京杭运河微山一线船闸位于山东省济宁市南四湖区湖西航道
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运河的历史资料京杭运河北起北京,南至杭州,经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,共流过北京、通州、天津、沧州、德州、临清、聊城、济宁、台儿庄、徐州、清江、淮安、扬州、镇江、苏州、宣城、湖州、杭州18个市区。
全长1794千米,比苏伊士运河长10倍,比巴拿马运河长20 倍,是世界上开凿最早、规模最大、线路最长的人工运河。
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⑴京杭大运河的开凿原因我国地域辽阔,古代南北方的物资交流,这种跨度达数千里的长途运输是用何种方式来完成的呢?只是靠陆地上的马拉车载不现实,从南至北路途遥远崎岖,待送至目的地,时间长,费用高。
利用自然河流也行不通。
我国的主要河流大多是东西走向的,对于至关重要的南北物资以及文化的交流起不到决定性作用。
走海路,是可行方案,但海面气象难测,风云瞬息万变,对于古代的木制船和因科技程度限制而落后的航海技术来说,无疑是一种严峻的考验,宋元之前尤为如此。
虽然我国海运的历史也较为久远,但毕竟不能满足南北物资交流和政治军事的需要。
如果我国拥有一条纵贯南北、连接五大水系的运河,南北方大规模的交流就成成为现实。
587年,隋为兴兵伐陈,从今淮安到扬州,开山阳渎,后又整治取直,使之中间不再绕道射阳湖,缩短航线。
炀帝即位后,都城由长安迁至洛阳,经济上要依靠江淮。
605年,他下令开通济渠,工程西段从今洛阳西郊引谷、洛二水入黄河;工程东段自荣阳县汜水镇东北引黄河水、循汴水(原淮河支流),经商丘、宿县、泗县入淮通济渠,是漕运的干道;608年又开永济渠,引黄河支流沁水入今卫河至天津,继溯永定河通今北京。
610年继开江南运河,由今镇江引江水经无锡、苏州、嘉兴至杭州通钱塘江。
至此,建成以洛阳为中心,由永济渠、通济渠、山阳渎和江南运河连接而成。
隋朝开始实现了京杭大运河的全线贯通。
不过,当时的大运河由扬州出发,先要向西北走,斜穿安徽淮河流域,经河南的东北部,入黄河流域,到达东都洛阳;然后向东北走,经河北东南部,入海河流域,到涿郡(北京南),此为上半部,合起来整体上走了个“之”字。
中国古代水利工程古代最重要的生产部门是农业,农业受自然因素的影响极大。
这在古代科学技术不发达,人们抵御自然灾害能力低下的情况下更是如此。
因此中国历代王朝都十分重视农业基础建设,兴建公共水利工程。
同时,兴修水利不仅直接关系到农业生产的发展,而且还可以扩大运输,加快物资流转,发展商业,推动整个社会经济繁荣。
(另外水和土一样又是作物生长的条件,在今天水又是最为重要的资源。
)正是由于兴修水利具有如此的重要性,所以古代不仅在平定安世时期,就是在纷争动乱岁月,国家也往往不放弃水利事业的兴办。
郑国渠公元前246年,韩桓王在走投无路的情况下,采取了一个非常拙劣的所谓“疲秦”的策略。
在施工过程中,韩国“疲秦”的阴谋败露,秦王大怒,要杀郑国。
郑国说:“始臣为间,然渠成亦秦之利也。
臣为韩延数岁之命,而为秦建万世之功。
”《汉书·沟洫志》秦王政是位很有远见卓识的政治家,认为郑国说得很有道理,同时,秦国的水工技术还比较落后,在技术上也需要郑国,所以一如既往,仍然加以重用。
经过十多年的努力,全渠完工,人称郑国渠。
郑国渠的修成,为充实秦的经济力量,统一全国制造了雄厚的物质条件。
新中国成立以来,按照边运用、边改善、边发展的原则,对新老渠系进行了3次规模较大的改善调整与挖潜扩灌。
都江堰都江堰位于岷江由山谷河道进入冲积平原的地方,它灌溉着灌县以东成都平原上的万顷农田。
原来岷江上游流经地势陡峻的万山丛中,一到成都平原,水速突然减慢,因而夹带的大量泥沙和岩石随即沉积下来,淤塞了河道。
每年雨季到来时,岷江和其它支流水势骤涨,往往泛滥成灾;雨水不足时,又会造成干旱.远在都江堰修成之前的二、三百年,古蜀国杜宇王以开明为相,在岷江出山处开一条人工河流,分岷江水流入沱江,以除水害。
秦昭襄王五十一年(公元前256年),李冰为蜀郡守。
李冰在前人治水的基础上,依靠当地人民群众,在岷江出山流入平原的灌县,建成了都江堰。
都江堰是一个防洪、灌溉、航运综合水利工程。
浅论京杭运河湖西航道整治工程中的难题与对策一、京杭运河湖西航道概况。
京杭运河俗称大运河,始凿于春秋,后经历代开发扩展,特别是隋、元两代的大规模整治与改建而成,是世界上开凿最早和最长的一条人工运河。
京杭运河北起北京,南至杭州,经北京、天津及河北、山东、江苏、浙江四省,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,全长1794公里。
它既是南北水运的大动脉,又是航运、灌溉、排涝、防洪的综合利用的河道。
由于历史的原因,京杭运河在1949年以前只有其中一小段勉强维持季节通航。
新中国成立后,通过几次较大规模的整治,使济宁至杭州段重现水运辉煌,成为我国内河水运的黄金通道。
京杭运河微山湖下级湖段分为东、西两条航道,东线航道已于2000年底建成通航,基本达到三级航道标准。
湖西航道位于微山湖下级湖西侧,北起二级坝船闸南至蔺家坝船闸,全长57公里,沛县境内39.2公里,铜山县境内17.8公里。
作为京杭运河的组成部分,亦是国家南北水运主通道,该航道1993年被交通部批准定级为二级航道。
但目前湖西航道尚未整治,技术状况较差,仅按六级航道标准进行维护。
航道底宽在8—30米之间,最低通航水位时水深1.5--3.0米,按照国家航道标准只能通航100吨级船舶。
京杭运河湖西航道由于浅滩、狭窄航段较多,加上船舶大型化发展迅速,湖西航道的“瓶颈”现象十分突出,已严重制约了湖西航道周边地区航运及经济的发展。
近年来,每到枯水季节,船舶堵档、搁浅现象屡屡发生,最严重的年份搁浅滞留船舶多达2500余艘,船队长达20多公里。
长时间的断航给货主和船民造成了严重的经济损失,甚至引发了严重的社会问题,湖西航道堵塞问题也引起了中央、省、市各级新闻媒体的广泛关注,并多次进行了跟踪报道。
各级人大、政协委员呼吁要求尽快整治湖西航道。
交通部2005年工作的重点之一就是“加大京杭运河重点堵航航段、船闸及分流航道的改造、扩容建设力度”,这给京杭运河湖西航道的整治带来了的机遇。
京杭大运河从哪里流向哪里京杭大运河是世界上开凿时间最早、流程最长的一条人工河流。
京杭大运河从哪里流向哪里呢?接下来就和一起来了解一下关于京杭大运河的流向,欢迎阅读!京杭运河的流向、水源和排蓄条件在各段均不相同,非常复杂,流向总体概括为四个节点、五种流向:节点1天津(海河)以北的通惠河、北运河向南流;节点1与节点2 东平湖之间的南运河、鲁北运河向北流;节点2与节点3长江(清江)之间的鲁南运河、中运河、里运河向南流;节点3与节点4长江以南的丹阳之间河段向北流;丹阳以南河段(江南运河)向南流。
①通惠运河。
历史性通航河道。
由于清末实行“停漕改折”政策和20世纪以来铁路、公路交通发展,货物转为陆运,加之水源不足,航道失修,至50年代初期,仅有少量船只作间歇性通航。
目前该河主要用作北京市排水河道,已不能通航。
②北运河。
长约180公里,集水面积5.11万平方公里,由天津注入海河。
除屈家店至天津段15公里可供小船作季节性通航外,其余河道均不能通航。
③南运河。
又名御河,长414公里。
四女寺至临清段称卫运河,长94公里。
天津至四女寺段航道窄狭弯曲,底宽15〜30米,水深约1 米,建有杨柳青、独流、北陈屯、安陵4座船闸,可通航100吨级船舶。
由于上游水库拦蓄,两岸农田灌溉,加之年久失修,现已处于断航状态。
卫运河底宽30米,水深约1米,建有四女寺、祝宫屯船闸,可通航100吨级船舶。
由于上游岳城水库畜水,截走水源,尤当卫运河扩大治理后,航道情况骤然恶化。
④鲁北运河。
也称位山、临清运河,原河段已淤塞。
1958年另选新线,长104公里,但未开挖。
1960〜1968年,根据引黄输水要求,开挖了周店至尚店76公里渠道,两头河段尚未开挖。
⑤鲁南运河。
国那里至梁山段称东平湖湖西航道,长20公里,1968年虽经疏浚整治,但河道严重淤积,水深不足,尚不能通航。
梁山至南旺段长33.8公里,枯水期航道水深0.5米,每年可通航6个月,为季节性航道。
济宁市人民政府关于加快“港产城”融合发展的意见文章属性•【制定机关】济宁市人民政府•【公布日期】2018.12.21•【字号】济政字〔2018〕130号•【施行日期】2018.12.21•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】港口正文济宁市人民政府关于加快“港产城”融合发展的意见济政字〔2018〕130号各县(市、区)人民政府,济宁高新区、太白湖新区、济宁经济技术开发区、曲阜文化建设示范区管委会(推进办公室),市政府各部门,各大企业,各高等院校:为贯彻落实国务院办公厅《关于印发推进运输结构调整三年行动计划(2018—2020年)的通知》(国办发〔2018〕91号)、省政府《关于印发山东省新旧动能转换重大工程实施规划的通知》(鲁政发〔2018〕7号)精神,进一步优化城市要素资源配置,发挥水运先行引导作用,充分释放港口对城市发展的区域辐射力和产业支撑力,推动“港产城”融合发展,促进产业转型升级和区域协调发展,现提出以下意见。
一、指导思想和发展目标(一)指导思想。
全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神,深入落实交通强国战略,牢固树立五大发展理念,以促进沿运区域经济社会发展为目标,以供给侧结构性改革为主线,以加快新旧动能转换为抓手,统筹港口、产业、城市规划,同步推动港产城有机联动、融合发展,拓展城市经济社会发展新空间,为全市高质量发展提供支撑。
(二)发展目标。
能力充分、功能完善、衔接顺畅的水运体系基本建立;便捷高效、智能安全、绿色低碳的管理服务基本实现;运河水运、临港产业、沿运城区融合发展格局初步形成。
到2025年,内河水运、临港产业、生态城市融合发展模式成为拉动地方经济增长的重要支撑,成为全国内河水运转型发展的样板。
——基本建成“一干(双线)、十二支”的高等级航道网,通航里程达到1200公里,其中高等级航道里程达到669公里。
——建成现代化、规模化、专业化的亿吨大港,港口吞吐量在京杭运河沿线港口中跃升至第一梯队;形成完善的集疏运体系,内河港口功能进一步拓展、服务水平显著提升。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-50监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-51本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-52本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-53本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-53监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号: WA-A20-55监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
附件:下游围堰与主导航墙平面位置图下游围堰9#8#7#6#5#二级平台下游主导航墙下游围堰与主导航墙平面位置图监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:附件:下游围堰与主导航墙平面位置图下游围堰9#8#7#6#5#二级平台下游主导航墙下闸首侧围堰顶下游围堰与主导航墙平面位置图工程业务联系单表A.0.1-20 监A—20工程名称:京杭运河微山一线船闸改建工程A标段编号:本表由承包商填报,一式三份,经监理审批后,业主、监理、承包商各一份。
蔺家坝复线船闸闸位布置韩巍巍;汤建宏;张黎明【摘要】蔺家坝船闸位于京杭运河苏北段的湖西航道上,为了满足货运量的增长需求,须建设复线船闸.本文对复线船闸的闸位布置进行了研究;从共用引航道宽度、复线船闸的引航道布置、施工条件、一线船闸闸室的主体结构、现场地形条件等方面,对可能的平面布置方案进行比较分析.经过综合论证,确定复线船闸与一线船闸的轴线间距为70 m.最后,为完善工程设计,对本工程提出了优化方向.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P133-137)【关键词】蔺家坝;复线船闸;闸位;平面布置【作者】韩巍巍;汤建宏;张黎明【作者单位】中交水运规划设计院有限公司,北京100007;中交水运规划设计院有限公司,北京100007;长江勘测规划设计研究院,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U641蔺家坝一线船闸位于江苏省铜山县张谷山村附近,是京杭运河苏北段湖西航道上的一座Ⅱ级船闸,建于1989年,枢纽采用分散布置,船闸位于右岸,过闸桥梁自下闸首顶跨过,船闸尺度为230 m×23 m×5 m。
经过运量分析预测得出:2015年、2020年、2030年通过湖西线的运量将分别为3 250,4 660,5 305万t。
一线船闸已经不能满足运量的要求,亟需建设蔺家坝复线船闸。
建设蔺家坝复线船闸有如下作用:提高我国“北煤南运”的能力,加强能源主通道的建设;满足京杭运河船舶大型化发展的需要;促进沿线地区经济发展;进一步发挥内河运输优势,节能环保。
在京杭运河苏北段的各级船闸中,虽然在一线船闸建设时,均预留了相应的复线船闸闸位,但随着历史条件的变化,预留闸位均有不同程度的变化,同时由于各梯级枢纽处水利设施众多,故船闸平面布置都存在较大的难度,即使预留的复线船闸闸位还在,也须重新进行合理布置 [1] 。
复线船闸的平面布置,既要考虑节约用地、减少土方量,又要考虑与附近水利设施相协调,确保复线船闸施工期安全和一线船闸正常运行[2]。
京杭运河微山一线船闸位于山东省济宁市南四湖区湖西航道、湖东航道交汇处上游,湖西、湖东航道规划等级均为二级航道,设计最大船舶等级为2000吨级,本船闸级别为Ⅱ级。
船闸规模为23*234*5(m)(口门宽*闸室长*门槛水深),上、下游主导航墙各长128.6m,上、下游靠船段各长340m,上、下游停泊锚地靠泊长度为1000m。
公路桥:主桥跨径组成为(23+37+23)m预应力混凝土等截面连续箱梁,引桥跨径组成为(7*20)m+(19+3*20)m钢筋混凝土连续箱梁。
在船闸大体积混凝土中,混凝土裂缝现象较为普遍,其中主要是施工中的温度干缩裂缝,因此在施工中进行温度应力及温度控制具有重要意义。
这主要是由于两方面的原因。
首先,在施工中混凝土常常出现温度干缩裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。
其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的影响。
1.船闸大体积混凝土裂缝的原因:混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
收稿日期))作者简介张丽华(63)),女,山东烟台人,高级工程师。
微山一线船闸改建工程上下闸首施工工艺张丽华(山东省交通运输厅京杭运河续建工程建设办公室,山东济南250014)摘要:主要介绍了京杭运河一线船闸改建工程概况,结合上下闸首工程结构特点,阐述了上下闸首混凝土整体浇筑顺序、各分部工程施工要求,重点阐述了钢筋、模板及砼浇筑的具体施工工艺流程。
关键词:船闸;上下闸首;施工;工艺流程中图分类号:U617文献标识码:BThe technology of up-and-do wn h eads of l ock ofW eishansi ngle-track lock conversionZ HA NG Li-hua(J in g Hang C ana l B ui l d i ng Offic e o f t h eC o mmun i ca ti o n Tran s port a tio n D e part m ent ,Shando ng J in an 250014C hina)Ab stract :Th i s articl e m ai n l y gives an overvie w of the conversion of si ngle -trac k lock of Beiji ng -H angz hou Grand Ca na,l co mb ines the str uctural c har acteristics of up -and -do wn heads of l oc k ,ela bor ates the concretepou ri ng or der of up -and -do wn heads of lock ,the constr u ctio nrequ ire m e n tsof separate pr o j ects ,ande mphaticall y expo unds the specific constr u ctio n tec hnol ogy p r ocess of steel bar ,te mp late and r einf or ced co n crete .K ey word s :lock ;up -and -do wn heads of lock ;constructi on ;tec hnology process1工程概述1.1船闸总体工程京杭运河微山一线船闸改建工程是在原老闸位置上新建的一座现代化船闸。
京杭运河航道等级划分标准
京杭大运河的航道等级划分主要依据是航道的规模、水深、宽度以及能够通行的船只吨位和数量。
具体来说:
1. 第一级航道是最高的航道等级,通常具有最大的规模、最深的水深和最宽的航道。
这些航道主要位于河北、山东、河南、江苏和浙江等地,包括天津到泗洪、扬州到杭州等重要航道。
这些航道的水位较高,可以通行大型船只,吨位容量大,船只可以在此畅通无阻地运输货物。
2. 第二级航道是规模次于第一级的航道,主要包括青岛到天津、徐州到扬州等地的航道。
这些航道虽然较第一级航道窄而浅,但仍然可以容纳中小型船只通行,只是吨位和数量有所限制。
3. 第三级航道是规模最小、水深浅且窄的航段,主要位于山东、河南、江苏、安徽和浙江等地,包括泗洪到扬州、杭州到宣州等航道。
这些航道的水位和规格较低,基本只能容纳小型船只通行,对船只的吨位和数量有一定的限制。
此外,京杭大运河全程可分为七段,包括通惠河、北运河、南运河、鲁运河、中运河、里运河和江南运河。
不同段由于水量不同,属于不同的航道等级。
例如,南运河和鲁运河属于航道六级,可以通航100吨级船舶;里运河属
于航道三级,可以通航1000吨级拖带船队;江南运河一般可通航40~100吨级船舶,属于航道六级-七级。
以上内容仅供参考,如需更具体的信息,建议查阅关于京杭运河的文献或咨询相关专家。
京杭运河济宁段的流向、起止点和里程张荣仁(一)、“古运河过境段北自梁山县黄河右岸十里堡,经戴庙、大安山、袁口、南旺、长沟、安居、济宁、鲁桥、夏镇,南至微山县韩庄镇,全长229.65公里。
分南北两段,北段(梁山至济宁)于元代至元十年(1283年)开挖,原称济州河;南段(济宁至韩庄)为古泗水中游故道,元至元十六年(1289年)开挖会通河(须城至临清),南与济州河相接,京杭运河全线贯通,济宁以南的古泗水被运河占用,至此境内南北两段河流始称京杭运河”。
这是2002年出版的《济宁市志》中对今济宁政区内古运河段较为详细的记述;但载文中有多处错误和值得商榷的地方。
第一、载文没有把“老运河过境段”的年代写清楚,因为元明清三代老运河在今济宁境内的流向和起、止点是不同的。
第二、从载文中前半段的“南至微山县韩庄镇”看,“老运河过境”是指明万历三十二年(1604年)山东古运河第三次改道东移后的老运河段;从文中后半段的“至元十六年(1289年)开挖会通河(须城至临清)南与济州河相接,京杭运河全线贯通,济宁以南的古泗水被运河占用,至此境内南北两段河流始称京杭运河”看,是指元代的老运河,而元代老运河是经南阳、谷亭东南至湖陵城,不是经夏镇至韩庄。
这种时间年限不清,朝代倒置的写法,会给读者和后人造成混乱和误导的。
第三、“元代至元十年”和“至元十六年”应改为至元二十年和至元二十六年。
第四、“老运河过境段北自梁山县黄河右岸十里堡,经戴庙、大安山、袁口......南至微山县韩庄镇,全长229.65公里”的记述,实为有误。
一是,十里堡不在黄河右岸。
左与右相对,为方位名。
在地理上,我国以东为“左”,以西为“右”。
如山东称“山左”,山西称“山右”;江东为“江左”,江西为“江右”。
《明史·河渠志》中也载“永乐九年......开新河自汶上袁家口左徙50里至寿张之沙湾以接旧河”。
因此,十里堡不可能在黄河右岸,而应位于黄河左岸。
二是,十里堡、戴庙、大安山,今既不在梁山县境内,也不在济宁市境区内。
京杭运河微山一线船闸位于山东省济宁市南四湖区湖西航道、湖东航道交汇处上游,湖西、湖东航道规划等级均为二级航道,设计最大船舶等级为2000吨级,本船闸级别为H级。
船闸规模为23*234*5 (m)(口门宽*闸室长*门槛水深),上、下游主导航墙各长128.6m,上、下游靠船段各长340m, 上、下游停泊锚地靠泊长度为1000m。
公路桥:主桥跨径组成为(23+37+23)m 预应力混凝土等截面连续箱梁,引桥跨径组成为(7*20)m+(19+3*20)m钢筋混凝土连续箱梁。
在船闸大体积混凝土中,混凝土裂缝现象较为普遍,其中主要是施工中的温度干缩裂缝,因此在施工中进行温度应力及温度控制具有重要意义。
这主要是由于两方面的原因。
首先,在施工中混凝土常常出现温度干缩裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。
其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的影响。
1.船闸大体积混凝土裂缝的原因:混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形, 基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)X 104长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2〜2.0) x104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2.温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。
由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。
混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。
3.温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
控制温度的措施如下:(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。
增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。
(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水剂可使混凝土用水量减少25%。
(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。
(4)减水剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少收缩变形。
(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。
(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。
减水剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。
(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少收缩。
(8)掺减水剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。
许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
4 .混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。
因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。
混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。
但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。
因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
桥梁工程现浇混凝土梁板结构裂缝是砼工程质量的通病,也是质量控制难点之一,减少或控制非结构性裂缝的产生,避免结构性裂缝是砼工程裂缝控制的主要目标。
1. 桥梁工程现浇混凝土结构裂缝成因分析:1)设计原因:对可能出现开裂的结构部位,设计单位未采取必要的处理措施。
2)材料的质量原因:原材料质量不合格,特别是水泥安定性不合格,不仅导致混凝土开裂,甚至影响结构安全。
3)施工工艺原因:混凝土中水分蒸发导致混凝土收缩,而施工后未对混凝土及时养护;混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣各道工序中缺陷和疏漏;模板支设不当,漏浆,支撑刚度不足,支撑地基下沉,过早拆模;钢筋表面污染,保护层过小、过大,浇灌中钢筋移位;在极端恶劣的天气下施工等因素均会导致现浇混凝土梁板裂缝产生。
4) 混凝土的温度变形:混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形引起附加应力,当其超过混凝土抗拉应力时,即产生裂缝。
5) 混凝土的收缩和徐变:混凝土在空气中硬结,体积会缩小,易产生干缩裂缝。
6)荷载作用:混凝土早期受震、拆模方法不当、拆模过早、施工超载等原因造成裂缝。
2.预防措施:(1) 加强混凝土早期养护,浇灌完的混凝土要及时养护,防止干缩,冬季施工期间要及时覆盖养护,防止冷缩裂缝产生。
(2) 大体积现浇混凝土施工应合理设计浇筑方案,避免出现施工缝。
(3) 加强施工管理,混凝土施工时应结合实际条件,采取有效措施,确保混凝土的配合比、坍落度等符合规定的要求并严格控制外加剂的使用,同时应避免混凝土早期受到冲击。
3.处理方法:当裂缝较细,数量不多时,可将裂缝用水冲洗后,用水泥浆抹补;如裂缝开裂较大较深时,应沿裂缝凿去薄弱部分,并用水冲洗干净,用1:2.5 水泥砂浆抹补。
此外,加压灌入不同稠度的改性环氧树脂溶液补缝,效果也较好。
现浇混凝土质量通病受多种因素影响,产生质量通病的原因存在于设计、施工的全过程,因而在监理过程中应采取全面的监理控制措施:(一)组织控制措施1、对现场监理机构的组织管理落实监理目标控制的组织机构和人员,明确各级目标控制人员任务和职能分工、权利和责任,不断完善目标控制的工作流程,并对进场材料设备、施工工艺、方法、施工环境、施工图纸等关键环节控制,从组织管理上予以保证。
2、对施工单位的组织管理在工程开工前,监理工程师要审查施工单位的施工现场质量管理,是否有施工技术标准,是否有健全的质量管理体系、施工质量检验制度和综合施工质量水平评定考核制度,仔细审查施工组织设计及施工方案等,当各项指标均满足要求时,方可签署开工报告。
在现浇混凝土梁板施工前,监理方应组织召开由施工单位技术负责人、质检员及各有关施工队负责人参加的会议,加强质量意识,将质量控制目标落实到位,明确各施工工序必须执行“三检”制,且有公司质检部门专职质检员签字验收,然后经监理人员验收、签字认定,方可进入下道工序施工。