【摘 要】: 文章通過對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和類型的論述, 從各個(gè)環(huán)節(jié)提出了預(yù)防裂縫產(chǎn)生的綜合措施。
1 工程簡述
落布溪大橋位于湖北省宜本論文由無憂論文網(wǎng)www.51lunwen.com整理提供昌市點(diǎn)軍區(qū), 屬宜萬鐵路建設(shè)項(xiàng)目的控制工程。大橋主跨 178 m為提籃式外包混凝土鋼管拱橋,拱軸線為懸鏈線, 大橋上部動(dòng)靜荷載通過拱肋傳遞至兩側(cè)拱座。拱座采用擴(kuò)大基礎(chǔ), 基底置于落布溪兩側(cè)峭壁的巖層內(nèi)。巖石為白云巖, 層狀結(jié)構(gòu)。
拱座為現(xiàn)澆 C25 鋼筋混凝土, 單個(gè)拱座混凝土數(shù)量為1 997.6 m3屬大體積混凝土施工, 鋼筋共約 100 t。單個(gè)拱座拱腳預(yù)埋直徑 Φ500×16, 3.8 m長的八根鋼管共 30.4 m, 施工要求定位精度高用以保證與拱肋對接, 是拱肋合攏的關(guān)鍵工作。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況拱座施工中存在以下困難: 地形復(fù)雜混凝土澆筑施工難度大。拱座預(yù)埋鋼管的定位要求精度高?；炷翝仓蟮牧芽p控制。
2 施工工藝流程圖
3 大體積混凝土的裂縫產(chǎn)生原因與預(yù)防措施
3.1 大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因
3.1.1 收縮裂縫混凝土的收縮引起收縮裂縫。
收縮的主要影響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,混凝土的收縮就越大。 選用水泥品種的不同, 干縮、 收縮的量也不同。收縮量較小的水泥為中低熱水泥和粉煤灰水泥。
混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮, 會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力, 如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。人們對收縮給予了很大的關(guān)注, 但引人關(guān)注的并不是收縮本身, 而是由于它會引起開裂。 混凝土的收縮現(xiàn)象有好幾種, 比較熟悉的是干燥收縮和溫度收縮, 這里著重介紹的是自身收縮, 還順便提及塑性收縮問題。
自身收縮與干縮一樣, 是由于水的遷移而引起。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失, 而是因?yàn)樗嗨瘯r(shí)消耗水分造成凝膠孔的液面下降, 形成彎月面, 產(chǎn)生所謂的自干燥作用, 混凝土體的相對濕度降低, 體積減小。水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反, 即當(dāng)混凝土的水灰比降低時(shí)干燥收縮減小, 而自身收縮增大。 如當(dāng)水灰比大于 0.5 時(shí), 其自干燥作用和自身收縮與干縮相比小得可以忽略不計(jì)。但是當(dāng)水灰比小于 0.35 時(shí), 體內(nèi)相對濕度會很快降低到 80%以下, 自身收縮與干縮則接近各占一半。
自身收縮中發(fā)生于混凝土拌合后的初齡期, 因?yàn)樵谶@以后,由于體內(nèi)的自干燥作用, 相對濕度降低, 水化就基本上終止了。 換句話說, 在模板拆除之前, 混凝土的自身收縮大部分已經(jīng)產(chǎn)生, 甚至已經(jīng)完成。不像干燥收縮, 除了未覆蓋且暴露面很大
的地面以外, 許多構(gòu)件的干縮都發(fā)生在拆模以后, 因此只要覆蓋了表面, 就認(rèn)為混凝土不發(fā)生干縮。在大體積混凝土里, 即使水灰比并不低, 自身收縮量值也不大, 但是它與溫度收縮疊加到一起, 就要使應(yīng)力增大, 所以在水工大壩施工時(shí)早就將自身收縮作為一項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測定和考慮。
現(xiàn)今許多斷面尺寸雖不很大, 且水灰比也不算小的混凝土, 如上所述, 已 “達(dá)到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題, 以最大限度減少開裂影響” , 因而也需要像大壩一樣, 需要考慮將溫度收縮和自身收縮疊加的影響, 況且在這些結(jié)構(gòu)里, 兩者的發(fā)展速率均要比大壩混凝土中快得多, 因此也激烈得多。還有塑性收縮, 在水泥活性大、 混凝土溫度較高, 或者水灰本論文由無憂論文網(wǎng)www.51lunwen.com整理提供比較低的條件下也會加劇引起開裂。 因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少, 表面蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充, 這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài), 稍微受到一點(diǎn)拉力, 混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不規(guī)則的裂縫。 出現(xiàn)裂縫以后, 混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一
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