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混凝土浇筑技术要求要有较高的整体完整性,所以在实际施工中要预留工作缝,在进行分层浇筑过程中首先要保证底层的混凝土凝结完成后在进行下一步工作以提高整体性。所以,混凝土浇筑技术在混凝土搅拌、输送和振捣等几个环节中需要较高的协调性。对于混凝土制作中的选料以及泵送工作我们已经在上一部分做了详细的介绍,这里主要讲述混凝土浇筑技术中振捣工作的详细操作规定以及说明。对于混凝土浇筑技术中的振捣工作我们有以下几个内容:从道入口到落地点的距离不应该超过Zm,当浇筑高度超过三米时,要采取必要的措施保证浇筑效果,可以采用串通、流管等方式;在浇筑中要根据实际建筑物大小采用分层浇筑的方式,要根据钢筋结构、强度等因素提出实际的建设意见,一般情况下建筑我深度要控制在振捣棒长度的lt25倍以下;在进行振捣工作中要遵循快进慢出,逐点进行的原则,移动半径要小于振捣棒作用范围直径的l.5倍;对于使用平板振动器进行操作时,要确保振动器有效震动面积边缘部分的振捣。
二、混凝土浇筑方案
2.1全面分层浇筑方案
在混凝土浇筑工作中采用全面分层的浇筑技术,实际上就是在第一层完成浇筑工作之后在进行第二层的浇筑工作逐层进行,直到浇筑工作完成。在实际浇筑工作中,要根据实际工作面积情况选择合适的浇筑方案,一般情况下这种浇筑技术不适合用于大面积的浇筑工作,在实际浇筑工作中一般是从短边开始向着长边的方向延伸,有时候也采用从中间向四周延伸的浇筑方法。总之在保证浇筑质量的前提下根据实际情况选择合适的浇筑方案。
2.2斜面分层浇筑方案
斜面分层浇筑方案主要应用与长度较长、厚度较厚的建筑工程混凝土浇筑中,在浇筑工作中把混凝土自然的同顶端倾泻下去,从而自然的形成L3的斜面,然后再从斜面底部开始向上工作,逐步浇灌,确保工作的仔细认真。
2.3分段分层浇筑方案
在采用上边提到的全面分层浇筑技术时,会对与搅拌机以及混凝土的输送提出很大的要求,提高了工作难度。如果这些要素在无法满足的情况下,采用分段式的分层浇筑技术是有实际意义的。分段式分层浇筑方案是从底层开始浇筑,缓慢的进行,等一段时间过后在进行第二层的浇筑工作,这样自下而上的浇筑。分段分层浇筑方案主要用于厚度不是很大但是建筑面积长度较大的建筑工程中。以上三种主要的混凝土浇筑技术并不能满足实际工作情况下复杂多变的情况,这就要求工作人员有灵活应用变通的能力,要根据施工现场的具体情况进行混凝土浇筑工作。
三、生混凝土的养护保养工作
3.1混凝土的养护工作
在完成混凝土浇筑工作之后要对混凝土建筑进行养护工作,要进行浇水保持混凝土表面的湿润,并且要保持12小时以上,对于炎热的夏季时要覆盖湿草,并且浇水持续时间要在7周以上。要安排人员专门进行混凝土工程的养护工作,保持建筑的湿润。
3.2裂缝问题的处理及预防
防治混凝土建筑出现裂缝是实际混凝土养护工作中的一个重要部分,首先要保证在混凝土准备工作中各类成分的配比合理科学,要降低水化热的程度,减少混凝土中水和水泥的用量。在浇筑工作中,工作人员要选择合适的浇筑方案,提高混凝土的利用率,根据具体的施工现场已达到最好的浇筑效果。在后期混凝土工程养护工作中,要严格遵循混凝土养护手册上的规定,以保证混凝土表面不开裂。一旦混凝土表面出现了裂缝现象时可以采用表面修补法、灌浆法、结构加固法等。表面修补法多用于细小裂缝的修补工作中,对于整体结构功能没有实际影响的情况下多采用。灌浆法主要用于对于一些影响整体结构稳定性、防渗性的裂缝修补中,根据建筑用途,以及环境可选用水泥灌浆法和化学灌浆法。前者主要用于对裂缝宽度大于ot05mm的裂缝,后者用于处理裂缝宽度小于ot05mm的裂缝修补中。结构加固法主要用于一些因为裂缝影像功能的建筑中,常用钢材加固方法。除此之外还有混凝土置换法,即原有混凝土出现大部分裂缝,无法进行修补时,重新浇筑。
四、结语
【关键词】质量问题;质量检测;修补与加固
一、易发生的质量问题
1、断面尺寸偏差、轴线偏差、表面平整度超限;2、结构表面损伤、缺棱掉角;3、麻面、蜂窝、露筋、孔洞、内部不严实。4、在梁板墙柱等结构的接缝处和施工缝处产生烂根、烂脖、烂肚;5、混凝土强度偏低或波动较大;6、结构发生裂缝;7、钢筋的质量、数量及位置放错等原因引起的结构或构件断裂;8、混凝土冻害;9、混凝土碳化;10、碱骨料反映。混凝土骨料中的某些矿物质与混凝土微孔中的碱性溶液的化学作用,使混凝土局部发生膨胀,引起开裂和强度降低称为碱骨料反映;11、钢筋锈蚀。上述这些质量问题,最终都会导致结构的承载能力降低,变形增加,裂缝开展过大,结构耐久性降低。所以对钢筋混凝土的质量必须十分重视,避免形成结构的隐患。施工时严格按照验收规范进行,设计时能严格按照设计规范进行,绝大部分的质量问题是可以避免的。
二、质量检测方法
钢筋混凝土质量检测方法可以分成的三部分:1、外观检查:对于混凝土外表产生的质量问题,可以用这种方法检查,如尺寸的偏差、蜂窝麻面,表面损伤缺棱掉角、裂缝、冻害等。2、预留试块检测:这种方法只能检测混凝土的品质和强度,如预留试块的取样不当,试块与结构没有同条件养护,试块的振捣方法与结构的施工方法相差甚大,则试块没有代表性。有时试块遗失,或未作标记造成检测困难。3、在结构本体上进行检测:这种检测内容有:混凝土的强度好热缺陷、钢筋的配置情况和锈蚀情况和结构的承载能力等。前者称为非破损或局部破损检测,是处理钢筋混凝土结构的质量问题的常用手段,其测试结果可作为判断结构安全问题的重要依据。后者称为破损检验,是在非破损检测尚无确定其承载能力时使用,或对新结构需要分解其受力性能时使用。
三、修补与加固处理
钢筋混凝土虽然是经久耐用的材料,但对于设计、施工、使用、环境等因素造成不同程度的损坏,影响使用寿命,或降低了承载能力钢筋混凝土结构的修补加固工作是一项十分仔细而困难的工作。首先必须查明原因,测定被损伤的位置、大小、程度,判定结构的安全性,才能针对性的采取措施,取得效果。其次,修补加固方案必须简单,易于施工,最终还是要依靠施工质量,保证新老结构的共同工作,才能达到修补加固的目的。根据钢筋混凝土结构的损伤情况,修补加固工作可以分成三类:
1、对混凝土结构裂缝的修补
根据裂缝的种类和分布状况,可分别采用下述方法:1)表面密封法。此法适用于修补不再发展的裂缝,其宽度不大于0.2mm,其做法为:在裂缝处用钢丝刷将混凝土表面打毛,并用清水洗净,然后喷涂或涂刷一层涂敷材料,涂敷材料可根据结构的要求,选用环氧树脂、丙烯酸橡胶、聚酚树胶,或在裂缝上先铺放玻璃布,再用修铺材料涂刷,当裂缝渗水时,则宜用快硬水泥或其它水硬性粘结剂堵漏修补。2)嵌缝密闭法。此法多用于水平面上的裂缝,其宽度大于0.3mm。裂缝较小时,采用低粘度树脂。裂缝较大时,可采用高粘度树脂:常用的材料有环氧树脂,聚酷树脂砂浆,或聚合物水泥砂浆,或水泥砂浆。为提高填缝质量,可将缝凿成V形或U形,以增加嵌缝材料与混凝土的粘结力。3)灌浆修补。此法适用于修补较深的裂缝和混凝土内部有孔洞、疏松等情况。压浆设备可采用电动泵,也可用手压泵,灌浆前,应沿裂缝设置注浆管或注浆口,并将其密封,然后顺序向注浆管或注浆口压浆。第一个口灌满后,再移至第二个口,直到全部灌满为止。对细裂缝用树脂类材料灌浆,大于2mm的裂缝用水泥浆灌浆
2、对混凝土结构受损伤的修补
结构受撞击,局部未振实、冻害、火灾、遭腐蚀、碱骨料破坏等引起的结构表面或局部损坏,根据损伤的情况不同而采用不同的材料和修补方法:1)对于浅表面损伤,可采用涂抹砂浆法。其做法是将受伤表面清洗干净,先涂一层界面剂或低粘度的环氧树脂,再涂抹环氧树脂砂浆或聚合物水泥砂浆。2)对于局部受损,可采用局部修补法其做法是先将被损伤部分的混凝土剔除,清理其松动部分,先涂一层乳胶水泥浆作界面剂,再补以比原结构混凝土强度高一个等级的混凝土或用早强快硬混凝土修补密实。3)对于需大面积修补的结构,宜采用喷射混凝土进行修补。在喷射混凝土前,应清除已损伤部分的混凝土,并清除浮灰。
3、对混凝土结构的加固
加固的目的是要恢复或提高结构的承载能力,使结构能继续使用或改作其它用途。在加固之前,要检测评定结构的可靠性,即对结构上的荷载、结构的混凝土质量、结构的受损程度、结构中钢筋的状况、结构的连接情况、结构的地基情况、结构的使用情况、结构的环境情况等,作出全面的检测与分析,提出加固方案,经设计、施工、业主取得一致意见后(重大的加固方案应由政府部门审批)方可进行加固的方法。大致有以下几种:1)增大截面加固法。即用同等级混凝土,加入原结构截面,以达到满足承载能力的要求,这种方法的优点是适用面广,可用于加固梁、柱、板、墙等,工艺简单,使湿作业量大,减少了房屋的使用面积,施工中必须保证新老混凝土的粘结。因此需要采用混凝土界面剂。2)外包角钢加固法。用角钢镶嵌在四角并用扁钢将角钢箍紧,以提高结构的承载能力。这种方法的优点是施工方便,现场工作量不大,适用于不允许增大原结构截面的结构,主要用于加固柱子。加固方法是:首先清理构件表面,除去表面油污层和酥松层。其次用乳胶水泥浆砧贴角钢,以扁钢将角钢焊接牢固,箍紧于混凝土表面,或先将角钢及扁钢置于预定结合面上,焊成整体,用环氧胶泥将角钢及扁钢箍与构件的缝隙填塞。3)粘钢加固法在钢筋混凝土构件表面用结构胶黏贴钢板,以提高结构承载能力。优点是简单,快捷,加固时基本上不影响使用,主要用于梁的加固。钢板应延伸出需要加固部位以外,延伸的长度应满足加固钢板传力的需要。粘结加固法至关重要的是处理好粘结处的混凝土表面和粘结钢板的表面,选配好黏贴的胶。黏贴后再固定加压,胶固化后才能受力。4)增设支点加固法。用增设支点以减小结构受力。优点是简单,但使用空间受到限制,应核算增设支点后改变了结构受力情况的影响。这种方法多用于梁或框架梁。
关键词:水泥混凝土路面;白改黑;老路处治
中图分类号:U416.216文献标识码: A 文章编号:
随着交通量的增长、路面病害的增加,许多地区采用了在原水泥混凝土路面的基础上加铺沥青混凝土面层的“白改黑”工艺。首先要对原水泥路面旧板进行全面的调查和检测评估,对相关病害进行妥当的处置,然后根据公路等级、预测的交通量及旧路面调查检测的结果,理论和经验相结合,科学地进行沥青混凝土加铺结构层的设计与施工。原有水泥混凝土路面作为新路面基层,起到了承重及传递荷载的作用,在“白改黑”的过程中,对原水泥混凝土路面病害的处理是否到位对整个工程质量至关重要。
1 老路处治原则
“白改黑”工艺一般由老路调查及评价、老路处治、老路加铺三部分组成,老路处治方案应该在老路调查与评价的基础上,结合现场实际情况,以满足路面加铺设计要求的原则进行。
2 老路处治方案
根据老路调查结果,路面状况一般可分为以下几种情况:1)水泥板表面完好且无板底脱空。2)水泥板表面完好但存在板底脱空。3)水泥板存在一条主裂缝。4)存在多条裂缝并形成块裂、出现成片的路面破损。老路的处治方案应针对各种情况分别制定。
2.1水泥板完好的情况
对于老路水泥板无表面破损且经过弯沉测定法确定没有板底脱空的路段的情况,将原有水泥板作为改建道路刚性基层,并铺筑面层。由于水泥混凝土面板本身强度较高,加铺沥青混凝土路面结构,关键在于老水泥板的处理及能否防止反射裂缝的产生。为了保持老路水泥板之间承载能力的均衡,铺筑面层之前需要进行接缝处治或设置传力杆等措施。其中接缝处治按以下方法进行:1)对于接缝开张宽度小于10mm的接缝,不进行处理。2)对于接缝开张宽度大于10mm或出现破碎缝时,修补前应清除缝内杂物或灰尘,对破碎缝应在外缘垂直于面板切割成规则矩形。宜采用高模量补强材料,进行填充维修。3)对于接缝开张宽度大于15mm以上的接缝,宜采用沥青砂填缝。
2.2水泥板底脱空情况
水泥混凝土脱空位置的确定,采用弯沉测定法确定,凡弯沉超过0.14mm的板块均应按如下方式进行处理。1)单点弯沉介于0.14~0.2mm之间,需根据具体情况决定措施,通常如果加铺层包括基层,则可不压浆;如果仅加铺面层,则需要压浆。2)单点弯沉介于0.2~0.4mm之间采用灌浆法修补,主要的要求是控制灌浆压力与灌浆量。3)当单点弯沉大于0.4mm的脱空板,可采用将老板挖除,重浇新路面方法进行修补,重浇新的面板。板底脱空一般伴随着出现错台问题,对高差小于等于10mm的错台,可以利用老路加铺进行改善,无需进行处理;对高差大于10mm的错台可采用水泥混凝土修补。与水泥板完好的情况一致,本方案同样需要进行接缝处治,且由于水泥板脱空导致的接缝损坏往往更为严重,需要更加注意保证水泥板之间的传荷能力。
2.3存在一条主裂缝的情况
对于水泥板存在表面破损的情况,如果仅存在一条主裂缝,其他损害较少,采用修补裂缝或者在出现裂缝处植入钢筋的方法进行裂缝处治,使老路保持整体性。1)对宽度小于15mm的裂缝,可采取扩缝灌浆修补。扩缝灌填的目的是封闭存在的裂缝,防止道面表面水和杂质进入裂缝,减缓裂缝的进一步发展、恶化。维修要求灌缝材料与缝槽结合紧密,不发生灌缝材料剥落、挤胀、断裂等封缝失效现象。2)对宽度大于15mm且贯穿板厚的严重裂缝,可采用全厚度补块,或进行破碎重浇混凝土板的方法进行修补。3)植筋加固技术。植筋加固,就是在已有混凝上结构或构件上根据工程设计所用钢筋(通常称为植筋)直径,以适当的钻孔直径和深度钻孔,采用建筑用化学胶粘剂使新增的设计直径钢筋与原混凝上粘接牢固,并使设计钢筋与原混凝上的粘接强度达到设计要求。
2.4形成不规则块裂的情况
对于裂缝较多,出现块裂的情况,视破损的严重程度,将水泥板局部挖除并用水泥混凝土修复,或者将整块板挖除并铺筑新的水泥板,将处理后的水泥板作为改建道路的基层,之后加铺沥青混凝土罩面。1)水泥板在局部区域内除裂缝外还存在多种其它损坏,而其它区域质量良好,具有保留价值时,可以选择全厚度板块修补。2)对于裂缝严重,已经丧失结构承载能力的道面板,可以采取整块板翻修的维修工艺。
2.5成片路面破损的情况
对于老路破损非常严重,多块水泥板出现成片的路面破损,应将原路面水泥板完全挖除。将断板率作为方案选择的依据,对于断板率大于10%的情况采用该方法。老路基使用年限较长,有一定的强度与稳定性,可不进行改造,而路面底基层应一并开挖后新建处理。原路面基层作为改建道路的底基层,填补水泥稳定碎石作为基层,其上铺筑新的沥青混凝土罩面。水泥板挖除后,需对老路基层做必要的处理,保证其表面平整,如基层质量较差,要挖除部分基层,并进行处治。
3 加铺层结构设计
旧水泥混凝土路面上加铺沥青层,如何防止反射裂缝的产生是加铺层成败的关键。由于公路交通情况,施工时不能全封闭交通,而且封闭时间应尽可能短,因此要选择既能缩短工期,又能保证工程质量的路面施工方案。现提供目前应用较多的两种典型方案供探讨。
(1)方案一:沥青玛蹄脂碎石SMA上面层:4cm厚改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13;下面层:5cm厚中粒式沥青混凝土AC-16;改性乳化沥青粘层油(用量为0.4~0.6kg/m2);玻璃纤维土工格栅;旧混凝土路面(修复完善)。此方案的优点是玻璃纤维土工格栅能有效地防止反射裂缝向面层扩散,沥青粘层油能加强沥青层与水泥混凝土层的粘结。整体性能表现为有良好的级配结构,路面耐久性好,抗变形能力强,抗滑性能优越。
(2)方案二:橡胶沥青混凝土上面层:4cm厚橡胶沥青混凝土RAC;1cm橡胶沥青应力吸收层;改性乳化沥青粘层油(用量为0.4~0.6kg/m2);旧混凝土路面(修复完善)。此方案的优点采用了橡胶沥青应力吸收层与橡胶沥青混凝土的组合形式,一方面增强整个结构抗反射裂缝的效果,另一方面提高了路面的抗疲劳开裂性能及抗车辙能力,提高了路面的耐久性。路面更加美观,舒适性更好,降低路面噪音较明显。
加铺层的设计中要考虑到道路路面类型、结构层次和组成材料的选择,应依据公路等级、交通繁重程度、环境条件、施工考虑、寿命周期、资金筹措等因素综合考虑。
4 “白改黑”需要解决的几个技术问题
4.1反射裂缝的防治
反射裂缝产生的主要原因是温度梯度、交通荷载的作用。由于环境温度变化,混凝土板出现胀缩变形,导致接缝或裂缝处的沥青罩面层产生应力集中,使沥青罩面出现裂缝。混凝土板块在厚度方向上的温度差使混凝土板翘曲,接缝或裂缝处的沥青罩面层在竖向变形差的剪切作用下,会在底部出现裂缝。交通荷载作用在接缝或裂缝位置附近时,除了应力集中外,缝两侧的混凝土板对加铺层产生剪切作用,其直接结果是引发反射裂缝和加速裂缝的发展。目前常用的反射裂缝的防治措施:1)强化罩面层,设计具有抵抗反射裂缝能力的沥青混合料。2)设置有效的应力吸收层,常用的为改性沥青混合料应力吸收层。其技术优势主要体现在以下六个方面:a.优良的延缓裂缝扩展的能力。b.结构密实,能有效防止路表水下渗和毛细水上升。c.良好的层间粘结能力。d.优越的抗疲劳能力。e.施工技术相对简单、质量容易控制。f.施工时间短、便于后期路面养护和再生回收利用。3)铺设土工格栅或玻璃格栅等材料。4)旧板处理,如脱空处置、裂缝处置、错台处理、板块破碎化处理等。
4.2车辙的防治
车辙产生的主要原因:压实度不足及沥青混凝土塑性流动。常用防治的方法有:采用PE改性、添加抗车辙剂、采用应力吸收层。
4.3水损害防治
路面积水通过罩面层的反射裂缝、旧水泥路面的接缝、裂缝渗入路基,对道路产生破坏。防治水损害,首先要保证沥青混凝土的强度和抗水损害能力,粗集料宜选用与沥青粘附性能好的碱性硬质石料,石料与沥青的粘附性应达到5级。如缺乏碱性石料,只能采用花岗岩等酸性石料时,应添加抗剥落剂,使石料与沥青的粘附性达到5级。其次选择抗渗透的应力吸收层,防止路表水下渗。再次就是对路面的接缝、裂缝进行灌缝、填缝处理。
5 结束语
“白改黑”的应用将日趋广泛,混凝土板振冲碎石化、橡胶沥青应力吸收层等新技术也在对其进行不断优化与完善。但任何处理工艺,对老路混凝土处治均有自己相应的要求,通过合理的施工组织与严密的技术措施来满足老路混凝土板的处治需要,是保证“白改黑”工程质量的关键。
参考文献:
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【关键字】混凝土结构;工程加固;设计;施工方法
混凝土结构的建筑物在出现接建等功能性改变,配筋不足、强度欠缺等质量问题,抗震新要求等问题时,就需要进行混凝土工程的加固,在加固工程开展之前,加固设计方案的制定尤为重要,在方案制定之后,还要有对应的施工措施,这样才能达到加固的效果。
一、混凝土结构工程加固设计方法
(一)钢筋后生根技术
钢筋后生根技术就是植筋技术,就是在原有的混凝土结构、构件上,钻特定直径和深度的孔,利用植筋胶把设计钢筋和原有的混凝土及其构件进行粘结和锁键,这样原本在植筋上的拉力就会通过化学的粘接剂传递给混凝土,使整体受力,减少混凝土及其构件的受力强度。钢筋后生根技术的施工方法比较简单,锚固也快捷,还具有安全可靠的特点,应该得到广泛的运用和发展。
(二)扩大截面加固法
扩大截面加固法也称增大截面加固法或者外包混凝土加固法,具体措施是增大原有建筑结构的截面面积,提高建筑结构的承载能力,提高构件的正截面抗弯能力、斜截面抗剪能力、截面刚度,满足建筑物的使用要求。在混凝土受弯构件的受压区增加混凝土现浇层,就能够有效起到加固的作用,在受拉的截面地段加上现浇的混凝土围套,以此来提高构件的截面面积,使原构件和新加的部分同时工作,以达到提高承载力、改善性能的目的。扩大截面加固法由于施工方法比较简单,适应性也比较强,因此运用的范围比较广,发展时间也比较长,施工经验和设计方面都比较成熟。
(三)裂缝修补技术
对混凝土结构工程进行加固,应该与混凝土的裂缝修补结合起来,混凝土出现裂缝的现象也是非常常见的,原因也是有很多种的,有混凝土材料的质量原因,也有施工过程中出现的问题。对混凝土裂缝进行修补之前,要对混凝土构件的裂缝特征进行认真的分析,总结产生裂缝的原因,找出真正的原因才能采取正确的措施,现阶段主要的混凝土裂缝修补技术有灌浆法、表面修补、结构加固、填充法、置换法、涂覆法等等。
(四)粘贴纤维加固法
粘贴纤维加固法包括粘钢加固法和粘碳纤维加固法。粘钢加固法是用胶粘剂把钢板粘在混凝土结构的表面,弥补构建内部的配筋不足,达到加固的目的,粘钢加固法在近些年中的结构工程加固方面发展的很快,这种方法能够有效提高构件的抗拉强度。粘碳纤维加固法是用环氧类结构胶把碳纤维材料粘在混凝土结构的表面,通过具有较高抗拉强度的碳纤维材料来增加构件的承载力度,这种方法的应用也比较普遍,粘碳纤维加固法与粘钢加固法具有很多相同之处,不同之处在于粘碳纤维加固法质量更轻、施工更方便、强度更高等优势。
二、混凝土结构工程加固设计的施工措施
(一)钢筋后生根技术的施工流程大体为以下步骤:定位放线、钻孔、清孔、干燥、除尘,以及钢筋处理、灌入锚固剂、插筋、养护、检测,其中要对锚固钢筋的抗拉力进行检测,锚固钢筋抗拉力值降低主要由三个原因导致的:一是钢筋的破坏,检测钢筋质量的标准是如果锚固的深度不小于建议锚固的深度,那么锚固胶的质量就为合格;二是基材的破坏,这与基材的强度有直接的关系,发生的可能性也比较大;三是胶体的破坏,主要表现在胶体与钢筋的脱离、胶体与基材的脱离,胶体与基材脱离的现象比较多。
(二)扩大截面加固法需要在旧混凝土的基础上添加新的混凝土,为了使新旧混凝土更加紧密的结合在一起,必须把原有混凝土构件的表面应凿毛冲洗干净,在新旧混凝土的结合面上应该刷上界面剂。由于扩大截面加固法需要新旧混凝土的结合,因此截面的混凝土一般比较薄,如果用一般混凝土的施工方法很难达到技术要求,新旧混凝土难以牢固结合在一起,喷射混凝土的粘结性较大、强度高,能够使新旧混凝土截面粘结牢固,因此常常应用与扩大截面加固法中。喷射混凝土由于喷射方式的不同,可以归为干式喷射混凝土及湿式喷射混凝土两种。
(三)对混凝土进行裂缝修补应该从裂缝产生的原因进行分析,找出适合的修补方法,一般来讲,混凝土修补方法大体分为内部修补和表面修补。内部修补法通过压力注射,在裂缝中浇筑低粘度的结构胶,结构胶需要具备流动性好、抗压力强、抗弯度高、不收缩等特点,在结构胶固化之后就能够达到粘贴裂缝的作用,还能有效防止其他物体对混凝土内部结构的损害;表面修补一般利用粘接碳纤维布法。灌注结构胶的方法比较简单,在混凝土裂缝修补中普遍运用,低压的注射方法对施工设备的要求也比较低,采用普通大小的设备就能够完成,不用对建筑物进行大面积改造,很适合在正使用的建筑物中应用。
(四)在粘钢加固技术的使用中,最关键的工序当属于对混凝土表面的处理,包括对构件结合面的处理、钢板贴合面的处理,在进行粘钢加固之前,首先应该把抹灰面打掉,在认真分析构建的新旧程度、干湿程度、坚软程度等,在粘钢过程中不断进行加压、检查,这样才能达到预期的效果。在钢板结合的地方,应该根据钢板具体的锈蚀程度进行处理,用平砂轮打出纹道之后,用丙酮才干净,防止被锈蚀,用于加固的钢板在使用之前就应该进行防腐处理,比如粉刷水泥、砂浆等方式。
三、总结:
文中指出了混凝土结构工程加固设计的几种比较常见的方法,并针对这些设计方法提出了对应的施工措施,以达到方案设计与具体施工的完美结合,新材料、新工艺的发展为混凝土结构工程加固设计提供了更多的方法与技术,在进行工程加固时,应该针对每个工程的特点、成本要求、施工条件等具体问题进行具体的分析,从中选出最合适的方案。
参考文献:
[1]江建兵.叶智勇.侯宏伟.卢建平.注浆混凝土桩加固软土地基设计与施工[期刊论文]-土工基础2011,25(1)
关键词;公路桥梁;施工裂缝;防治对策
中图分类号:U448文献标识码: A
在公路桥梁工程施工中混凝土作为路桥施工中常用的建材,其质量的好坏直接影响到未来工程的质量。裂缝大多产生于混凝土路面上,由于受到多方面因素影响而逐渐出现和扩大,严重影响了路桥的使用。从源头上防治裂缝是一项需要施工人员和设计人员共同努力的工作。
一:混凝土桥梁施工裂缝的成因
混凝土桥梁施工裂缝产生原因很多,在公路桥梁施工过程中,产生混凝土裂缝的因素不同,可以分为以下几种类型的裂缝:由于施工材料出现质量问题而引起的裂缝;由于温度变化和冻胀引起的裂缝;由于混凝土收缩因素引起的裂缝;由于荷载引起的裂缝。
1.1 由于混凝土材料的质量问题而引起的裂缝进行分析
混凝土的主要材料是石砂、水泥、骨料以及拌和水等。如果在配置混凝土时采用不合标准的材料,则会导致混凝土裂缝现象的产生。选用的砂石质量不合格,其孔隙率会很大,因此会增加拌和水和水泥的添加量,拌和水增加了,混凝土的硬度就会变小,而收缩能力变大,从而在施工过程中极易导致裂缝的出现。如果选择的砂石中含有较多的云母成分,则会降低水泥和其它外加物的粘合力,导致其强度降低。如果含有较高的泥量,不仅会增加拌和水和水泥的使用量,还将降低混凝土的抗冻和抗渗性。此外,如果混凝土中的外加剂或者拌和水肿含有较高的氯化物,则会造成钢筋材料的生锈和腐蚀,影响桥梁的质量。
1.2 由于收缩因素和荷载因素而引起的混凝土裂缝现象
收缩裂缝也就是因为混凝土的收缩现象导致的体积变化,包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝两种。在混凝土的初凝时,经常会出现塑性收缩裂缝,由于这个阶段水泥的水化现象比较严重,容易出现水分急速挥发和泌水的现象,使混凝土因丢失大量的水分而产生收缩,而当收缩时,由于混凝土的表层会受到模板和钢筋或者深层的束缚,在变硬的过程中产生相对的拉应力,最终导致裂缝现象的产生。干缩裂缝往往发生于硬化前后,这个阶段混凝土的内部散热较慢,表层水分挥发较快,会使得不均匀收缩现象的产生,由于表层的变形受到混凝土内部结构的束缚,在表层会产生承受拉力,当这种拉应力超过了混凝土的抗拉强度时,就会导致裂缝现象的产生。而荷载引起的裂缝又分为弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝和局部应力裂缝等。荷载裂缝是指由于在常规静荷载和动荷载以及次应力的情况下导致的混凝土出现的裂缝现象。由于荷载的加大,使得裂缝的长度不断延伸、宽度扩展,条数增多等现象。
二:混凝土桥梁施工裂缝的防治对策分析
2.1 严格控制材料和施工工艺
施工工艺和施工材料选择是保障混凝土质量的关键点。施工人员需要对水泥的质量进行严格的把关,分析水泥中各项物质的含量符合施工的标准,同时,合理选择混凝土构件的各项混合物,杜绝不合格产品在施工中的应用。抽样检查是确保施工材料质量的手段之一,施工人员在施工开始前都需要对现场施工材料进行质量检测,确保施工的材料安全。施下下艺的把握需要工作人员结合施工设计图进行合理的进度安排人员管理。首先,施工管理团队需要对施工现场情况进行控制,确保施工的进度。其次,施工人员需要合理安排设备进场和材料堆放,减少路面、桥面的承重,保障其质量安全。最后,施工团队需要施工工艺进行选择,加强质量控制。
2.2 加强温度控制
气候变化带来的温度改变是施工过程中不可避免的,要应对这一现象,施工人员需妥采月又一定的处理工艺。进行混凝土材料的改善。混凝土材料包括水泥、骨料等,施工人员需要结合具体清况进行渭料级配的改善,在选用混凝土时,积极采用干硬胜兼具的混凝土,通过添加其他混合物如添加剂等来降低水泥在混凝土构件中的使用量;搅拌过程中的温度控制也十分关键,施工人员需要适当的对碎石进行预冷却或减少浇筑厚度来控制浇注温度,帮助浇筑层散热。施工人员需要结合天气情况适当的降温或保温工作。在气温骤降时,可以为混凝土进行表面保温,确保其稳定性,同时,为保障混凝土在气温较高时的稳定施工人员需要在混凝土内部埋设水管。另外,混凝土材料的研发人员需要对其性能进行改善,减少混凝土表面裂缝的产生。
2.3 合理修补裂缝
2.3.1表面修补法,即是在混凝土的表面进行涂抹水泥浆的修补裂缝方法,这种方法无论是针对表浅裂缝还是针对深层裂缝,都能获得较为显著的修补效果,而且该方法基本不会影响混凝土结构的承载力,因此得到了广泛的应用。
2.3.2是灌浆修补法,如果被发现的裂缝的深度较深,且严重危害到混凝土的结构强度或结构完整性时,表面修补法因为不能有效改善工程结构强度,只能弃用,选择深层的灌浆修补法措施。这种方法是通过在混凝土裂缝中压入灌浆材料来实现。水泥浆、环氧聚合物是目前国内公路桥梁施工中最常用的灌浆修补材料,如果裂缝程度非常严重,也可以采用聚氨酯以及甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作为灌浆材料对裂缝进行修补。
2.3.3嵌缝修补法,是指在裂缝位置开槽,并向槽内填充、压实封堵材料的混凝土裂缝修补方法。该方法的修补效果良好,而且修补完成的裂缝外观十分平整、美观,在提高公路桥梁的外观质量方面比其他裂缝修补方法占有较大的优势。
2.3.4是结构加固法。事实上,在不少的公路桥梁工程中,很多混凝土裂缝不仅会对工程的外观造成影响,而且还会改变混凝土结构的原有性能,降低结构强度,从而缩短公路桥梁工程的使用寿命,严重影响其使用性能。常用的结构加固法主要有:预应力加固、增加混凝土结构的截面面积、混凝土补强加固、支点加固。
2.4 及时解决因施工不当导致的问题
专业技术人员要清楚的了解由于施工过程中出现的质量问题,最容易导致在桥梁使用过程中出现裂缝,因此,必须要重视混凝土桥梁施工过程中的每一个程序,严格按照施工程序进行施工,确保安装钢筋的成型和模板的位置的牢固性和准确性,防止钢筋在施工的过程中出现变形的现象。及时清除干净钢筋上的污染物和已经氧化了的铁皮,防止由于这些杂物的因素而影响到混凝土的粘结力,之后就是要合理把握好混凝土的振捣操作的程序,严格把控振捣操作技术,保证施工质量。施工方案设计人员要经过严格的培训,精心设计施工方案,做好各项预防措施,控制好由于初期的质量问题而引起的混凝土裂缝。准确的计划好混凝土的浇筑量、缝间距、构造和运输等程序。控制好以此浇筑的厚度,把握好浇筑时间也就是尽量不要在温差大的天气以及炎热高温的天气里进行混凝土的浇筑,防止其由于温度变化或者膨胀因素而引起的裂缝。
三:结语
公路桥梁施工是我国基础设施建设的重要组成部分,需要工作人员结合施工过程中易出现的问题讲行适当的改进。裂缝是路桥施工中路面的常见问题,工作人员需要结合裂缝的成因开展相应的处理工作,减少因技术选用不到位和施工工艺不当引起的后期质量问题。
参考文献:
[1]李开艳. 混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策分析[J]. 门窗,2013,01:252-253.
关键词:混凝土 裂缝 防治 处理
一、混凝土结构产生裂缝的类别及原因
1、由作用效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝。由于构件下缘拉应力超过混凝土抗拉强度而使受拉区混凝土产生的裂缝。2、地基不均匀沉降引起的裂缝。当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分结构与沉降小的部分结构会产生相对位移,从而使混凝土结构中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过结构的强度时,便产生相对裂缝。3、收缩和温度变化引起的裂缝。热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。4、钢筋锈蚀裂缝。由于保护层混凝土碳化或冬季施工中掺氯盐过多导致钢筋锈蚀,锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大2~3倍,这种体积膨胀使混凝土产生相当大的拉应力,引起混凝土的开裂,甚至是混凝土保护层的剥落。5、原材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。(1)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝士常造成侧面裂缝。(2)碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。(3)拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。6、施工方面。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。如钢筋表面污染、保护层过小或过大;水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;搅拌时间不够、振捣不实;混凝土结构养护不良或养护时间不够;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土;构件内外温差大,未采取有效措施;在不宜施工的气候条件下,勉强施工;冬季施工未采取防冻措施等。
二、混凝土裂缝控制措施
1、材料方面。水泥应选用水化热较低的水泥,并适当采用减水剂等外加剂,可以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。粗细骨料的用量是影响混凝土质量的重要因素,应占混凝土体积的80%左右,所以要控制砂石质量。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不得超过规定的石料。细骨料宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
2、设计方面。(1)根据结构要求、施工条件选择合适的混凝土原料及配合比。合理选用水泥的品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求;积极采用掺合料和混凝土外加剂。合理使用掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(2)正确掌握好各种外加剂的使用以及混凝土补偿收缩技术的运用方法。对各种外加剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同效果,而且应通过试验确定膨胀剂、减水剂等外加剂的最佳掺量。(3)施工单位应加强与混凝土配合比设计人员的沟通,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的坍落度,针对混凝土所采用的砂、石等原材料质量情况及时调整施工配合比。
3、施工方面的防控措施。
首先,要确定合理的施工方案。施工方案是否合理不仅关系到整个施工过程,而且与预防控制裂缝有很大关系,重点是确定一次浇筑量、施工缝间距、位置及构造,混凝土运输、振捣以及浇筑时间、浇筑温度等。
其次,要注重现场操作方面:(1)振捣工作。振捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护。对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14~28d。(3)混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。(4)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。同时,对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
三、混凝土裂缝的处理方法
1、按处理方式进行分类
(1)表面处理法。表面处理法包括表面涂抹和表面贴补两种方法。表面涂抹法是治标不治本的办法,适用于微小裂缝。在裂缝处涂一层胶膜材料,封闭混凝土表面裂缝,修补效果不很理想。表面贴补是用片状修补材料如土工膜或其他防水片,粘贴于混凝土表面,达到消除裂缝危害的目的。(2)填充法。采用高强度水泥浆或其他混凝土裂缝填充专用材料登填充材料直接填充于裂缝之中,达到修复的目的。(3)注浆法:根据浆液的不同,又分为水泥浆注浆、化学注浆、水泥砂浆注浆。一般对宽度大于0.5的裂缝,可采用水泥灌浆方法予以修补。宽度小于0.5的裂缝,宜采用化学灌浆方法予以修补。其中以化学注浆法有良好的可灌性、固结性、耐久性、耐腐蚀性,粘结力好可随混凝土变形而变形,因此效果更佳。(4)结构加固法:采用锚固或预应力等方法来处理危害结构使用功能的裂缝,适用于对整体性、承载能力有较大影响的表面损坏严重的表面、深进及贯穿性裂缝的加固处理。(5)嵌缝法:适用于浅表面裂缝的处理,是指沿裂缝凿一条v形槽,用环氧树脂砂浆填充补平,这样会使裂缝被凿的更宽,影响建筑物的美观,因此修补处理效果不很理想。
2、按修补材料的不同分类
关键词:水电站;混凝土;缺陷;处理;方法
1工程概述
1.1水电站主要由主机间、右端安装间、上游副厂房、升压开关站、中控楼和下游副厂房、尾水平台、尾水渠等建筑物组成。
1.2在厂房结构工程施工过程总,发现有错台、挂帘、蜂窝、麻面、拉杆头未处理等混凝土缺陷,为规范混凝土质量缺陷处理的标准、程序、方法特制定本方案。
2使用范围:
本方案适用于水电站厂房结构工程混凝土一般缺陷处理。
3质量缺陷的类型及其处理方法
4混凝土质量缺陷处理措施及工艺要求
4.1麻面处理
4.1.1深度≥5mm的麻面为A类麻面,其处理标准应符合下列要求:
①按标定范围凿成内角为直角或钝角(900~1000)四边形或多边形等规则面。
②应凿至密实混凝土,凿除的深度应达到最凹部位的深度,并不小于25mm。
③清除松动混凝土,用钢刷清扫,冲洗干净,排除积水,保持基础面湿润。
④采用预缩砂浆填补。
4.1.2深度小于5mm的麻面为B类麻面,其处理标准应符合下列要求:
①以打磨为主,磨除深度不小于麻面的深度,并与周边保持平顺过渡。
②磨平并清洗干净后,用1:2~1:2.5水泥砂浆抹面修整。
③打磨后若留有砂线,应将砂线内污垢清除后,按A类麻面处理。
④打磨后若残留较深或较宽麻面,按A类麻面处理。
4.2错台、挂帘与砂线处理
①错台形成的漏浆挂帘应在处理前全部铲除,并打磨平顺。
②对错台造成的不平整应进行打磨平整处理。平顺度顺水流向小于1:30,垂直水流向小于1:10进行控制,并与周边混凝土保持平顺衔接。
③一般砂线采用打磨处理,稍宽或较深的砂线刻槽填补预缩砂浆处理。
4.3过流面气泡处理
①修补前用马钉或小锤清除气泡表面薄层,并清除孔内的污垢、乳皮。
②预缩砂浆填补,在密集区以满补为宜,零散区采用点补。
③对较大较深的气泡,要分2~3次填补,直至修补面平整光洁。
4.4蜂窝、露筋处理
①对经凿挖后面积大于30cm*30cm*30cm,深度大于15cm的蜂窝、露筋缺陷,视缺陷部位和施工条件,采用一级配混凝土修补等方法处理。
②详见一级配混凝土修补。
4.5模板拉筋头处理
①对集水井及厂房尾水过流面的拉筋头,需要做专门处理。其处理措施是以拉筋头为中心在周围凿除50mm*50mm深30mm的混凝土,割除拉筋头后回填预缩砂浆。
②对非过流面,其拉筋头的处理是沿混凝土表面切除拉筋,砂轮机磨深2mm~3mm,冲洗干净,保持干燥,用水泥砂浆抹平。严禁使用电焊、氧气焊切割拉筋头。
4.6裂缝和浅层裂缝
裂缝分为深层裂缝(50cm以上)、浅层裂缝(5cm~50cm)、表面裂缝(5cm以内)三种。裂缝一般采用化学灌浆、水泥灌浆、一级配回填等方法处理。
①深层裂缝:在厂房结构混凝土工程的施工过程中,暂时未发现深层裂缝,生产裂缝的处理措施不再阐述。
②浅层裂缝:先对裂缝的混凝土进行凿除,人工凿成V字型凹槽,直至看不到裂缝为止,然后用钢刷扫净,并洒水湿润,如果凿除深度≤5cm,在处理过的混凝土凹槽里面灌入硬一点的砂浆捣实即可,做好养护,待凝固后用砂浆抹面处理。如果凿除厚度较深,已经超出了钢筋的保护层厚度,则至少继续向钢筋以内凿除5cm,且看不到裂缝为止,采用大于原混凝土至少一个标号的一级配混凝土回填。
③表层裂缝较细,数量不多时,将裂缝冲洗后,用水泥砂浆抹面即可。
5预缩砂浆修补
5.1原材料性能控制指标:
①水泥:采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
②砂:为人工砂,自然风干后过1.25mm(2.5mm)孔径筛,细度模数1.8 ~2.0。
③水:施工用水。
5.2预缩砂浆力学控制指标:
抗压强度≥45MPa;抗拉强度≥2.0 MPa;与混凝土的粘结强度≥1.5MPa;
5.3预缩砂浆施工配合比
预缩砂浆的配合比为 水:水泥:砂=(0.28~0.32):1:(1~2)
5.4预缩砂浆拌制
预缩砂浆拌制方法:首先将各种原材料按配合比称量好,进行干拌。在搅拌均匀后加水充分搅拌。拌出的砂浆以收握成团、手上有湿痕而无水膜为宜。拌制好的砂浆用塑料布遮盖堆放0.5h~1h后使用,并控制在3h内使用完毕,超过时间的砂浆不准再使用。
5.5混凝土基础面的处理
缺陷面必须进行凿毛处理,清除已凿松裂的混凝土等残留物并冲洗干净,修补面应保持湿润,但不能形成水膜或残存积水。
5.6预缩砂浆施工方法
预缩砂浆修补厚度不小于25mm。首先在修补接触基面涂刷一层厚约1mm、水灰比在0.4~0.45的水泥浆后,分30mm~50mm层厚填入预缩砂浆,用木锤拍打捣实至表面出现少量浆液,用钢丝刷刷毛,再继续填入第二层,用同样的方法逐层连续作业直至修补工作完成。修补外露面应压实并抹光。对修补厚度超过80mm的部位,除表面用预缩砂浆外,其内部可用砂浆中拌如适量5mm~10mm小石的预缩混凝土填补。
5.7养护
预缩砂浆填补完成后,8小时内用湿草袋覆盖保温、保湿,并指派专人进行监护,保湿养护7d。养护期满后,对修补部位进行表面磨光处理。
5.8质量检查
混凝土修补养护7d后,用小锤敲击表面,声音清脆者合格,声音发哑者应凿除重补。
6一级配混凝土修补
6.1原材料的性能控制指标
①水泥:为新鲜、无结块的中热微膨胀普硅水泥。
②石:人工骨料,经1cm筛孔过筛。
③砂:人工砂,自然风干后过1.25mm(2.5mm)孔径筛,细度模数1.8 ~2.0。
④水:施工用水。
6.2一级配混凝土配合比
6.3一级配混凝土拌制
现场人工拌制,每次拌合量视修补量而定,最大一次拌合量不得超过0.1m3,严格按配合比要求进行各种材料的称量,并充分拌合均匀。
在满足施工要求的前天下尽量较少用水量,以用手握成的团,手上有湿痕而无水膜为准,拌合均匀后,必须归堆存放预缩30分钟左右,方可使用。
6.4缺陷面基础处理
缺陷面基础凿挖的形状、深度、范围必须符合要求,清除基面松动颗粒,用清水反复冲洗干净,用面纱吸干积水,基面湿润但无积水。
7 结语
总之,在施工过程中出现混凝土质量缺陷并不可怕,针对出现的质量缺陷类型,采取科学有效的处理方法,并不断引入最新的现代工艺,完全可以消除质量隐患,确保工程质量。通过上述几种混凝土质量缺陷处理方法,水电站厂房结构混凝土质量及外观有较大的改观。
参考文献:
[1]《水工混凝土建筑物修补及应用》.中国水利水电出版社.ISBN7-80124-694-2
[2]《混凝土结构工程施工验收规范》.中国建筑工业出版社.GB50204-2002
【关键词】混凝土;裂缝
现浇混凝土的裂缝是众多新老施工人员都遇到过且处理较为麻烦的问题,如若采取的措施没有针对性、方法不恰当,所产生的后果不仅裂缝处理不了,而且引起的负面影响相当大。混凝土毕竟是一种人为的和成品,从材料的选择、施工工艺的完善性、施工管理的严密性、混凝土体积的大小、地基不均匀沉降等等各种因素综合影响,致使钢筋混凝土形成大小不一的裂缝。如何对现浇混凝土裂缝进行必要的、可行的预防措施及正确、准确的处理方法,以下是本人通过参阅各种资料结合多年的实际施工经验对现浇混凝土裂缝进行的总结:
1 现浇混凝土裂缝的认识
现浇混凝土产生裂缝是不可不免的,但裂缝产生的危害程度可以通过有效的补救措施来减小甚至消灭。通过查阅各种资料得知国内一般对于混凝土结构裂缝大于0.2mm作为必须处理的有害裂缝,而国外对裂缝的规定不完全一致,但大致相同,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。在众多混凝土形式中预应力混凝土裂缝的控制尤为严格,预应力混凝土通过裂缝对钢筋进行腐蚀,有可能产生脆性断裂,预兆性小裂缝扩展速度快、破坏性大。
2 现浇混凝土裂缝的成因
现浇混凝土裂缝形成后首先要对裂缝的宽度、位置、形成时间、结构环境等进行详细的分析,确定裂缝是否已经稳定,然后再编制针对性的处理方案并严格按方案执行。
2.1 因水泥水化热升温快混凝土内外温差产生的裂缝
这种裂缝一般多发生于大体积混凝土施工中,混凝土浇筑2-3天后裂缝最为明显,主要原因是施工中未严格控制水泥含量及水泥品种,没有考虑外界气温高等环境温度条件,对混凝土早期强度升高快,水化热释放量高,未采取有效的降温措施,导致混凝土内部热胀量过大而表面温度相对低,热胀量相对较低,而产生裂缝。
2.2 现浇混凝土自身干缩及水而产生的裂缝
这种裂缝主要产生于混凝土水灰比过大,在硬化过程中表面温度变化大的情况。
2.2.1 混凝土水的影响:施工中混凝土振捣不密实。致使混凝土内部水分的逸出会受到大骨料的阻滞 在骨料四周形成暂时无法蒸发的水囊,随时间的延长,水份慢慢蒸发、干燥使其相应部位形成深部微裂缝,微裂缝存在于水泥浆及骨料的结合面上。即通常所说的“结合缝”结合缝也可以由水泥浆的收缩产生。在混凝土硬化过程中,温度变化大。在混凝土内部产生拉应力,也可产生温度胀缩裂缝。
2.2.2 混凝土中水泥硬化干缩的影响:水泥浆在硬化过程中,水份的蒸发使混凝土产生塑性收缩,由水泥及砂的混合物在强度上升的过程中不断收缩,而粗骨料会限制此种收缩,导致在结合面上产生微裂缝,同时混凝土中水份的不断蒸发,空隙水中毛细管表面张力产生变化,使毛细管出现裂缝。
2.2.3 混凝土施工工艺及环境的影响:混凝土的养护不当也是造成现浇混凝土裂缝的主要原因,水泥缺少必要的水化水而产生急剧的体积收缩,引起裂缝;施工中混凝土未达到规定强度过早拆模,模板支撑方法不当、模板刚度不够、拆模时强行敲打。骨料未清洗洁净,含土量大而多,会产生不规则的网状裂缝;施工缝处得浮浆处理不当而出现裂缝;木模板未浇透水,模板吸水膨胀将梁、柱、板角拉裂。
3 现浇混凝土裂缝防范措施
从以上现浇混凝土裂缝的成因来看,混凝土形成裂缝是多方面的,复杂的因素,因此对于不同的地域、不同的工程性质、不同的工程环境等混凝土结构,其裂缝的防治应采取多种角度、多方面的措施,使之避免产生裂缝或使裂缝发生几率及危害降到最低点。
3.1 在工程前期设计阶段就应适当考虑裂缝出现的可能性,对于大体积混凝土应采用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。掺加适宜的外加剂,如添加减水防裂剂,改善水泥浆的稠度,提高混凝土的抗拉强度。例如在适应结构要求的情况下,以适当间距预留胀缩缝或施工缝。同时注意相邻构件因混凝土收缩互相引起约束作用。正确地选择结构和截面形成,在尺寸变化较大的洞口、转角等部位,要防止因收缩引起的应力集中。
3.2 严格控制水灰比,混凝土的水灰比越大,收缩率越大,开裂的可能性也越大。因为水灰比越大,水泥浆越稀,硬化成水泥石后所含凝胶体越多,晶体越少,而干燥收缩主要是凝胶体的干燥收缩所引起的。因而拌制混凝土时应尽量减小水灰比,同时在混凝土硬化过程中加强养护工作,混凝土搅拌充分,材料搅拌前准确称量来防止开裂现象。
3.3 注意温度的变化。在夏季施工时,应尽可能降低混凝土的入模温度。大体积混凝土采取分块浇筑等有效的降温措施,并严格按规范要求设置伸缩缝。冬季采用覆盖保护或暖棚保护等措施。
3.4 混凝土的运输应当注意方式,严格掌握混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,不得超出规范的要求和试配的初凝时间。
3.5 混凝土的养护工作一定要与实际混凝土凝结时间同步。养护不良不但会造成裂缝,而且会使混凝土品质下降。薄膜布养护应在混凝土振捣后二次抹压立即用塑料薄膜严密覆盖,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护,同时辅以洒水养护。
3.6 控制水泥用量,适量掺加外加剂,改善混凝土和易性。
4 现浇混凝土裂缝的处理
钢筋混凝土结构的裂缝问题和应注意的防裂缝措施都是施工管理中老生常谈的内容,但是在实际工程建设中我们仍不时碰到裂缝问题。发现裂缝后施工需要对它修补和如何修补,主要应根据结构的使用要求,充分分析裂缝产生的原因,对照设计和施工规范中的规定,根据不同情况采取不同的措施。一般我们有以下几种处理方法:
4.1 表面处理法:分为表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未到达钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。若裂缝对于承载力无影响主要为了防渗防漏,可在修补前先对基底进行充分处理,将裂缝附近的混凝土凿毛或凿成深15~20mm,宽50~100mm的槽,槽面清除干净并用水湿润,水泥纯浆一次,然后用膨胀水泥砂浆或1:2普通水泥砂浆分层压实抹光。用塑料薄膜或草袋等覆盖,洒水养护。还有一种方法是裂缝表面涂抹环氧胶泥或用环氧粘贴玻璃布,效果也很好。
4.2 填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(大于0.3),作业简单,费用低。
4.3 灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
4.4 结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
总之,为了防止钢筋混凝土结构产生裂缝我们在施工中尽可能采取各种有针对性的措施,避免有害裂缝的出现,确保工程质量要求。这也是我们每一个工程人员的职业操守。
参考文献:
知网空间李瑞英
中国论文下载中心佚名
关键词:地下室;外墙;裂缝;修补
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:16723198(2012)14017202
1 工程概况
某花园建筑面积97857m2;地下二层,地上二十八层,总高为94m。基础结构采用PHC500预应力管桩,上部结构质式为框剪结构。地下室底板为长方形平面,平面尺寸为100.68×67.6m,其长向靠中间有一条板墙后浇带将其分成南段与北段;短向靠中间有一条墙后浇带。地下室底板为550mm厚;地下二层层高为3.7m,外墙厚度为350mm;地下一层板厚为250mm,地下一层层高为3.6m,外墙厚度300mm。地下室顶板板厚180mm。
2 施工概况
本工程采用泵送商品混凝土,地下一层顶板楼板面标高为-0.050m。泵送水平距离楼层外地面部分为12m,外墙砼采用三德P.0425散装水泥,龙海石子场出厂河砂(中砂),龙海石子场出厂粒径为5~40mm碎石。掺加71kg/m3粉煤灰,8.51kg/m3Point400缓凝高效减水剂,30kg/m3的FSP防水剂。塌落度要求120±20mm,混凝土初凝时间>5小时50分,终凝时间<7小时50分。
3 外墙裂缝情况
外墙裂缝于拆模后发现,地下二层裂缝合计61条,地下一层裂缝合计64条,其中南面的裂缝较多,裂缝方向基本上垂直分布;裂缝长度:从距地面400mm至板底约600mm,全长2.6m左右;裂缝宽度采用40倍带光源读数显微镜观测大部分在0.1~0.2mm之间,局部裂缝达025mm,少量裂缝贯通外墙。
4 外墙经观测存在特点
(1)裂缝出现较早。即在混凝土浇灌初凝后不久就发生,属早期裂缝,它的出现与基础沉降、上部荷载、混凝土温差无关。
(2)裂缝现象分布较有规律,所有裂缝均显垂直分布,裂缝长度基本与浇筑高度相同,裂缝间距在2-3m内,裂缝宽度基本相同。
(3)裂缝没有随时间发展。裂缝发现后,施工单位对裂位置、长度、宽度做了详细记录。现场选择典型位置做灰饼和红漆,对裂缝数量、长度、宽度每天安排专人进行观察记录。三个月没有变化,预计也不会再发展。
5 裂缝产生原因初探
混凝土裂缝产生原因是多方面、多因素综合的结果。项目部从施工角度、从施工过程和裂缝存在情况分析,认为本次裂缝是在混凝土硬化过程中产生的收缩裂缝(塑性裂缝)。
地下室外墙混凝土强度高,塌落度大,在阳光直接照射下,混凝土内水份大量蒸发,新浇筑混凝土产生收缩,极易在外墙钢筋位置,沿钢筋方向出现裂缝。
6 墙砼强度情况
由表1可见外墙构件强度已达到设计要求,据裂缝情况原因分析,地下室外墙裂缝不影响结构的承载力。
7 裂缝处理方案
依据中国工程建设标准化协会标准《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)和现场情况,选择具有建设部颁发的结构补强加固资质单位,采用环氧树脂化学压力灌浆和割V形槽填充环氧胶泥相结合的方法进行修补,以恢复其剪力墙的整体性及使用功能,防止钢筋锈蚀。
(一)对裂缝宽度≥0.15mm的裂缝采用环氧树脂化学压力灌浆进行修补:
(1)灌浆材料及封缝材料。
灌浆材料采用环氧树脂裂缝灌浆液,其主要成分由主液(E44环氧树脂)、稀释剂、固化剂和真料等组成。其优点是;具有粘接性能优异、收缩性小、耐腐蚀、耐久性好等。封缝采用环氧胶泥和环氧砂浆。(合格证及施工配合比附后)
(2)灌浆设备。
自动压力灌浆器系列(冶金工业部建筑研究院研制生产)
(3)压力灌浆施工工艺(采用YJ-自动压力灌浆技术)。
裂缝调查清洁裂缝安设底座封闭裂缝浆液注入拆除灌浆器拆除底座结束。施工工艺流程:
①根据现场调查确定具体施工方案:在施工前,对拟实施化学灌浆的裂缝宽度、长度走向认真的检查,并做好具体的标记。
②基层处理:采用钢刷将裂缝两侧表面的灰尘、浮渣清理干净,宽度≥5mm。
③确定注入口及安设底座:灌浆底座的设置间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定,一般为10~20cm。原则上缝窄应密,缝宽可稀,但每条裂缝至少需要布置两个或两个以上的底座。底座的安设采用原子灰进行固定。对于贯穿裂缝,应在剪力墙裂缝两侧均安设灌浆底座,一侧灌注时另一侧裂缝必须封闭。
④封闭裂缝:其目的在于使裂缝成为一个封闭性的空腔。采用原子灰沿裂缝表面涂刮,封缝宽度以注浆时不能漏浆为原则。
⑤配制浆液:环氧树脂、塑化剂和稀释剂组成的主剂在试验室预先配制好。主剂和固化剂现场配制混合后必须搅拌均匀,待反应热量降低后方可注入软管。
⑥安设灌浆器:将配好的灌浆树脂注入软管中,把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上。
⑦灌浆。
a.机具内弹簧压力为6kg,注入起始压力为20kPa,逐渐增大至60kPa。
b.软管可装树脂为50g,有效注入量为40g;
c.确定树脂注入量可根据裂缝宽、深、长度计算:
W=a.b.c.d
式中:W—理论注入树脂量(g)
a—裂缝长度(mm) b—裂缝宽度(mm)
c—裂缝深度(mm) d—树脂比重
根据经验,实际需要用树脂约为理论量的1.3倍以上。
d.灌浆顺序应采用从裂缝下端依次向上灌注。
e.灌浆压力稳定后应保持一定时间,以满足灌浆要求,保证灌浆质量。
f.浆时,邻近的底座必须用堵头封死,以防漏浆。
g.松开灌溉浆器弹簧,确定注入状态,如树脂不足可补充继续注入。
首先,注入完毕:待注入速度降低确认不再进胶后,可拆除灌浆器,用堵头将底座堵死。
其次树脂固化后敲掉底座及堵头,修补表面封缝胶。
(4)修补质量检查。
灌浆结束后,随机选取三点通入压缩空气检查灌浆是 否密实。
YJ—自动压力灌浆器是一种袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具。该机具构造新颖经巧,长度为26cm,重量仅110g。勿需用电、操作简便、施工快捷,可在水平、垂直待任何方向安设使用,在一些特殊工作面(如无电源、有障碍、高空、野外)尤其显示出优越性。注浆时根据裂缝长度可数个或数十个同时并用,不断注入树脂,并可用肉眼直接观察和确认注入量况。
图1 YJ-自动压力灌浆器构造环氧树脂灌脂浆液(自配)配合比及性能见表2。
二)对环氧树脂压力灌浆修补好的裂缝和裂缝宽度<0.15mm的裂缝在外墙采用割V形槽填充环氧胶泥的方法进行修补,如下图:
图2 控制V形槽填充方法修补8 注意事项
(1)指派施工员林顺海跟班监督。
(2)浆液配制应控制在0.5t用完为宜。
(3)每次调制的浆液应控制在0.5t使用完,注浆过程应注意控制注浆起始压力,并逐渐增大,压力达到60kPa时应稳压。