張偉

中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司 陜西 西安 710021

引言

伴隨著時(shí)間的不斷推移，我國(guó)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出高速的發(fā)展態(tài)勢(shì)，施工技術(shù)也在緊緊跟隨時(shí)代發(fā)展腳步不斷更新、不斷變化，為了滿足施工當(dāng)中建筑物對(duì)于結(jié)構(gòu)承載力、體系穩(wěn)定性等多方面所提出來(lái)的要求，混凝土建筑物體量變得越來(lái)越大。大體積混凝土在具體應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，工作人員需要針對(duì)混凝土溫度裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制，在設(shè)計(jì)以及施工期間，采用最合理的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，并不斷對(duì)混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化，從而降低和減少溫度裂縫的出現(xiàn)，大幅度提高施工水平和效率。基于此，本文下面主要對(duì)連續(xù)梁大體積混凝土的防裂技術(shù)措施展開深入探討。

1 工程概況

新建杭衢鐵路站前工程3 標(biāo)跨滬昆高速公路特大橋（DK094+025.500）工程，中心里程為DK094+025.50，起訖里程DK092+028.245～DK096+022.755?？卓绮贾脼椋?1-40m+2-32m+36-40m+1-32m+8-40m）簡(jiǎn)支箱梁+（44+72+44）m連續(xù)梁+（1-40m）簡(jiǎn)支箱梁+（70+128+70）m連續(xù)梁+（4-32m+20-40m+2-32m+4-40m）簡(jiǎn)支箱梁， 全長(zhǎng)3994.51m。其中樁基674根，共10344.5m，樁徑為1.0m、1.25m、2.0m，最大樁長(zhǎng)34.5m，最小樁長(zhǎng)9.5m；全橋共設(shè)雙線矩型空心橋臺(tái)2個(gè)，圓端形實(shí)體墩94個(gè)，最大墩高16m，最小墩高1.5m。其中62#至65#墩之間為（70+128+70）m連續(xù)梁，用于跨越滬昆高速公路，跨越交叉里程為DK94+712.600。

2 工程重點(diǎn)與難點(diǎn)分析

當(dāng)工作人員參與到施工過(guò)程當(dāng)中去，發(fā)現(xiàn)此項(xiàng)工程存在著較多的難點(diǎn)，其一：懸臂現(xiàn)澆連續(xù)跨度較大，主跨已經(jīng)達(dá)到128m。在施工過(guò)程當(dāng)中，給予線性控制帶來(lái)較多的影響。其二：連續(xù)梁上跨滬昆高速，高速公路每天車流量較大，給予具體施工帶來(lái)許多影響，而且增加安全問(wèn)題出現(xiàn)的可能。其三：梁體內(nèi)部鋼筋非常密集，而且預(yù)應(yīng)力管道呈現(xiàn)出集中的態(tài)勢(shì)，結(jié)構(gòu)更具復(fù)雜性的特點(diǎn)。在具體施工期間，混凝土搗固質(zhì)量要求較高。其四：預(yù)應(yīng)力束長(zhǎng)，預(yù)應(yīng)力張拉要求較高，所以具體的預(yù)應(yīng)力施工遇到較多的影響和困難。其五：無(wú)論是掛籃的安裝還是移動(dòng)、安全防護(hù)等，都是連續(xù)梁施工過(guò)程當(dāng)中的要點(diǎn)內(nèi)容。其六：梁體體積非常大，而且所使用的混凝土數(shù)量較多，在具體施工期間，對(duì)于混凝土供應(yīng)能力等多個(gè)方面都需要做好安排和組織，還需要由工作經(jīng)驗(yàn)豐富的人員做好施工的組織工作。大體積混凝土施工需要應(yīng)用科學(xué)的方法，降低和減少混凝土內(nèi)部的水化熱、避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。同時(shí)，還要應(yīng)用科學(xué)的方法，防止預(yù)應(yīng)力筋張拉前混凝土早期開裂問(wèn)題。

3 大體積混凝土的含義

雖然說(shuō)大體積混凝土憑借自身強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，已然在建筑行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用，但是世界上各個(gè)國(guó)家，針對(duì)大體積混凝土的概念卻沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定論。通過(guò)對(duì)我國(guó)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》GB50496-2018當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)其中規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土被稱之為大體積混凝土。美國(guó)有關(guān)學(xué)者認(rèn)為：任何就地澆筑的大體積混凝土以及尺寸較大，必須要應(yīng)用科學(xué)的方法與措施來(lái)解決水化熱以及隨之而引發(fā)的問(wèn)題，以最大限度減少開裂。通過(guò)對(duì)多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，可以認(rèn)為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的高品質(zhì)混凝土大部分都可以將其稱之為大體積混凝土[1]。

4 混凝土裂縫的含義

建筑行業(yè)在具體施工過(guò)程當(dāng)中，建筑物結(jié)構(gòu)在具體施工期間或者是使用期間，是非常容易出現(xiàn)混凝土裂縫的，在正常的情況之下，主要將其分為兩種形式，即：微觀裂縫與宏觀裂縫。微觀裂縫主要在建筑物結(jié)構(gòu)當(dāng)中的分布具有不連續(xù)性。寬度在正常的情況之下，已經(jīng)＜0.05mm，肉眼是無(wú)法分辨和找到的；而宏觀裂縫實(shí)際寬度已經(jīng)＞0.05mm，主要就是由于微觀裂縫不斷發(fā)展而來(lái)的。在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，非常容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，通過(guò)對(duì)裂縫進(jìn)行嚴(yán)格的控制，將裂縫的實(shí)際寬度控制在合理的范圍之內(nèi)，而并不能夠全面將裂縫進(jìn)行清除。

混凝土裂縫根據(jù)其深度又可以將其分為三種類型，即：表層裂縫、深層裂縫以及貫穿裂縫。表層裂縫在混凝土的表面可以清晰見到，深度較淺。如果不以繼續(xù)的方式向深處所發(fā)展的話，是不會(huì)造成嚴(yán)重影響的。深層裂縫是由表面裂縫慢慢演變而來(lái)的；而貫穿裂縫主要是由深度裂縫發(fā)展而來(lái)，其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[2]。

5 連續(xù)梁大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因

5.1 受到水泥水化熱的影響

眾所周知，水泥的水化作用所產(chǎn)生的水化熱極大，大體積混凝土在凝結(jié)硬化期間，水化熱水帶來(lái)的影響溫度呈現(xiàn)出快速升高的態(tài)勢(shì)，但是混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)較小，所以混凝土內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)大量的熱，但是卻無(wú)法以最快的速度排放出去。通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工以及檢驗(yàn)規(guī)范當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中已經(jīng)明確的規(guī)定：大體積混凝土內(nèi)部與外部的溫度差不可超過(guò)25℃，形成較高的溫度梯度，通過(guò)熱脹冷縮現(xiàn)象可以得知，混凝土內(nèi)部膨脹速率度與外部相比較偏大一些，而且非常容易受到各種因素所帶來(lái)的影響，故而混凝土內(nèi)部產(chǎn)生非常大的壓應(yīng)力，表面也會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力與混凝土的抗拉強(qiáng)度相比較偏大一些時(shí)，混凝土表面裂縫就會(huì)出現(xiàn)[3]。

5.2 環(huán)境與澆筑溫度帶來(lái)的影響

當(dāng)工作人員參與到施工過(guò)程當(dāng)中去，需要對(duì)環(huán)境與澆筑溫度加強(qiáng)關(guān)注與重視，因?yàn)檫@兩項(xiàng)內(nèi)容非常有可能增加裂縫出現(xiàn)的可能與概率。例如：澆筑溫度較高，那么混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)受到一定的影響，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度在不斷升高當(dāng)中，這時(shí)混凝土內(nèi)部與外部所形成的溫度差就會(huì)極高，對(duì)于混凝土防裂工作有序展開帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此，為防止混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，就需要制定出具有科學(xué)性澆筑計(jì)劃，對(duì)實(shí)際的澆筑溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制[4]。

5.3 影響因素

在具體施工期間，工作人員非常容易受到多種因素所帶來(lái)的影響，例如：外界因素等，增加裂縫出現(xiàn)的可能性。約束條件主要包括外約束與內(nèi)約束兩種形式，外約束指的是支座等外界因素所帶來(lái)的影響，故而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題；而內(nèi)約束指的則是溫度的影響之下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部所產(chǎn)生的熱脹冷縮造成變形問(wèn)題的出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行分析可以得知，混凝土在溫度影響之下會(huì)發(fā)生變形情況，而且這種變形受到約束作用所帶來(lái)的影響而出現(xiàn)應(yīng)力，一旦超過(guò)抗拉極限，那么就出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，影響建筑物的質(zhì)量。

5.4 混凝土收縮影響

經(jīng)過(guò)專業(yè)工作人員大量實(shí)踐之后已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，混凝土凝結(jié)硬度需要的只有20%的水分，而其他80%水分，則需要全部被蒸發(fā)掉，水分蒸發(fā)之后，混凝土的體積會(huì)慢慢縮小。若收縮作用受到約束帶來(lái)的影響，那么也會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的。在正常的情況之下，混凝土收縮結(jié)束之后，會(huì)處在水飽和的狀態(tài)當(dāng)中，換句話來(lái)說(shuō)，其完全能夠恢復(fù)到膨脹之前的體積，這時(shí)工作人員在對(duì)裂縫進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，需要將收縮值進(jìn)行換算，換算為可以引起同樣溫度變化時(shí)需要的溫度值[5]。

6 連續(xù)梁大體積混凝土防裂技術(shù)措施

6.1 原材料控制技術(shù)

眾所周知，將高質(zhì)量的材料加入到具體施工過(guò)程當(dāng)中去，才能夠體現(xiàn)出更好的效果，所以在工程項(xiàng)目具體施工過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)水泥原材料加強(qiáng)重視，并且進(jìn)行慎重的選擇。針對(duì)水泥種類加強(qiáng)關(guān)注，并進(jìn)行優(yōu)化，保證混凝土的開裂敏感性較低，具有較好的預(yù)應(yīng)壓力。其次，使用火山灰有效替代硅酸鹽的使用量，這樣做的目的是為了有效降低混凝土當(dāng)中的水泥用量，同時(shí)，還能夠有效減少水泥水化熱效應(yīng)。再加入一定量的減水劑、引氣劑等等使用最頻繁的外加劑，大幅度提高混凝土的實(shí)際效果與功能。在混凝土正式澆筑之前，骨料級(jí)別以及混凝土的配置非常關(guān)鍵，因?yàn)閮身?xiàng)工作與混凝土的性質(zhì)之間有著緊密的聯(lián)系和關(guān)系，工作人員可以通過(guò)在混凝土內(nèi)部加入集料，從而有效降低混凝土的實(shí)際溫度，防止變形問(wèn)題出現(xiàn)的可能，或者是通過(guò)較好的混凝土配比來(lái)有效降低大體積混凝土中材料當(dāng)中的問(wèn)題。

6.2 施工防護(hù)技術(shù)

為了能夠有效避免大體積混凝土在具體使用過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，還需要用控制澆筑溫度、避免溫度波動(dòng)等多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?；炷翝仓ぷ髟谡归_過(guò)程當(dāng)中，每一位工作人員都需要秉承認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度，采用預(yù)先冷卻加入冰塊等有效方法，降低混凝土水化熱問(wèn)題出現(xiàn)的可能，或者是也可以采用人工控溫的方法來(lái)保證硬化的溫度。例如：在大體積混凝土的內(nèi)部加入冷水管，這樣水流在不斷的循環(huán)當(dāng)中，就能夠?qū)⑵鋬?nèi)部的溫度進(jìn)行有效降低， 防止大體積混凝土出現(xiàn)梯度效應(yīng)。

6.3 養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)

養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是大體積混凝土工程防裂過(guò)程當(dāng)中最重要的組成部分與環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，之所以會(huì)出現(xiàn)開裂問(wèn)題，其中有很大一部分原因就是養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做到位所導(dǎo)致的，因此，需要對(duì)于脫膜的時(shí)間等進(jìn)行嚴(yán)格控制，并且切實(shí)做好灑水作業(yè)等多項(xiàng)工作，這樣能夠有效提高防裂效果。

6.4 預(yù)應(yīng)力質(zhì)量保護(hù)方法

工作人員參與到施工過(guò)程當(dāng)中，需要確保預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量，應(yīng)用多種方法真正實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。其一，保證波紋管綁扎無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，并且確保成孔的質(zhì)量以及管道坐標(biāo)的責(zé)任。其二，管道接頭的密閉性必須要良好，防止將體滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)。其三，對(duì)預(yù)施應(yīng)力各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的測(cè)量，并且按照測(cè)量之后的結(jié)果，第一時(shí)間將張拉控制應(yīng)力進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，確定預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量，保證箱梁有效預(yù)應(yīng)力度的準(zhǔn)確性。其四，在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程當(dāng)中，需要遵循“以應(yīng)力控制為主、伸長(zhǎng)量作為較核”的標(biāo)準(zhǔn)。如果工作人員發(fā)現(xiàn)伸長(zhǎng)量與理論生產(chǎn)量相比較，誤差已經(jīng)超過(guò)±6%，這時(shí)候需要找到之所以出現(xiàn)這些問(wèn)題的主要原因，再制定出完善的方法， 將問(wèn)題妥善解決。

6.5 壓漿質(zhì)量保護(hù)措施

首先，在工作正式展開，應(yīng)用專業(yè)的空壓機(jī)，將孔內(nèi)部所存在的雜物或者是積水全部吹出；其次，工作展開之前，將專業(yè)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真清洗，不要有殘?jiān)蛘呤欠e水的殘留。再則，針對(duì)兩端下彎的預(yù)應(yīng)力筋孔道，需要在孔道最高點(diǎn)設(shè)置排氣孔，并且確保排氣孔能夠?qū)⒆约旱淖饔萌堪l(fā)揮出來(lái)，無(wú)任何堵塞問(wèn)題的出現(xiàn)，保證管道頂部漿液充滿，排氣管主要應(yīng)用金屬管，絕對(duì)不要使用PVC管；最后，管道壓漿的過(guò)程當(dāng)中，每間隔20m需設(shè)置一排氣管。

7 結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，大體積混凝土裂縫引發(fā)的原因具有多樣性，工作人員在具體施工以及設(shè)計(jì)期間，需要對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題加強(qiáng)關(guān)注與重視，并且增強(qiáng)自己的混凝土防裂意識(shí)。站在多個(gè)角度、 多個(gè)方面，科學(xué)使用混凝土防裂技術(shù)，大幅度提高混凝土施工水平與質(zhì)量，避免混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)影響，保證建筑物使用的安全性。另外，施工人員參與到工作過(guò)程當(dāng)中去， 還需要本著認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度，將愛(ài)崗敬業(yè)作為自己工作的原則，選擇出最合適、最恰當(dāng)?shù)拇篌w積混凝土防裂技術(shù)措施，進(jìn)一步提高施工水平和效率，最終將高質(zhì)量的建筑項(xiàng)目呈現(xiàn)在大眾的眼前，滿足新時(shí)代下人們對(duì)于建筑行業(yè)所提出來(lái)相關(guān)要求。