現(xiàn)澆大體積砼裂縫的成因

 

　　關(guān)鍵詞：砼；裂縫；控制措施；溫度監(jiān)控

 

　　引 言：

　　浙贛線電氣化改造工程Z11合同段的小港口大橋地處豐城市小港鎮(zhèn)，全橋長360.2m，橫跨小港河，該橋上部構(gòu)造為砼簡支箱梁，跨徑24m，下部構(gòu)造：圓端形大體積獨立墩，臺為重力式橋臺每個墩、臺砼在100㎡方以上，如何控制砼施工質(zhì)量，確保砼表面不出現(xiàn)裂縫，是本工程關(guān)鍵所在。

　　砼裂縫按產(chǎn)生的原因可分為兩類：一是結(jié)構(gòu)裂縫，由為部荷載引起，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計算中的主應(yīng)力以及其他結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫 .二是材料裂縫，由非受力結(jié)構(gòu)變形引起的例如溫度、濕度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起，這種裂縫的形成是一個漸進的過程與環(huán)境的變化，約束的信息狀態(tài)息息相關(guān)。

　　在小港口大橋的施工中，我們發(fā)現(xiàn)按照裂縫產(chǎn)生的時間可分為硬化前裂縫、硬化過程裂縫、完全硬化后裂縫。

　　1.1硬化前裂縫

　　下沉收縮縫，在砼澆注后的1至2小時內(nèi)，當(dāng)砼尚未凝固期間，沿鋼筋的走向砼表面產(chǎn)生的裂縫，這是由于砼澆注后收縮引起的。在鋼筋的上方與其周圍的收縮差而發(fā)生的裂縫，這時砼尚未凝固，在其表面又發(fā)現(xiàn)細微張裂，這往往是水分從砼表面蒸發(fā)而產(chǎn)生。其影響的因素很多，拌和物的用水量、水泥的用量、振搗情況、大氣溫度及其它一些因素，在夏季高溫天氣下尤為明顯，這時候就要加強澆水養(yǎng)護，保持濕潤。

　　1.2溫度應(yīng)力造成的裂縫

　　水泥水化過程中的水化熱造成表面和內(nèi)部的溫差，砼中心溫度很高而表面溫度低，出現(xiàn)溫度梯度，在施工過程中防止大體積砼裂縫的產(chǎn)生是我們主要的控制環(huán)節(jié)。

　　1.3干縮裂縫

　　干燥收縮裂縫，此種裂縫由表面逐步擴展到內(nèi)部，由于濕度梯度，造成砼表面收縮大內(nèi)部收縮小，致使表面受到拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于砼的抗拉強度（軸拉、彎拉）時砼表面便出現(xiàn)裂縫。

　　1.4鋼筋銹蝕裂縫

　　主要是鋼筋受到腐蝕造成的裂縫，在施工中一定要確保鋼筋的保護層厚度，這是避免此種裂縫產(chǎn)生的唯一措施。

　　針對以上砼裂縫產(chǎn)生的原因，結(jié)合我們的工程特點，我們主要采取了以下的防治措施，重點是防止砼的溫度裂縫和收縮裂縫。

　　2.1嚴格控制原材料質(zhì)量

　　由于拌和站嚴格控制砼原材料的質(zhì)量和技術(shù)標準，選用低水化熱水泥，優(yōu)選摻合料，粗細骨料含泥量盡量減少，細致分析砼集料的配合比，控制水灰比，減小坍落度，合理摻加減水劑。具體如下：

　　2.1.1用降低水泥用量的方法來降低砼的絕對升溫值，這樣可以使砼澆筑后的里外溫差和降溫速度控制的難度降低，強度等級在C20~C35的范圍內(nèi)選用水泥不超過380kg/m3.

　　2.1.2水泥應(yīng)優(yōu)先選用水化熱低的礦渣水泥配置大體積砼。所用的水泥應(yīng)進行水化熱的測定。水泥水化熱測定按國家標準《水泥水化熱試驗方法（直接法）》測定，配置砼所用水泥7天的水化熱不大于250kJ/kg.

　　2.1.3摻合料及外加劑：摻合料主要是粉煤灰，其可以提高砼的和易性，大大改善砼的工作性和可泵性，同時可以代替水泥用量降低水化熱，摻用量是水泥用量的15%，降低水化熱15%左右。外加劑主要指減水劑和緩凝劑，砼中摻入水泥重量的0.25%木鈣減水劑，不僅使砼工作性能有明顯改善，同時又減少10%的拌和用水，節(jié)約10%左右的水泥，從而降低了水化熱。一般泵送砼為了延緩凝結(jié)時間則要加緩凝劑，反之凝結(jié)時間過早將影響砼澆筑面的黏結(jié)，易出現(xiàn)層間縫隙，抗裂和整體性下降。

　　2.2合理安排砼的澆筑環(huán)境

　　夏季砼澆筑安排在1天中溫度最低時（一般安排在夜間），最大限度的降低砼入模溫度，加強砼的振搗，使用二次振搗技術(shù)，利用平板振動器振搗，提高砼的密實度。　2.3控制砼入模溫度

　　該工程墩臺施工時我們采取了一定的措施控制砼入模溫度，有效控制了水化熱的釋放速度。具體措施為：一是冷水澆砂、石子，二是砼輸送管道距離要短，注意盡量減少拐角，在管路支架上設(shè)套管，減少由管路輸送增加摩擦而產(chǎn)生熱值，澆筑溫度控制在27℃以內(nèi)，使實際入模溫度略低于大氣溫度1-3℃，從而推遲水化熱峰值出現(xiàn)，時間2天左右。

　　2.4嚴格溫度監(jiān)控

　　在砼澆筑前后采用JDC-2建筑電子測溫儀測量砼內(nèi)部溫度，檢測砼表面溫度與結(jié)構(gòu)中心溫度，以便采取相應(yīng)措施，保證砼施工質(zhì)量，控制砼內(nèi)外溫差。測溫時在砼溫度上升階段每兩小時測一次。溫度下降階段每4小時測一次，同時測大氣溫度。所有測溫點均編號，進行砼內(nèi)部不同深度和表面溫度的測量。實際測溫時砼中心溫度高為71℃，砼表面溫度為49℃，大氣溫度32℃。

　　2.5合理的振搗方法

　　為保證砼密實度，采用行列式或梅花式進行振搗。在每次澆筑時（橋臺、承臺）設(shè)4臺振搗棒，一臺在澆注點，兩臺在振搗流淌部分，一臺在后面補振，振距為500mm振搗上層砼時，振搗棒應(yīng)插入下層砼至少50mm，使上下層結(jié)合成一體，振搗時間在20s~30s，待出現(xiàn)反漿后，砼不在下沉為準，防止漏振和過振。振搗密實后，用抹子和長木掛平，壓實2至3遍。

　　2.6保溫保濕養(yǎng)護

　　作好養(yǎng)護工作，采用蓄水方式進行，并在砼表面覆蓋一層塑料布，一層麻袋片，同時根據(jù)溫差情況及時對砼表面覆蓋厚度進行增減，砼內(nèi)外溫差及砼表面溫差與大氣溫差均不得超過25℃，當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差達到25℃時，應(yīng)立刻增加覆蓋，當(dāng)溫差降到 20℃以下時可拆除部分覆蓋，以加速降溫，如此反復(fù)，因注意速率不大于2℃/h，該工程已完成8個月，至今尚未發(fā)生裂縫。

　　3.1建立健全管理網(wǎng)絡(luò)，加強科學(xué)施工，施工前編制可行的施工方案，明確分工，各負其責(zé)。

　　3.2大體積砼施工測溫是必不可少的一項工作，加強砼表面保濕、保溫來減少內(nèi)外溫差不超過規(guī)范的25℃是控制裂縫的有效措施。

　　3.3對于砼的裂縫控制與防止，

　　3.2大體積砼施工測溫是必不可少的一項工作，加強砼表面保濕、保溫來減少內(nèi)外溫差不超過規(guī)范的25℃是控制裂縫的有效措施。

　　3.3對于砼的裂縫控制與防止，和設(shè)計施工砼拌和站密切配合，只要設(shè)計增加構(gòu)造措施，堅持小規(guī)格小間距配筋，避免應(yīng)

　　應(yīng)力集中，施工時在澆筑、振搗、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)做好，拌和站從配合比、用水量、骨料、水泥等方面入手進行控制，砼的裂縫在一定程度上得到避免。