安全 工藝及措施

2021-08-14 08:20:13 字數 5303 閱讀 3312

混凝土施工問題彙總(二)

混凝土裂縫產生的原因很多,有變形引起的裂縫,有外載作用引起裂縫,有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等,施工中要區別對待,並根據實際情況正確解決問題。

乾縮裂縫成因及處理措施

乾縮裂縫多出現在混凝土養護結束後的一段時間或是混凝土澆築完畢後的一周左右,水泥漿中水分的蒸發會產生乾縮。乾縮裂縫的產生通常會影響混凝土的抗滲性,引起鋼筋的鏽蝕從而影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等。

主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般採用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的乾縮受水灰比的影響較大,在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑;三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大於配合比設計所給定的用水量;四是加強混凝土的早期養護,並適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,並塗刷養護劑養護;五是在混凝土結構中設定合適的收縮縫。

塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在乾熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩側細且長短不

一、互不連貫狀態。較短裂縫一般長20~30厘公尺,較長裂縫可達2~3公尺,寬l~5公釐。其產生的主要原因為:

混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等。

主要預防措施:一是選用乾縮值較小、早期強度較高的矽酸鹽或普通矽酸鹽水泥;二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度、和易性,減少水泥及水的用量;三是澆築混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透;四是及時覆蓋塑料薄膜或潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護;五是在高溫和大風天氣要設定遮陽和擋風設施,及時養護。

沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生是由於結構地基土質不勻、鬆軟,或回填不實或浸水而造成不均勻沉降所致,也有因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部鬆動等導致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍後產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。

主要預防措施:一是對鬆軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固;二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,並使地基受力均勻;三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡;四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先後次序;五是在凍土上搭設模扳時要注意採取一定的預防措施。

溫度裂縫及預防

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中後期。混凝土施工中當溫差變化較大,或是混凝土受到寒潮襲擊,會導致混凝土表面溫度急劇下降而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的範圍內產生。

溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構,裂縫多平行於短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。此種裂縫的出現會引起鋼筋鏽蝕,混凝土碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

主要預防措施:盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥;減少水泥量,將水泥用量盡量控制在450公斤/立方公尺以下;降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下;改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱;改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統的三冷技術的基礎上採用二次風冷新工藝,降低混凝土的澆築溫度;在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間;高溫季節澆築時可採用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土溫公升,降低澆築混凝土的溫度;大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關,要合理安排施工工序,分層、分塊澆築,以利於散熱,減小約束;在大體積混凝土內部設定冷卻管道,通過冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內外溫差;加強混凝土溫度的監控,及時採取冷卻、保護措施;預留溫度收縮縫;減小約束,澆築混凝土前宜在基岩和老混凝土上鋪設砂墊層或使用瀝青等材料塗刷;加強混凝土養護,混凝土澆築後,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,並注意灑水養護,適當延長養護時間,在寒冷季節,混凝土表面應採取保溫措施,以防止寒潮襲擊;混凝土中配置少量的鋼筋或者摻人纖維材料,將混凝土的溫度裂縫控制在一定範圍之內。

1. 混凝土大都具有大體積混凝土的性質,應重視體積穩定性(水化熱及收縮)。混凝土(包括摻不同外加劑的混凝土)在水中一般呈微膨脹變形,在空氣中一般呈收縮變形。

2. 水泥用量越大,用水量越高,表現為水泥漿量越大,坍落度大,收縮越大。避免雨中澆灌混凝土。遇有小雨,應採取防雨措施(特別是下料部位)並調整水灰比。

3. 水灰比越大,乾縮越大,一般高強混凝土的水灰比較小,對後期乾縮有利,但由於水泥漿量或膠凝材料較多以及高效減水劑的作用,比中低強度混凝土收縮大,而且隨著強度提高拉壓比降低。低水灰比對早期塑性收縮是不利的。

4. 暴露面越大,包羅面積越小,收縮越大。

5. 礦渣水泥收縮比普通水泥收縮大,粉煤灰水泥及礬土水泥收縮較小,快硬水泥收縮較大;礦渣水泥及粉煤灰水泥水化熱比普通水泥低,故應根據厚度選擇水泥品種。重大工程應進行水化熱及收縮試驗在進行抉擇。

6. 砂岩做骨料收縮大幅度增加。粗細骨料中含泥量越大收縮越大,抗拉強度低,應嚴格限制。

7. 早期養護時間越早、越長(7~14天),收縮越小。保濕養護避免劇烈乾燥能有效地降低收縮應力。

注意振搗,特別是在梁板(或牆板)交接處,但不得超振,以防離析和大量泌水。樓板澆築後立即噴霧,二次压光,覆蓋塑料薄膜,加強潮濕養護對控制裂縫很有益處。

8. 環境濕度越大,收縮越小,環境溫度越高,越乾燥,收縮越大。

9. 骨料粒徑越粗,收縮越小,骨料粒徑越細,砂率越高,收縮越大。

10. 水泥活性越高,顆粒越細,比表面積越大,收縮越大。(摻合料粒徑影響具有相同性質)

11. 配筋率越大,收縮越小,但配筋過量則會增加混凝土拉應力。配筋宜細而密,不宜粗而稀。注意在收縮應力集中區,加強構造配筋。預應力結構加強非預應力配筋。

12. 風速越大,收縮越大,注意高空中現澆混凝土,避免炎熱季節陽光直射新澆混凝土表面。

13. 外加劑及摻合料選擇不當,顯著增加收縮;選擇適宜可減少收縮,特別是早期收縮。

14. 環境及混凝土溫度越高,收縮越大。停工暴露時間越長,收縮越大。

15. 收縮和環境降溫同時發生,對工程更為不利。

16. 盡早回填土,土壤是混凝土最佳養護介質。盡早封閉房屋和裝修對減少收縮有利。

17. 泌水量大,表面含水量過高,表面早期收縮加大,但應避免混凝土表面早期脫水加大收縮。

18. 用量較少的中低強度等級水泥,水灰比較低,坍落度較小的混凝土,大部分收縮完成時間約為一年。水泥用量較大,強度等級較高的混凝土約為2年。

混凝土最終收縮完成時間約20年。輕微收縮裂縫的處理與修補不是「質量事故」。

病害表現

1 混凝土表面出現鏽斑、蜂窩、麻麵、腹板與底板倒角處有水紋;

2 腹板存在鋼筋顯影或漏筋;

3 梁體產生裂紋、裂縫;

4 後張法時預應力混凝土張拉問題;

5 箱梁橫坡超標;

6 梁板頂部收面拉毛不規範;

7 預製梁錨墊板位置偏差。

1. 混凝土表面出現鏽斑、蜂窩、麻麵、腹板與底板倒角處有水紋

成因分析:

-模板安裝之前未打磨或打磨不足,未塗刷脫模劑;

-混凝土集料不符合規範要求,集料級配差,混凝土攪拌不均勻;

-混凝土下料不規範,砂石集中,造成混凝土離析;

-混凝土在振搗時出現漏振現象,導致氣泡未排出,在表面出現麻點;

-模板拼裝不嚴,振搗時模板移位,導致漏漿;

-模板脫模劑塗刷不勻,或區域性漏刷或失效,混凝土表面與模板粘結造成麻麵。

預防措施:

-現場人員加強質量意識,堅持每塊模板安裝之前均進行打磨驗收,符合要求後才准進行安裝工作;

-確保良好的施工配合比,保證計量準確,嚴格控制混凝土攪拌前的集料級配;

-混凝土澆築工程中振搗棒的移動間距不應超過其作用半徑的1.5倍,與側模應保持5~10cm的距離,插入下層混凝土5~10cm的深度;

-表面振動器移位應能覆蓋已振實部分不小於5~10cm;

-對於採用振搗棒及附著式振動器施工,混凝土分層澆築厚度不宜超過30cm。

外側模板打磨

外側模板打磨效果

內模打磨、拼裝

內模安裝

2. 腹板存在鋼筋顯影或漏筋

成因分析:

-鋼筋保護層墊塊設定數量不足,間距太大,導致鋼筋緊貼模板,造成露筋;

-振搗時振動器長時間觸及鋼筋,或踩踏鋼筋,使鋼筋位移,造成露筋;

-混凝土保護層太小或保護層處混凝土振搗不實。

預防措施:

-澆築混凝土時保證鋼筋位置和保護層厚度正確;

-混凝土振搗嚴禁撞擊鋼筋,操作時,避免踩踏鋼筋,如有踩彎或脫扣等及時調整直正;

-保護層混凝土要振搗密實;

-在預製梁側面加設附著式振搗器保證保護層處混凝土密實。

保護層墊塊布設

附著式振動器安裝器

專人負責開關附著振動器

3. 梁體產生裂紋、裂縫

成因分析:

-預製梁台座基礎不密實或強度較低,引起不均勻沉降導致梁體裂縫;

-用標準養護的混凝土試件強度作為施加張拉的條件,可能導致梁體產生裂縫;

-混凝土級配差使混凝土的彈性模量偏小;

-波紋管道於梁寬方向的偏位造成樑端負彎矩偏心而引起的預應力樑端部側面有縱向裂縫;

-波紋管豎向偏位過大,造成零彎矩軸偏位;

-冬季施工時,蒸汽養護公升溫或降溫速度過快,易引起梁體的溫差裂縫;

-堆放時支點位置不當造成梁體處於受扭狀態產生裂縫甚至剪斷;

-移梁時起吊不規範,與底模表面吸力過大產生裂縫。

預防措施:

-應對底模基礎進行處理,加強基礎的強度、剛度和穩定性;

-混凝土石子的最大粒徑不宜過小;保證混凝土較好的級配;

-確保混凝土張拉前的彈性模量符合要求;

-將控制張拉的抗壓強度試塊與樑同條件養護,待強度達到要求時進行張拉;

-波紋管位置、鋼絞線張拉順序應符合設計規定;

-蒸汽養護時準備測溫裝置,控制降溫在5~10℃/h,做好公升溫、恆溫、降溫記錄;

-梁堆放耐支點位置應對稱,斜撐應設於翼板根部,不能撐於翼扳外緣;

-移梁從一頭輕吊,消除底模表面間真空後再雙點起吊;

-養護及時,滿足養護期要求。

台座及基地橫斷面

台座鋼筋布置

台座製作過程

台座澆築效果圖

灑水養生

包裹養生

4. 後張法時預應力混凝土張拉問題

成因分析:

-張拉過程中發生滑絲滑束或者斷絲;

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