桥梁工程论文：如何控制桥梁工程中大体积混凝土裂缝.docVIP

桥梁工程论文：如何控制桥梁工程中大体积混凝土裂缝 摘 要：通过对桥梁工程大体积混凝土施裂缝问题产生原因进行分析，提出了降低混凝土温度应力、防止混凝土产生裂缝的施工控制措施， 以及在构造设计上对大体积混凝土应采取的防裂措施，供大家参考。 1. 前言 1 m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土；美国则规定为：任何现浇混凝土，只要有可能产生温度影响的混凝土均称为大体积混凝土。 2. 大体积 大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的，各类裂缝产生的主要影响因素如下： 2.1 水泥水化热的影响 7d左右，一般每克水泥可以放出500j左右的热量，如果以水泥用量350kg/m ～550kg/m3来计算，每立方米混凝土将释放出17 500kj～27 500的热量，从而使混凝土内部温度升高（可达70℃左右，甚至更高）尤其对大体积混凝土来讲，这种现象更加严重 因为混凝土内部和表面的散热条件不同，故混凝土中心温度很高，就会形成温度 2.2 混凝土的收缩 2.3 外界气温湿度变化的影响 2.4 其他因素的影响 超荷载使用或未达到设计过早加荷载导致结构出现裂缝，这种裂缝称之为荷载裂缝。 混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝，一般是混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。 3. 大体积混凝土施工质量控制措施 3.1 大体积混凝土配合比设计 3.1.1 原材料选用 由于水泥的用量直接影响着水化热的多少及混凝土温生，大体积混凝土应选用水化热较低的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等，并尽可能减少水泥用量。而且能够大幅度提高混凝土后期强度，推移温升峰值出现时间。 3.1.2 外加剂的使用。采用减水剂，如缓凝高效减水剂；采用膨胀剂，如广泛使用u型膨胀剂无水硫铝酸钙或硫 3.2 温控措施及施工现场控制 1） 温度预测分析。根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案，采用计算机仿真技术对混凝土施工期温度场和温差进行计算机模拟动态预测，提供结构沿厚度方向的温度分布及随混凝土龄期变化情况，制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准，进行保温养护优化选择。 2） 混凝土浇筑方案。采用延缓温差梯度和降温梯度的措施，在浇筑前经详细计算安排 3） 混凝土温度监测。在混凝土内部 外部设置温度测点，设置保温材料温度测点及养护水温度测点，现场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行整理分析。每一测点的温度值、各测位中心测点与表层测点的温差值，作为研究调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。 4） 为反映温控效果可在少数混凝土层中埋设应变计进行温度应力检测，应变计沿 检测水平方向应力分量。 5） 通水冷却。采用薄壁钢管在一些混凝土浇筑分层中带没冷却水管，冷却水管使用前进行试水，防止管道漏水和阻塞，根据混凝土内部温度监测，控制冷却水管进水流量及温度。 3.3 构造设计上对大体积混凝土采取防裂措施 1） 设计合理的结构形式，可以减少工程数量，减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点，设计挖空非关键受力部分混凝土体积，利用土方压重方案，来减少混凝土结构体积。 2） 充分利用混凝土在基坑有侧限条件，在混凝土中掺加微膨胀剂，使其在基坑约束下形成一定的预压力，补偿混凝 收缩产生的拉应力，从而有效的避免混凝土裂缝的产生。 3） 大体积混凝土体积庞大，施工周期一般较长，依据结构受力情况可合理地确定混凝土评定验收龄期，打破正常标准28d的评定验收龄期，改为60d或更多天，评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度，从而减低设计标号，达到减少混凝土水泥用量减低水化热的目的。 4） 由于边界存在约束才会产生温度应力，采用改善边界约束的构造设计，如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时，可在接触面上设滑动层来减少温度应力。在外约束的接触面上全部设滑动层，则可大大减弱外约 5） 还应重视合理有益作用，可采取增配构造钢筋。配筋应尽可能采用小直径、小间距，全截面含筋率控制在0.3%～0.5%之间。在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。 4. 结束语