(廣東高要市市政工程管理所,廣東,526100)
【摘要】本文介紹了某特大橋上塔柱砼施工中出現(xiàn)的若干質(zhì)量問(wèn)題及具體處理辦法,分析產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的根本原因,并制定相關(guān)應(yīng)對(duì)措施,在以后的同類(lèi)施工中予以借鑒。
【關(guān)鍵詞】上塔柱;質(zhì)量問(wèn)題;裂縫;砼強(qiáng)度;分析;應(yīng)對(duì)措施
1 工程概況
某特大橋采用塔墩梁固結(jié)體系,主墩采用雙薄壁實(shí)心斷面,塔柱無(wú)索區(qū)采用矩形斷面,錨索區(qū)采用日字型斷面。上塔柱高87.2m,下塔柱高43.452m(不含梁高);索塔總高度為134.257m(含梁高)。
橋墩從塔柱標(biāo)高+15.000m以下設(shè)兩道縱向加勁,厚度1.5m;標(biāo)高+15.000m以上到梁底為雙薄壁實(shí)心混凝土塔柱。塔柱為空心斷面,分為無(wú)索區(qū)、錨索區(qū)和裝飾塊三種斷面。塔柱采用C55高強(qiáng)混凝土。塔柱中設(shè)置型鋼勁性骨架。主塔塔柱施工采用液壓爬升模板法施工工藝。上塔柱由下而上分為三塊區(qū)域,分別為:索塔非錨固區(qū)、索塔錨固區(qū)、塔頂裝飾塊。
2 施工工藝
2.1 塔柱施工工藝
由于塔柱較高,為高空作業(yè),作業(yè)面較狹窄,安全施工尤為重要,塔柱為斜拉橋的主要承力結(jié)構(gòu)和景觀工程,砼內(nèi)在質(zhì)量、錨固區(qū)質(zhì)量以及外觀質(zhì)量為施工控制重點(diǎn)。塔柱施工輔助設(shè)施主要包括起吊設(shè)施、電梯及塔柱爬模外掛施工系統(tǒng)等。根據(jù)索塔的工程特點(diǎn),采用液壓爬模法對(duì)塔柱進(jìn)行施工。錨固區(qū)標(biāo)準(zhǔn)段每6.0米為一節(jié);非錨固區(qū)分兩次澆注,第一次澆注高度6.1m,第二次澆注高度為5m;塔頂裝飾塊6.4m一次性澆注。
2.2施工配合比(kg/m3)
2.3砼養(yǎng)護(hù)
塔柱節(jié)段澆筑完畢后至模板拆除,采用頂面覆蓋蓄水養(yǎng)生。由于蓄水過(guò)程中水會(huì)從模板縫隙流失,砼頂面設(shè)一水管不間
3 施工質(zhì)量情況
3.1 總體質(zhì)量情況
上塔柱模板拆除后整體外觀質(zhì)量較好,現(xiàn)場(chǎng)同條件自養(yǎng)試塊7d強(qiáng)度為52.3Mpa。
3.2質(zhì)量問(wèn)題
3.2.1 裂縫情況:2009年11月23日上午模板拆除后,砼結(jié)構(gòu)物表面發(fā)現(xiàn)有局部裂縫,主要可分為以下幾種形式:
第⑴類(lèi):塔柱表面局部裂縫。
第⑵類(lèi):砼結(jié)構(gòu)物圓弧倒角處豎向裂縫。
第⑶類(lèi):局部表面龜裂紋。
3.2.2 裂縫原因分析:
①第Ⅰ類(lèi)裂縫:表面浮漿較厚,拆模后突然冷縮形成。
②第Ⅱ、Ⅲ類(lèi)裂縫:上塔柱砼在熱脹冷縮過(guò)程中受模板及塔座的約束,不能自由伸縮,在結(jié)構(gòu)物應(yīng)力變化處砼產(chǎn)生裂紋(如圓弧倒角處、預(yù)埋較大孔洞處、結(jié)構(gòu)物平面中心處)?;炷翝沧⒊跗?,產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),常使混凝土內(nèi)部溫度上升,而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度,這就形成了內(nèi)外溫差,這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫;另外,在拆模前后,表面溫度降低很快,造成了溫度陡降,也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生;當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后,熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度,它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差;這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中,較為主要的是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。
3.2.3 裂縫處理措施:
①處理方法選擇:裂縫修復(fù)的處理辦法,主要有以下幾種:
a.修補(bǔ)處理:修補(bǔ)處理一般情況下可分為:表面處理、壓力灌漿、填充法等。
b.加固處理:加固處理主要針對(duì)由于裂縫降低的混凝土構(gòu)造物的承載力。
為了保證成品混凝土的耐久性,必須對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理,確保鋼筋保護(hù)層厚度。
對(duì)于淺層裂縫的修補(bǔ),通常是涂刷水泥漿或低粘度聚合物封堵,以防止水份侵入;對(duì)于較深且較寬的裂縫,就必須采用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。
修補(bǔ)處理中,壓力灌漿是針對(duì)深度較深之裂縫的處理方法。根據(jù)X22#主墩塔柱表面裂縫的實(shí)際情況,裂縫較淺,長(zhǎng)度不長(zhǎng),面積較小。采用表面處理或填充法處理較合適。最簡(jiǎn)易有效的處理方法為以下兩種:一是,涂刷水泥漿(表面處理);二是,用賽柏斯進(jìn)行封閉(填充法)。
涂刷水泥漿處理:其具體施工步驟如下:
Ⅰ.用鋼絲刷清除混凝土表面附著物;
Ⅱ.用水沖洗干凈后充分干燥;
Ⅲ.然后用同等標(biāo)號(hào)水泥凈漿從裂縫處灌入;
Ⅳ.在第一次灌入水泥凈漿初凝前進(jìn)行再次灌入,保證灌注密實(shí);
Ⅴ.最后在表面涂抹一層水泥漿進(jìn)行外表封閉。
處理完后必須及時(shí)進(jìn)行覆蓋、灑水養(yǎng)生,并注意防止水對(duì)剛處理處進(jìn)行沖刷或被人為破壞。
3.3砼強(qiáng)度分析
從近期混凝土7天與28天強(qiáng)度關(guān)系上看,7天與28天增強(qiáng)關(guān)系不明顯,從前期小攪拌機(jī)試拌數(shù)據(jù)上看,可以排除出集料和水泥的問(wèn)題,剩下的材料就只有拌合用水及減水劑的原因了。
3.3.1 拌合水:前期試拌所采用的拌合水為高質(zhì)水,大攪拌機(jī)所用的是低質(zhì)水,低質(zhì)水路化物、可溶物、硫酸鹽超標(biāo)。
3.3.2 減水劑:由于近期溫度偏低造成減水劑在低溫情況下結(jié)晶沉淀加重使減水劑緩凝時(shí)間加長(zhǎng),另外根據(jù)最近值班發(fā)現(xiàn)減水劑含氣量有所加大,單從7天及28天在拌和站的強(qiáng)度上看減水劑為早強(qiáng)型減水劑但最終定型還要對(duì)越秀水泥進(jìn)行混凝土試拌試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。
4 應(yīng)對(duì)措施
根據(jù)上塔柱的裂縫原因分析,在后續(xù)塔柱施工應(yīng)采取措施予以預(yù)防,擬采用的主要預(yù)防措施為:
4.1 原材料降溫
對(duì)澆筑前的水泥及其他原材料進(jìn)行降溫措施。
4.2 加強(qiáng)冬季保溫
模板拆除后及時(shí)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)措施,減小內(nèi)外溫差引起產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。
4.3 增設(shè)冷卻水管
根據(jù)水化熱計(jì)算結(jié)果,按照要求布置冷卻水管,并保持適量的通水量,避免大體積砼澆筑后升溫過(guò)程中容易出現(xiàn)的內(nèi)外溫差大,溫度應(yīng)力導(dǎo)致砼表面開(kāi)裂的現(xiàn)象。
4.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理布置構(gòu)造鋼筋
合理增設(shè)構(gòu)造鋼筋,避免構(gòu)造裂縫出現(xiàn)。
4.5 加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量管理
加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍質(zhì)量意識(shí)的培訓(xùn),落實(shí)具體的質(zhì)量行為監(jiān)控,避免施工過(guò)程中的露筋、減小保護(hù)層現(xiàn)象,防止水平裂縫的產(chǎn)生。
4.6 及時(shí)修補(bǔ)
在模板拆除后及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,影響該特大橋上塔柱質(zhì)量的因素是多方面的,既有外在因素,又有內(nèi)在因素,既有主觀因素,又有客觀因素,針對(duì)這些問(wèn)題,我們必須通過(guò)認(rèn)真分析,找準(zhǔn)主因,從此下手,制定相關(guān)應(yīng)對(duì)措施或辦法,對(duì)以后同類(lèi)工程施工管理都具有很大的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). JTJ041-2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.北京:人民交通出版社,2000.
[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). JTJ001-97 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).北京:人民交通出版社,1997.
[3]京杭運(yùn)河常州市區(qū)段該線工程建設(shè)叢書(shū).第七冊(cè),論文專(zhuān)集/常州市京杭運(yùn)河和312國(guó)道南移改建工程建設(shè)指揮部辦公室編.-北京:人民交通出版社,2008.1
[4]廣州珠江黃埔大橋建設(shè)與創(chuàng)新/張少錦主編.-北京:人民交通出版社,2009.10