罷W瓣懊每m跋3昂混凝土中水泥的耙用量(kg/m安3隘)，

12、癌邦W=俺288 kg凹/m埃3昂F哎哀每m靶3白混凝土中粉煤灰跋的用量(kg/胺m凹3按)稗稗，F(xiàn)=哀102 kg按/m百3霸Q唉斑每kg水泥水化百熱(J/kg)拔板，Q=400 伴J/kg隘C半扳混凝土的比熱把瓣，C=0.98暗r拌敗混凝土的密度耙襖，r=百2414 kg哎/m挨3岸邦不同厚度的澆筑班塊散熱系數(shù)(見(jiàn)隘表2)絆罷4.2澳 案大體積混凝土的爸測(cè)溫扒技術(shù)敗4敗.案2板.哎1扮 耙測(cè)溫點(diǎn)布置隘根據(jù)承臺(tái)的尺寸拔，在承臺(tái)豎直胺方向：在距砼氨上下跋表面般10厘米暗以及砼中間部位耙布置三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)斑。水平方向：分阿別在距邊緣板1米壩和中間部位布置板三個(gè)點(diǎn)。辦測(cè)溫線布置：用扒鋼筋將測(cè)溫線固凹定

13、好，傳感器距翱離鋼筋端部骯10厘米澳，不得與鋼筋接跋觸，將鋼筋另一哎端與上層鋼筋固佰定好以后，將引凹出線收成一束，斑穿入管中，固定愛(ài)在橫向鋼筋下引頒出，以免澆筑時(shí)哎受到損傷。霸測(cè)溫點(diǎn)傳感線纜辦在混凝土澆筑前拜須準(zhǔn)確定位，以隘防止在混凝土澆矮筑的過(guò)程中移位挨而造成測(cè)量數(shù)據(jù)鞍失真。挨4.2.2癌 敗測(cè)溫工具疤根據(jù)實(shí)際情況選疤擇隘便攜式建筑電子按測(cè)溫儀。襖4.2.3胺 爸測(cè)溫艾頻率骯在混凝土澆筑完八畢后的升溫和峰耙值持續(xù)階段，既笆開(kāi)始的3埃澳4天，每隔2小斑時(shí)測(cè)溫1次；待唉測(cè)罷溫趨于平穩(wěn)后的案降溫階段，每4爸小時(shí)測(cè)溫1次。扒在測(cè)量混凝土內(nèi)盎部溫度的同時(shí)，奧測(cè)量外界的環(huán)境礙溫度。根據(jù)測(cè)點(diǎn)柏編號(hào)順序，記

14、錄巴所測(cè)溫度數(shù)據(jù)，吧當(dāng)測(cè)位的混凝土暗內(nèi)外溫差不百大稗于20靶0暗C并趨于穩(wěn)定時(shí)擺為止。隘4.3礙 疤承臺(tái)混凝土溫度矮控制佰措施邦4.3埃.拜1懊 吧冷卻水管的埋設(shè)骯通過(guò)綜合比較散霸熱效率和經(jīng)濟(jì)效百益，冷卻水管采隘用27mmX熬2mm凹的薄壁鐵管，水柏管接頭采用絲扣跋套筒連接。在混挨凝土施工前，水胺管系統(tǒng)均經(jīng)過(guò)通百水試壓，仔細(xì)檢皚查每一個(gè)接頭，版確保管路不漏水按。在混凝土澆筑俺和鋼筋綁扎過(guò)程凹中，不得損壞管捌路，確保供水的扮連續(xù)性。冷卻水版管管路采用回旋巴形布置，水平管巴間距為稗150厘米盎，距離四周邊緣扒為按50厘米鞍；對(duì)于承臺(tái)高度罷為版2米昂時(shí)，在承臺(tái)布置傲二敖層冷卻水管俺（具體見(jiàn)下圖）耙。

15、哎4.3.2叭 通水控制溫度扮根據(jù)混凝土澆筑霸過(guò)程中的測(cè)溫情版況，適時(shí)搬向跋管內(nèi)通水，通過(guò)搬水吧循環(huán)，帶走哎承臺(tái)混凝土芭內(nèi)部的白部分稗熱量，使混凝土唉內(nèi)部的溫度降低扳到要求的限度。骯控制冷愛(ài)卻水進(jìn)、出水的佰溫差不大于敖5唉0吧C笆。根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)癌相應(yīng)調(diào)整水循環(huán)稗的速度，以充分八利用混凝土的自皚身溫度，埃即案中部溫度高、四胺周溫度低的特點(diǎn)邦，在循環(huán)過(guò)程中巴自動(dòng)調(diào)節(jié)溫差。辦冷卻水管安裝時(shí)邦，要挨用熬鋼筋骨架和支撐昂桁架固定牢靠。敖在承臺(tái)邊設(shè)置循拔環(huán)水蓄水池，用捌來(lái)把循環(huán)出的熱罷水澆筑到砼表面骯來(lái)減少砼內(nèi)外的唉溫差。哀4.4骯 承臺(tái)爸混凝土擺測(cè)疤溫統(tǒng)計(jì)巴同樣以笆下余角海特大橋襖2#八橋墩承臺(tái)測(cè)溫統(tǒng)癌

16、計(jì)資料圖表為例耙，艾各測(cè)點(diǎn)的溫度圖哀表如下；唉（表面溫度、中擺心溫度、環(huán)境溫阿度）捌通過(guò)溫度測(cè)量監(jiān)捌控，承臺(tái)混凝土叭內(nèi)部最高溫度為扒59案岸，與承臺(tái)混凝土骯表面溫差小于叭20挨傲。達(dá)到了預(yù)期的擺目的，該承臺(tái)施案工方法是可行的俺。疤4版.扮5安 安承臺(tái)外觀質(zhì)量、百裂紋檢查情況罷澆注完成的混凝瓣土成品，顏色均拔勻，無(wú)蜂窩、麻艾面伴等質(zhì)量通病出現(xiàn)佰?，F(xiàn)場(chǎng)制取混凝按土抗壓試件強(qiáng)度澳合格。經(jīng)擺現(xiàn)場(chǎng)岸仔細(xì)檢查確認(rèn)敗承臺(tái)扳混凝土無(wú)有害裂斑紋產(chǎn)生。凹5 按混凝土的保溫養(yǎng)邦護(hù)鞍混凝土澆筑完畢氨后轉(zhuǎn)入養(yǎng)護(hù)階段爸。防止混凝土開(kāi)佰裂的一個(gè)重要原奧則是盡可能使新熬澆筑混凝土少失扒水分及內(nèi)外溫差挨控制在允許范圍霸內(nèi)（不大

17、于唉20柏敖）。混凝土邊緣安部分散熱快、溫扒度峰值低，而中扳心部位散熱慢、巴溫度峰值高，同百時(shí)在混凝土表面藹干燥或水分蒸發(fā)襖過(guò)快時(shí)，都會(huì)引敗起表面混凝土開(kāi)班裂，且裂縫會(huì)向辦內(nèi)發(fā)展。因而，啊在采取混凝土內(nèi)埃部降溫措施的同捌時(shí)，在承臺(tái)混凝佰土裸露面須采取佰適當(dāng)?shù)谋亍⒈０銤翊胧?。在承臺(tái)霸混凝土終凝后，氨須對(duì)承臺(tái)表面進(jìn)傲行蓄水養(yǎng)護(hù)，采瓣用直接在基坑內(nèi)熬蓄水的方法，蓄靶水深度為10暗50cm吧。白天環(huán)境溫度靶較高，為加快混阿凝土內(nèi)部熱量的傲散發(fā)，需減少蓄?yuàn)W水深度；晚上環(huán)哎境氣溫較低，為般保證混凝土內(nèi)外按溫差不至過(guò)大，艾需加大蓄水深度吧。邦6 熬施工質(zhì)量通病防壩治措施扳6.1 胺避免砼圬工表面熬出現(xiàn)蜂窩

18、、麻面佰的措施胺6.1.1艾 扒砼攪拌時(shí)嚴(yán)格控板制配合比，經(jīng)常吧檢查，保證材料按計(jì)量準(zhǔn)確。凹6.1.2靶 巴搗實(shí)砼拌合物時(shí)盎，插入式振搗器安移動(dòng)間距不應(yīng)大啊于其作用半徑的熬1.5倍，振搗拜器至模板的距離爸應(yīng)不大于振搗器挨有效作用半徑的骯1/2。為保證胺上下層砼結(jié)合良埃好，振搗棒應(yīng)插骯入下層砼5厘米挨。岸6.1.3凹 熬砼澆注時(shí)嚴(yán)格掌傲握好每點(diǎn)的振搗翱時(shí)間，合適的振礙搗時(shí)間由下列現(xiàn)拜象來(lái)判斷：砼不班再顯著下沉，不凹再出現(xiàn)氣泡，砼佰表面出現(xiàn)水平狀骯態(tài)，并將模板邊熬角填滿充實(shí)。瓣6.1.4安 叭砼灌注過(guò)程中注百意經(jīng)常檢查模板按、支架、堵縫等啊情況。隘6.2 啊避免出現(xiàn)砼圬工敖缺棱掉角的措施奧6.2.1笆 壩模板必須涂刷脫懊模劑,以利于拆矮模，砼澆注后應(yīng)盎認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。捌6.2.2爸 班拆除砼圬工結(jié)構(gòu)傲側(cè)面非承重模板拜時(shí)，要確保砼強(qiáng)敖度已達(dá)到施工規(guī)岸范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。吧6.2.3凹 艾拆模時(shí)文明施工矮，不能用力過(guò)猛鞍過(guò)急，注意保護(hù)版棱角。霸6.2.4笆 罷加強(qiáng)成品保護(hù)，拜對(duì)于處在人多、辦運(yùn)料等通道處的伴砼陽(yáng)角，拆模后耙用角鋼等將陽(yáng)角伴保護(hù)好，以免碰版?zhèn)０?.3 傲避免橋涵砼圬工啊出現(xiàn)塑性裂縫的吧施工措施扮在砼圬工表面極凹易出現(xiàn)形狀不規(guī)岸則、長(zhǎng)短不一、百且不連貫，類案似干燥的泥漿面隘的塑性裂縫，為埃避免塑性裂縫的愛(ài)出現(xiàn)將采取