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        泉州港某引橋工程預(yù)應(yīng)力空心板裂縫成因及其防治措施

        2017-03-09 10:39:36沈志超
        綠色環(huán)保建材 2017年7期
        關(guān)鍵詞:措施混凝土

        沈志超

        廈門市交通建設(shè)工程檢測(cè)有限公司

        泉州港某引橋工程預(yù)應(yīng)力空心板裂縫成因及其防治措施

        沈志超

        廈門市交通建設(shè)工程檢測(cè)有限公司

        在橋梁工程、高樁碼頭引橋工程中,預(yù)應(yīng)力空心板得到越來越廣泛的應(yīng)用,但在施工過程中,高強(qiáng)度的空心板易產(chǎn)生裂縫。影響因素有溫度應(yīng)力、原材料質(zhì)量、施工工藝等。預(yù)應(yīng)力空心板是橋梁工程、引橋工程的主要受力結(jié)構(gòu),保證混凝土的預(yù)制質(zhì)量至關(guān)重要,而防治空心板裂縫是控制預(yù)制質(zhì)量的重要一環(huán)。本文以泉州港某引橋工程為實(shí)例,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)采取的技術(shù)措施和相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料,淺析了預(yù)應(yīng)力空心板裂縫的成因,介紹了預(yù)應(yīng)力空心板裂縫的防治措施和效果。

        預(yù)應(yīng)力空心板;裂縫成因;防治措施

        1 工程概況

        泉州港某引橋工程位于泉州市惠安縣,引堤、引橋總長(zhǎng)2488米(包括引堤),其中引橋長(zhǎng)2120m,高樁梁板結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁,橫梁上安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板,本工程預(yù)應(yīng)力砼空心板共1313件,單塊尺寸20*1.25*0.9m,單塊方量為12.3m3??招陌鍢?gòu)件采用后張法進(jìn)行施工,空心板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C50。

        1.1 空心板澆筑施工工藝

        混凝土的澆筑采用連續(xù)澆筑,使用自拌混凝土吊罐法施工。澆筑順序?yàn)橄葷仓装寤炷?,振?shí)抹平后安裝充氣氣囊作為芯模,再澆筑腹板混凝土,最后澆筑頂板混凝土。其中板梁腹板混凝土澆筑按縱向分段水平分層進(jìn)行澆筑振搗??招陌屙敯寤炷琳駬v完畢后,對(duì)板梁混凝土頂面進(jìn)行抹平搓毛處理,以保證板梁有較粗糙的混凝土頂板表面。

        1.2 配合比情況

        混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C50,混凝土配合比為∶水泥∶砂∶碎石∶水∶減水劑=1∶1.26∶2.31∶0.33∶0.007;水灰比0.33,砂率35%,水泥用量為491kg/m3,坍落度120±20mm;采用漳州中達(dá)P.O42.5R水泥,外加劑為早強(qiáng)型高性能減水劑。

        2 裂縫調(diào)查

        預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制開始后,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),空心板在澆筑完成并拆除鋼模后(澆注后24小時(shí)內(nèi)),空心板頂面和倒角處沿頂面預(yù)留的鉸縫鋼筋方向產(chǎn)生大量細(xì)小裂縫。

        3 成因分析

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裂縫統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,對(duì)裂縫成因展開了分析,首先按產(chǎn)生機(jī)理對(duì)裂縫類型進(jìn)行分類,然后依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況逐一確認(rèn)各類型裂縫存在的可能,排除不存在的裂縫類型,并對(duì)可能存在的裂縫類型進(jìn)行主次原因確認(rèn)。

        4 裂縫的防治措施

        針對(duì)以上原因分析結(jié)果,我們提出了以下具體的解決措施,主要從更改頂角設(shè)計(jì)、降低混凝土入模溫度和降低早期水化熱、增加二次振搗等方面作適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。

        4.1 更改倒角設(shè)計(jì)

        根據(jù)裂縫調(diào)查和分析的結(jié)果,進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)取消倒角而使用直角相連后可極大的減少倒角處裂縫。據(jù)此建議設(shè)計(jì)院更改倒角設(shè)計(jì),并得到設(shè)計(jì)院的認(rèn)可和實(shí)施。設(shè)計(jì)變更后該處鋼筋的保護(hù)層有所增加,同時(shí)也避免了澆筑時(shí)倒角浮漿比其它頂面更嚴(yán)重的情況。

        4.2 合理選擇原材料和嚴(yán)控混凝土入模溫度

        1)原材料選擇。根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果,我們認(rèn)為原配合比使用的中達(dá)P.O42.5R水泥入場(chǎng)溫度過高、早期水化熱過大,經(jīng)試驗(yàn)比對(duì)后,選擇萬年青P.O 42.5水泥替換。同時(shí),要求外加劑廠家對(duì)外加劑的性能進(jìn)行了調(diào)整,用普通高性能減水劑替代原早強(qiáng)型高性能減水劑。這兩個(gè)措施均有利于降低混凝土的早期水化熱和表面溫升。

        2)嚴(yán)控混凝土入模溫度。過高的混凝土入模溫度,不但極大增加混凝土早期溫升,導(dǎo)致砼表面過快干燥,還可能造成混凝土‘假凝’,對(duì)于控制混凝土的裂縫極為不利。我們要求對(duì)混凝土溫度進(jìn)行測(cè)量,超出35℃不得入模。并采用以下管理辦法來實(shí)現(xiàn)混凝土的溫度要求:嚴(yán)格控制水泥進(jìn)場(chǎng)溫度,對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥溫度進(jìn)行溫度測(cè)量,拒收溫度超出70℃的水泥;對(duì)入場(chǎng)水泥執(zhí)行先進(jìn)先用的原則,保證水泥在水泥罐中有一定的冷卻時(shí)間;對(duì)混凝土用粗集料進(jìn)行灑水降溫。

        4.3 控制混凝土的攪拌時(shí)間和澆注時(shí)間

        混凝土拌和時(shí)間控制在2—3min,不能過短,也不宜過長(zhǎng),保證混凝土的均勻性;嚴(yán)格控制用水量,經(jīng)常檢測(cè)混凝土的坍落度,保證混凝土具有良好的和易性?;炷翝沧⑦x擇在一天中溫度較低的時(shí)候進(jìn)行,不僅可以降低混凝土的入模溫度,還可以降低混凝土的表面溫升,減緩砼表面的失水干燥,從而避免空心板頂面混凝土假凝和過快凝結(jié),減輕混凝土干縮應(yīng)力。

        4.4 進(jìn)行二次振搗、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

        混凝土頂板澆筑完成后,需要進(jìn)行二次振搗,避免混凝土澆筑后出現(xiàn)骨料沉降現(xiàn)象,同時(shí)可一定程度上解決因混凝土表面水份干燥過快而產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,避免干縮裂縫。

        不論是哪一種原因?qū)е碌牧芽p,混凝土的養(yǎng)護(hù)都極為關(guān)鍵。等混凝土脫模之后才開始灑水養(yǎng)護(hù)的方法是錯(cuò)誤的?;炷翝沧⑹諠{完成后,應(yīng)盡快使用麻袋覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面始終保持在濕潤(rùn)狀態(tài),不允許混凝土在高溫下裸露暴曬。由于水泥在水化過程中產(chǎn)生很大的熱量,混凝土澆注完成后必須在側(cè)模外噴水散熱,以利于混凝土盡快散熱,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于兩周。

        4.5 嚴(yán)格控制芯模放氣時(shí)間

        為了避免出現(xiàn)因芯模漏氣和放氣過早而造成的頂面混凝土沉降裂縫,在每次使用充氣膠囊前都對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢查,對(duì)于有漏氣的膠囊,一律不使用。同時(shí),在空心板頂面混凝土強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa前不允許放氣。為保證措施得到順利實(shí)施,安排專人檢查芯模氣壓,發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)處理。

        5 效果跟蹤

        在按上述方案實(shí)施后,裂縫現(xiàn)象得到很大的改善。我們對(duì)防治方案實(shí)施后澆注的空心板進(jìn)行了跟蹤,抽取了其中的8片進(jìn)行裂縫統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表1。

        6 結(jié)語

        (1)施工過程中,對(duì)于裂縫的分析和處理應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工各階段的調(diào)查與對(duì)比,處理方案和改進(jìn)措施應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況和室內(nèi)試驗(yàn)不斷驗(yàn)證與完善。

        (2)除了加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)外,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)倪x擇原材料和調(diào)整施工工藝、改善添加劑性能亦可使混凝土結(jié)構(gòu)表層的裂縫得到有效控制。

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