張初炬(福建省友誠建設有限公司)
淺談大體積混凝土澆筑施工產生裂縫的預防
張初炬
(福建省友誠建設有限公司)
社會的高速發(fā)展,實現了建筑行業(yè)的一片繁榮景象。大體積混凝土在建筑行業(yè)中得到了越來越廣泛的應用。然而在實際的工程施工過程中,由于大體積混凝土澆筑施工操作不當等問題,從而造成了混凝土裂縫的產生,嚴重影響了整體的工程質量,帶來了巨大的建筑安全隱患。本文將并對大體積混凝土的特點與其在澆筑施工中產生裂縫的原因進行分析,并針對某建筑工程的大體積混凝土澆筑工程實例,提出如何在澆筑施工中有效的預防裂縫產生的應對措施。
大體積混凝土;澆筑施工;裂縫預防
由于我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,使得建筑工程暴露出了越來越多的問題。特別是大體積混凝土的施工問題。由于大體積混凝土在建筑工程中占據著重要的地位,因此有效預防澆筑施工過程中混凝土裂縫的產生已成為當前建筑行業(yè)需要攻克的重要研究課題[1]。只有認真分析大體積混凝土的特性和其裂縫產生的原因,并針對性的制定有效的預防措施,并結合實際工作應用于澆筑施工過程中,才能最終保證建筑工程的質量。
1.1原材料需求量大
建筑工程對于混凝土的需求量較大。而大體積混凝土,由于本身的體積往往比一般情況所使用的混凝土更大,因此為了保證最好的澆筑效果,在進行澆筑施工的過程中,大體積混凝土需要的原材料將會更多。
1.2施工的技術要求高
目前,大體積混凝土的澆筑施工一般是在現場進行的。這對其澆筑施工操作提出了更高的要求,需要更高標準的施工技術水平。為了保證一整套澆筑工程的優(yōu)質優(yōu)量,必須實行更高標準、更嚴要求的施工流程與施工技術。
1.3需保證連續(xù)澆筑
大體積混凝土由于體積相對較大,因此在結構上顯得更為厚實。在澆筑施工的過程當中,應保證施工的整體性與統(tǒng)一性。一般情況下,應進行連續(xù)澆筑施工,防止施工中出現任何導致裂縫產生的問題。
1.4養(yǎng)護要求高
由于大體積混凝土體積較大,易在澆筑過程中產生裂縫,因此其后期的養(yǎng)護工作顯得十分重要[2]。應在保證前期準備工序與中期施工工序完成的情況下,做好后期的養(yǎng)護工作,避免大體積混凝土因養(yǎng)護不當出現問題,給整個工程項目帶來隱患。
目前,大部分建筑工程的施工以混凝土結構為主。而混凝土材料十分容易受到內在與外在因素不同作用的影響,進而產生裂縫。裂縫的出現降低了混凝土結構的承載力與耐久性?;炷亮芽p根據其產生原因一般分為:水泥干縮裂縫、溫度裂縫、外在負荷引起的裂縫與施工不當引起的裂縫等。混凝土裂縫的產生嚴重影響了整個工程的質量,帶來了一定的安全隱患。例如,福建省龍海市港尾鎮(zhèn)卓岐村原石灘度假區(qū)一期工程,在景觀橋梁橋面混凝土澆筑過程中,發(fā)生坍塌事故,造成3人死亡。事故的發(fā)生帶來了血的教訓。下面將對大體積混凝土裂縫產生的原因進行探討:
2.1水泥干縮
由于水泥硬化作用的要求,混凝土當中水分的比例應占據其1/5,而另外4/5的水分將會蒸發(fā)。而裂縫的產生是由于被蒸發(fā)水分的比例超過了4/5,水分的缺乏導致了混凝土的收縮。如果希望使混凝土恢復至原來的狀態(tài),應在其出現收縮時,及時為其補充水分,保證其水含量達到要求,使混凝土內部擴張。然而,這種連續(xù)的水分缺失與補充,會導致混凝土進行連續(xù)的收縮與擴張運動,以至于裂縫出現的幾率將會增大[3]。這是由于混凝土產生了強大的收縮應力。除此之外,混凝土的收縮與水泥的類別、其他混合材料以及混凝土的回合度等都存在較大的關系。施工人員應加強對混凝土澆筑的管理與后期的養(yǎng)護。
2.2水泥水化
水泥的水化作用,使混凝土需要釋放出一定的熱量。由于大體積混凝土機構較為厚實,導致其表面的散熱能力較差,無法將熱量散發(fā)到大氣中,因此在一定程度上會影響水泥的水化作用。水化熱的產生使混凝土內部溫度不斷升高,使其內外產生極大的溫差。這種情況一般發(fā)生在澆筑施工完成后的第四天左右,混凝土在溫度應力與收縮應力的作用下,將會產生裂縫。
2.3溫度變化
大體積混凝土的澆筑施工,其澆筑溫度會隨著外界氣溫的變化而改變。如果外界溫度急劇降低,混凝土內部與外部的溫差將會變大,進而導致裂縫的產生。溫差的產生使得混凝土內部生成了溫度應力。外界氣溫改變越劇烈,混凝土內外溫差的差距就越大,同時產生的溫度應力也將更大。如果外界溫度不斷升高,就會影響大體積混凝土的散熱,導致其內部溫度不斷攀升,同時延長了散熱時間,導致裂縫產生。施工人員在澆筑施工中,應及時調節(jié)混凝土的溫度。
3.1工程概況
某建筑工程總建筑面積為22萬m2,因入口使用功能的要求,需設置跨度為43m的結構轉換梁。該結構轉換梁體積大、混凝土強度高,施工難度十分大。因此在混凝土澆筑工程中,為防止裂縫產生應采取相應的應對措施。
3.2裂縫預防應對措施
3.2.1水泥干縮的應對措施
大體積混凝土的澆筑施工對水泥的需求量較大,而水泥用量與混凝土的干燥收縮是成正比的。也就是說水泥用量越大,混凝土的干縮性也越大。因此在澆筑施工中,應選用粉煤灰水泥與低熱水泥,以降低混凝土的干縮性。為了有效降低混凝土的干燥收縮,應盡可能的減少水泥的用量。另外應把握好水分的用量。一般情況下,增加混凝土中水分的用量將會使混凝土的干縮值快速升高。用水量對混凝土的干燥收縮產生的影響最為明顯。在相同的水泥用量下,混凝土的干縮程度與水分的用量成正比[4]。在綜合水泥用量和用水量的情況下,混凝土的干縮程度與水灰比成正比。外加劑的選擇中,由于化學外加劑會增加混凝土的干縮程度。應注意采用干縮小的泵送劑與減水劑。在實行混凝土的終凝工作前應進行降溫保溫,以減少干燥收縮現象的產生。
3.2.2溫度變化的應對措施
大體積混凝土由于體積十分龐大,導致其對水泥的需求量較大,水泥的水化作用使其內部溫度升高,產生了較大的溫度應力,進而增加了裂縫出現的幾率。對于原材料的選擇,應采用低水化熱類型的水泥。另外,外加劑的添加不當也會造成混凝土內外部溫差的產生,應采用符合施工標準的配比。大體積混凝土在澆筑施工過程中,由于沒有采用適當的散熱技術,同樣會造成混凝土內外溫差變大,導致溫度裂縫的產生。特別是在夏季的施工中,更應加強混凝土的降溫保溫工作。應在大體積混凝土的澆筑施工現場安置遮陽棚,避免太陽的直射,定時在其表面噴灑霧狀水。應按照標準對攪拌運輸車罐體的泵送管道進行保溫、冷卻。在大體積混凝土的澆筑施工中,應采取分層分區(qū)的方式進行澆筑。這種方式更有利于熱量的快速散發(fā),降低混凝土內外溫差。在冬季的澆筑施工后,應將濕麻袋覆蓋于混凝土表面,對其進行降溫,并把握好拆模的時間,以防止提前拆模。
3.2.3施工不當的應對措施
在混凝土梁板的起模、運輸、澆筑、吊裝過程當中,由于施工操作不當,造成混凝土裂縫是其產生裂縫的主要原因。例如,福建省福清市松益織帶有限公司6號車間工程,在混凝土澆筑過程中,發(fā)生模板支撐體系坍塌事故,造成4人死亡。從以上事故中,應吸取一定的教訓。在大體積混凝土的澆筑施工中,應盡量采用低水化熱類型的水泥,嚴格按照配比配置材料。在運輸與拼裝過程中,應及時對混凝土進行降溫及保溫。應保證混凝土結構構件鋼筋位置與系統(tǒng)安裝的準確性,并加強對模板、鋼筋、混凝土材料質量的控制[5]。積極做好混凝土的保溫、降溫工作,通過在其表面覆蓋濕麻袋或薄膜的方式進行養(yǎng)護,防止混凝土內部出現收縮。應避免提前拆模,造成混凝土強度不夠,進而在吊裝或施工負載情況下出現裂縫。保證預知梁板的支撐墊木在運輸時,距離其理論支撐點較近,避免懸臂過長。
3.2.4不均勻沉降的應對措施
支架基礎夯實不充分,會使支架在混凝土澆筑施工后出現不均勻下沉的問題,容易產生裂縫。為了保證工程地基的平整與穩(wěn)定,針對土質松軟以及填土地基,應對預制場地進行夯實。在下一道施工工序前,應對地基進行加固。應嚴格控制模板的強度及剛度,模板支撐間距應符合施工標準,使地基能夠均勻受力。
綜上所述,隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,社會對施工工程質量的要求也越來越高,越來越嚴格。建筑工程的質量保障著建筑的安全。因此保障施工的質量對整個施工工程有著極其重要的意義。而大體積混凝土的施工水平關系著整個工程的質量,只有不斷提高其澆筑施工技術與水平,才能保證整個工程的順利進行,進而保證工程的優(yōu)質優(yōu)量,不斷推動建筑工程的發(fā)展進程。
[1]董芳芳.淺談建筑施工中大體積混凝土無縫技術的應用[J].江西建材,2014(3):59~60.
[2]管俊剛,胡繼友.建筑工程中大體積混凝土無縫施工技術[J].建筑工程技術與設計,2014(29):98.
[3]宣善宏.大體積混凝土裂縫控制的施工技術措施[J].工程與建設,2010 (5):671~673.
[4]王滄州.大體積混凝土裂縫分析及應對措施[J].鐵道工程學報,2010 (7):73~76.
[5]談新文.建筑工程大體積混凝土澆筑的特點與施工技術[J].科技創(chuàng)新導報,2012(19):62.
TU755.7
A
1673-0038(2015)06-0061-02
2015-1-21
張初炬(1982-),男,工程師,本科,從事施工技術工作。