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浅谈水工构筑物中大体积砼裂缝的防治

信息来源:hunningtu.biz  时间:2008-02-20  浏览次数:156

  摘要:大体积砼在浇筑施工中最常见的质量缺陷就是砼裂缝问题。因此,防止砼裂缝的产生是保证大体积砼施工质量的重要因素。在水工构筑物的大体积砼施工中,防止砼裂缝的产生显得尤为重要。
  关键词:水工构筑物 大体积砼裂缝 防治
  大体积砼在浇筑施工中最常见的质量缺陷就是砼裂缝问题。因此,防止砼裂缝的产生是保证大体积砼施工质量的重要因素。在水工构筑物的大体积砼施工中,防止砼裂缝的产生显得尤为重要。
  本人在某净水厂工程清水池底板砼施工过程中遇到了类似问题。经过认真仔细地分析与论证,使得后续的滤池、澄清池等各水工构筑物的砼施工取得了良好的施工效果。
  在清水池底板砼施工中,清水池底板砼出现了很多不规则的纵深裂缝。裂缝宽度大都在0.2-0.5mm之间,个别裂缝宽度为0.05-0.2mm之间。经过滴灌红色墨水及凿挖后发现裂缝均为表层裂缝,深度在5-8mm之间。另外,还有少许沿底板上部筋方向形成的规则裂缝。裂缝的产生对清水池今后的生产使用是一种潜在的危险。所以,必须对这一现象进行分析和处理,以保证在后续的构筑物施工中防止裂缝产生。
  一、裂缝产生的原因
  造成大体积混凝土施工中产生裂缝的原因是复杂的,而且是综合性的。
  主要的原因有:砼及原材料性能不良;施工质量差;结构形式及构造方面的问题;地基性质和形状方面的问题,以及施工温差过大等原因。
  根据清水池底板砼浇筑施工时的各种内外部因素,确定其裂缝产生的主要原因有以下几个方面:
  1、温度原因
  由于清水池底板砼断面厚度达400mm,因此水泥的水化热在砼内部大量积聚,散发较慢,造成砼内部温度高于表面温度,形成表面温差。再者,由于砼的导热性能低,砼浇筑初期的强度和弹性模量都很低,对于由水化热引起的急剧温升约束不大,相应的温度应力较小。但随着砼龄期的增长,强度、弹性模量的提高,对砼内部降温收缩的约束力也开始增大,以致产生了很大的拉应力。当砼在该龄期所能达到的抗拉强度不足以抵消这种拉应力时,便产生了裂缝。
  外界气温变化的影响也是砼产生温度裂缝不容忽视的因素。砼浇筑后形成的内部温度值包含了水泥水化热引起的温度,以及浇筑时环境温度等各种温度的总和。清水池底板砼浇筑时的外界环境温度达40℃,而浇筑工作完成后的傍晚温度为18℃。这样,浇筑完成后砼的内部温度与外界环境温度的温差在30℃以上。因此由于温差作用而引起的温度应力对砼表面产生了很强的破坏作用,形成了表面裂缝。
  2、干收缩原因
  砼浇筑成型后,养护工作不到位,没有及时地进行表面履盖,表面水份散失过快,导致砼内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的砼表面拉应力,也是清水池底板砼产生裂缝的重要原因。
  3、钢筋保护层厚度原因
  在底板砼施工过程中采用了单循环浇筑施工,施工操作人员在浇筑区域做单循环式移动。来回的踩踏,造成底板上层钢筋部分翘曲变形,以致个别地段保护层过大或过小。
  另外在后续抹光工艺施工中,对基本成型后的砼底板保护不够。在底板过早受力时,由于刚度不够,导致沿上部钢筋方向出现了有规则的裂缝。
  二、防止裂缝产生的措施
  根据本工程的实际特点及裂缝产生的原因,经过分析研究,除了运用一些传统的补强方法对裂缝加以处理外,还制定了一些相应的预防措施。这些措施在后续构筑物施工中确实取得了良好的效果。
  1、选择合格的原材料
  在原材料的选择上,严格按照设计要求,选择适宜的原材料品种规格。首先,要确定水泥的品种,并严格控制好其水化热指标,安定性指标等。另外,对砂石料的选择也应确保其级配适宜,含泥量不超标。
  2、选择合适的施工时间
  为了防止由于温度应力对砼的破坏,在后续构筑物施工中采取温度控制措施。即控制砼的内外温差,尽量降低砼的入模温度,以减小温度应力,避免裂缝现象发生。
  施工前,根据砼所在龄期的根限抗拉强度值确定允许温差后再行施工。在不具备分析温度应力的条件下,一般依据20℃-25℃的内外温差标准予以控制。根据当地气象部门的天气预报,制定相应的施工计划,确定适宜的施工时间。尽量在傍晚时开始浇筑砼,以期避开午间的高温天气。
  3、做好砼养护工作
  为保证浇筑成型的砼在规定龄期内达到设计要求的强度,并防止产生干收缩裂缝,必须认真细致地做好养护工作。
  在自然气温条件下(高于+5℃),应于砼浇筑后3h以内,即用麻袋等保水性材料在砼表面加以覆盖,并及时浇水养护以保持砼具有足够的湿润状态。养护时间不得少于14d。
  对于砼强度未达到1.2N/mm2以前,严禁在其上来往行人和安装模板及支架。
  4、安装足够的支撑用钢筋撑脚
  在浇筑砼过程中,应严格按照施工组织设计的施工线路实施浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时,在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚,以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上,铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员的工作原则上均应在脚手板上完成,以减少对钢筋网的踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域的转移而移动。

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