常規(guī)條件下大體積混凝土施工介紹

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在施工中存在片面混凝土布局符合大體積混凝土施工定義，但單體數(shù)量多，分布面廣，目前常規(guī)施工中標(biāo)價(jià)低，使用特殊方法在經(jīng)濟(jì)上不合理，針對(duì)大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的理由，結(jié)合本工程施工實(shí)際處境，介紹使用常規(guī)方法下大體積混凝土的施工。

一、概述本工程中橋梁長(zhǎng)度占到全線長(zhǎng)度的四分之一，中橋、大橋、特大橋長(zhǎng)度在九公里左右，橋墩329個(gè)，混凝土量33182m3鐵路橋墩根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)，最小斷面為2.1m,平均高度10m,墩身施工已經(jīng)在大體積混凝土施工范疇內(nèi)。

二、大體積混凝土布局的裂縫操縱

1、裂縫產(chǎn)生的主要理由及裂縫的形式

布局物在施工及使用過(guò)程中承受兩大類荷載，有各種外荷載和變形荷載，統(tǒng)稱為廣義荷載。

第一類荷載

包括永久荷載，荷變荷載，風(fēng)載和雪載等。

其次類荷載

包括溫度、收縮及不平勻沉陷等。裂縫產(chǎn)生的主要理由不外是由以上兩種荷載引起，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在工程實(shí)踐中布局物的裂縫理由。用其次類荷載（變形荷載）引起的裂縫約占80%—85%而由第一類荷載（各種外荷載）引起的裂縫只占15%—20%。

裂縫按其開(kāi)頭分為外觀的、貫穿的、縱向的、橫向的、上寬下窄，下寬上窄、棗棱形、對(duì)角線形、斜形、外寬內(nèi)窄的和縱深的等等。

裂縫寬度在外觀裂縫上是不平勻的，操縱裂縫寬度是較寬區(qū)段的平均寬度

裂縫又可分為愈合、閉合、運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定及不穩(wěn)定的等，地下防水工程或其它防水工程布局，在水壓為不高，水位在10m以下的處境下，產(chǎn)生0.1~0.2mm的裂縫時(shí)，開(kāi)頭有些滲漏，水通過(guò)裂縫同水泥結(jié)合，形成氫氧化鈣和硫鋁酸鈣，生成膠狀物質(zhì)膠合了裂縫，使原裂縫就封閉，裂縫依舊存在，但滲漏中斷，這種現(xiàn)象被稱為裂縫的自愈現(xiàn)象，這種裂縫不影響布局的耐久性，是穩(wěn)定的。

布局的初始裂縫，在后期荷載作用下，有可能在壓應(yīng)力作用下閉合，裂縫依舊存在，但是穩(wěn)定的。

布局上的任何裂縫，在同期性溫差和周期性反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生周期性的擴(kuò)展和閉合，稱為裂縫的運(yùn)動(dòng)，但這是穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)，有些裂縫產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴(kuò)展，應(yīng)視其擴(kuò)展部位，考慮加固措施。

2、溫度裂縫

大體積混凝土布局，澆筑后水泥的水化熱很大，由于混凝土體積大，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度將顯著升高。而混凝土外觀那么散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外觀產(chǎn)生拉應(yīng)力。假設(shè)在混凝土外觀鄰近存在較在原溫度梯度，就會(huì)引起較大的外觀拉應(yīng)力。同時(shí)，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，假設(shè)溫差產(chǎn)生的外觀拉應(yīng)力，超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土外觀產(chǎn)生外觀裂縫。這種裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后的升溫階段。假設(shè)此時(shí)混凝土外觀不能保持潮濕的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，那么混凝土外觀由于水份蒸發(fā)較快而使初其的混凝土產(chǎn)生干縮，將加強(qiáng)烈縫的產(chǎn)生。這是混凝土澆筑后由于溫升影響產(chǎn)生的第一種裂縫。

由于溫升影響產(chǎn)生的其次種裂縫是收縮裂縫。這種裂縫產(chǎn)生在混凝土的隆溫階段，即當(dāng)混凝土降溫時(shí)，由于逐步散熱而產(chǎn)生收縮；再加上混凝土硬化過(guò)程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)，以及膠質(zhì)體的膠凝作用，促使混凝土硬化時(shí)收縮。

這兩種收縮，在收縮時(shí)由于受到基底或布局本身的約束，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力），假設(shè)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫，這種收縮裂縫有時(shí)會(huì)貫穿全斷面，成為布局性裂縫，帶來(lái)嚴(yán)重的危害。

外觀裂縫雖然石油屬于布局性裂縫，但是，在混凝土收縮時(shí)，由于外觀裂縫處斷面削減而且產(chǎn)生應(yīng)力集中，促使混凝土收縮裂縫的開(kāi)展。由于這兩種裂縫有其內(nèi)在的聯(lián)系，所以在大體積混凝土施工中都是不容忽略的。

總結(jié)過(guò)去大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的處境，有下述一些規(guī)律：

1）溫差和收縮越大、溫度變化和收縮的速度越快，越輕易開(kāi)裂，裂縫越寬、越密；

2）基底對(duì)布局的約束作用越大，越輕易開(kāi)裂。

3）溫度梯度越大，承受平勻溫差收縮的厚度越小，、越輕易開(kāi)裂。

4）在一般處境下，布局的幾何尺寸越大，越輕易開(kāi)裂。

本工程中大體積混凝土施工的重要環(huán)節(jié)在于將混凝土布局內(nèi)外溫度操縱在25℃以內(nèi)，減小溫度梯度，保證混凝土內(nèi)部壓應(yīng)力小于外部拉應(yīng)力，防止混凝土裂縫發(fā)生。

三、施工處理措施：

以往的施工一般都采取低水化熱水泥，在混凝土拌和時(shí)摻加冰屑、在混凝土布局中預(yù)埋管道舉行冷卻循環(huán)降溫以及采用電子溫控設(shè)備與降溫措施結(jié)合的處理方案。上述的處理方法效果好，但是費(fèi)用高，對(duì)單體混凝土布局，更加是超大規(guī)模的混凝土布局來(lái)講是夢(mèng)想的，也是必需的，但是本工程線長(zhǎng)，橋墩分布廣，單位體積并不是分外大，在經(jīng)濟(jì)上不能承受，根據(jù)施工模范和以往施工閱歷，我們彩取了如下的處理方式：

1、提防混凝土原材料選擇及質(zhì)量要求

1）水泥：水泥在水化過(guò)程產(chǎn)生大量的熱量，聚集在布局內(nèi)部不易散失，使混凝土內(nèi)部的溫度升高，為此，在施工中應(yīng)選用水化熱較低的水泥以及盡量降低單位水泥用量（每裁減10kg水泥，降低溫度1℃）。本工程由于貨源限制、選用32.5號(hào)普遍硅酸鹽水泥。

2）粗、細(xì)骨料：粗骨料選用5~40mm單位級(jí)卵石。它比5~25mm石子，每立方米混凝土可裁減用水量15kg左右，在一致水灰比（0.5）處境下，水泥可裁減30kg左右，細(xì)骨料采用中粗砂，其細(xì)度模數(shù)為2.8。它比采用細(xì)砂，每立方米混凝土裁減注量20kg左右，水泥相應(yīng)裁減28~35kg,從而降低混凝土的干縮。

3）混合料及外加劑：混凝土中摻入水泥重量0.25%左右的緩凝型減水劑——木質(zhì)素磺酸鈣，一方面可明顯延緩

源自房地產(chǎn)資料下載水化熱釋放的速度，推遲水化熱峰值的展現(xiàn)；同時(shí)又裁減10%拌和用水，儉約10%左右的水泥，從而降低水化熱?；炷林袚饺脒m量粉煤灰，不僅改善混凝土的工作度，裁減混凝土的用水量，裁減泌水和離析現(xiàn)象：同時(shí)代替片面水泥，裁減水化熱。

2、混凝土合作比的制定：根據(jù)選用的材料，通過(guò)試驗(yàn)室試配確定了混凝土合作比，采用汽車吊運(yùn)輸，混凝土坍落度操縱在3~5cm;混凝土合作比（kg/m3）為水泥：砂：石子：水=273：717：1171：190；摻合料（kg/m3）：粉煤灰48kg，水灰比0.59,砂率38%。

3、混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑采用平面一次澆筑，分層厚度為43cm左右，在斜面下層混凝土未初凝時(shí)（初凝時(shí)間為3h左右）舉行上層混凝土澆筑，在不同部位用3臺(tái)振動(dòng)棒循環(huán)推進(jìn)，一次到頂?shù)氖侄?，以消釋冷凝，鞏固混凝土的密?shí)性，保證防水質(zhì)量。

根據(jù)計(jì)算混凝土內(nèi)部最高47℃，內(nèi)外溫差超過(guò)25℃，因而混凝土澆筑后，采取有效的外部保溫法。目的是裁減混凝土外觀的熱分散，裁減混凝土外觀的溫度梯度，防止產(chǎn)生外觀裂縫；同時(shí)延長(zhǎng)散熱時(shí)間。概括方法：在外觀抹壓后即籠罩一層厚塑料薄膜，來(lái)封閉混凝土中多余拌合水，以實(shí)現(xiàn)混凝土的自養(yǎng)護(hù)。終凝后籠罩二層草袋，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

4、混凝土測(cè)溫：為了掌管大體積混凝土的溫度變化規(guī)律，實(shí)時(shí)了解溫差對(duì)大體積混凝土質(zhì)量的影響，采取常規(guī)測(cè)溫技術(shù)、對(duì)混凝土的上、中、下舉行布點(diǎn)觀測(cè)，以便采?。ㄏ鄳?yīng)的技術(shù)措施，防止混凝土開(kāi)裂）。

本工程測(cè)點(diǎn)共設(shè)4點(diǎn)，每點(diǎn)設(shè)上、中、下三個(gè)測(cè)溫孔，在混凝土澆筑前，用鋼管預(yù)選放置在底板內(nèi)并高出板頂100mm，并固定于底板筋上，鋼管下口事先封死，溫度計(jì)頂端與預(yù)埋管之間用保溫材料塞嚴(yán)，防止水分浸泡，并做好測(cè)溫點(diǎn)的編號(hào)。采用玻璃溫度計(jì)，溫度計(jì)在管內(nèi)停留不少于5mm.當(dāng)溫度計(jì)在管內(nèi)抽出時(shí),立刻讀出溫度值.混凝土澆筑1~5天,每2h測(cè)一次,第6~10天,每4h測(cè)一次,每次同時(shí)測(cè)出大氣溫度及草袋與混凝土外觀之間的溫度。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明：混凝土內(nèi)部的最高溫度（36℃）展現(xiàn)在混凝土澆筑后的第3天，根基中心與草袋內(nèi)之間溫差最大值為16℃，草袋內(nèi)與大氣之間溫差最大值為17℃,均操縱在25℃之內(nèi)，有效操縱了溫差梯度，符合《混凝土工程施工及驗(yàn)收模范》（GB50204-92）中混凝土外觀和內(nèi)部溫差“不宜超過(guò)25℃的要求。

5、施工中應(yīng)留神的其它事項(xiàng)：

根據(jù)天氣處境調(diào)整施工時(shí)間，操縱混凝土入模溫度?；馃崽鞖饣炷恋氖┕ひ嗽跍囟容^低時(shí)舉行，避開(kāi)溫度較高段（一般10點(diǎn)至16點(diǎn)）。

降低模板外觀溫度，防止因模板外觀溫度過(guò)高而對(duì)混凝土布局物外觀造成影響。操縱混凝土澆筑速度。防止因下層混凝土初凝而形成混凝土分層和人