【摘 要】: 文章通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述, 从各个环节提出了预防裂缝产生的综合措施。
1 工程简述
落布溪大桥位于湖北省宜本论文由无忧论文网www.51lunwen.com整理提供昌市点军区, 属宜万铁路建设项目的控制工程。大桥主跨 178 m为提篮式外包混凝土钢管拱桥,拱轴线为悬链线, 大桥上部动静荷载通过拱肋传递至两侧拱座。拱座采用扩大基础, 基底置于落布溪两侧峭壁的岩层内。岩石为白云岩, 层状结构。
拱座为现浇 C25 钢筋混凝土, 单个拱座混凝土数量为1 997.6 m3属大体积混凝土施工, 钢筋共约 100 t。单个拱座拱脚预埋直径 Φ500×16, 3.8 m长的八根钢管共 30.4 m, 施工要求定位精度高用以保证与拱肋对接, 是拱肋合拢的关键工作。
根据现场实际情况拱座施工中存在以下困难: 地形复杂混凝土浇筑施工难度大。拱座预埋钢管的定位要求精度高。混凝土浇筑后的裂缝控制。
2 施工工艺流程图
3 大体积混凝土的裂缝产生原因与预防措施
3.1 大体积混凝土裂缝的产生原因
3.1.1 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。 选用水泥品种的不同, 干缩、 收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。
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。人们对收缩给予了很大的关注, 但引人关注的并不是收缩本身, 而是由于它会引起开裂。 混凝土的收缩现象有好几种, 比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩, 这里着重介绍的是自身收缩, 还顺便提及塑性收缩问题。
自身收缩与干缩一样, 是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失, 而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降, 形成弯月面, 产生所谓的自干燥作用, 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。 如当水灰比大于 0.5 时, 其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计。但是当水灰比小于 0.35 时, 体内相对湿度会很快降低到 80%以下, 自身收缩与干缩则接近各占一半。
自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期, 因为在这以后,由于体内的自干燥作用, 相对湿度降低, 水化就基本上终止了。 换句话说, 在模板拆除之前, 混凝土的自身收缩大部分已经产生, 甚至已经完成。不像干燥收缩, 除了未覆盖且暴露面很大
的地面以外, 许多构件的干缩都发生在拆模以后, 因此只要覆盖了表面, 就认为混凝土不发生干缩。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, 就要使应力增大, 所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
现今许多断面尺寸虽不很大, 且水灰比也不算小的混凝土, 如上所述, 已 “达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题, 以最大限度减少开裂影响” , 因而也需要像大坝一样, 需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响, 况且在这些结构里, 两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多, 因此也激烈得多。还有塑性收缩, 在水泥活性大、 混凝土温度较高, 或者水灰本论文由无忧论文网www.51lunwen.com整理提供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
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