跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝控制措施
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港口航道工程大体积混凝土的施工裂缝的控制措施摘要:港口航道建设中混凝土结构若出现裂纹、甚至裂缝,将会导致整体的工程质量受到很大的影响,甚至也可能会造成工程的使用方面出现许多问题。
所以,需要对产生这些裂纹或裂缝的原因进行研究和分析,并提出解决办法,这在港口航道发展的过程中是十分重要的。
关键词:港口航道;大体积混凝土;施工裂缝;控制措施引言:混凝土在施工过程中的裂缝问题给工程建设带来了不少的困扰。
混凝土是工程施工建设的主要材料,施工质量的好与坏直接关乎整个工程的质量。
随着我国现代化社会的不断发展,我国港口和航空等贸易在高速发展,但是在不少港口航道工程建设中经常会出现大体积混凝土裂缝现象。
施工人员必须要对其有足够的认识,并结合现代科技水平和相关技术对其问题进行研究和分析,科学安全的进行管理控制。
1港口航道工程大体积混凝土的特点港口航道工程施工过程中, 工程受水文及环境影响比较大,大体积混凝土的块体比较大, 结构断面使用的混凝土量也很大。
所以进行浇筑施工时, 为了降低混凝土的单次使用量, 避免内外温差过大影响混凝土的内部结构, 提升混凝土的浇筑质量和浇筑效率, 一般会使用分层,分块的方法进行浇筑,并合理设置施工缝。
但是这种浇筑方法增加了混凝土施工难度。
为了达到养护目的, 一般会采用埋设水管通水冷却, 从而达到养护的目的。
此外, 为了进一步提升港口混凝土工程的抗腐蚀性和抗渗能力, 大体积混凝土内部会使用构造筋进行布置。
2 大体积混凝土性能裂缝的原因2.1 混凝土内外温差混凝土内外温差比较大的形成原因非常多,基本是由于材料厚度、水泥含量及类别、使用温度等,而以上因素又会极易导致混凝土产生裂缝,当然导致裂缝问题的产生还有其他潜在因素。
因此,在施工过程中,为了有效控制大体积混凝土裂缝的产生,必须合理控制混凝土体内的温度差,如果材料的降温速度比升温要快,裂缝一般出现在升温的过程中,另外一种可能是出现在冷却时期,升温造成的裂缝呈现不规则的变化形式,而冷却产生的裂缝一般是贯穿整个内部的长裂缝,此时对于混凝土的质量影响最大。
港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制港口与航道工程中,大体积混凝土的施工控制对于预防和控制裂缝的发生至关重要。
下面将从设计、原材料、施工工艺和养护等方面介绍控制混凝土裂缝的方法。
首先是设计阶段,对于大体积混凝土的港口与航道工程,合理的设计是控制裂缝的重要前提。
设计中应充分考虑混凝土的抗裂性能,根据工程的特点和要求确定合适的配筋措施。
合理的工程尺寸和结构布置可以减少混凝土的收缩和温度应力,从而减少裂缝的产生。
其次是选择合适的原材料。
混凝土的配合比应根据工程要求和实际情况进行合理设计,合适的水灰比和骨料掺量可以提高混凝土的抗裂性能。
选择优质的水泥和骨料,确保原材料的质量稳定和一致性,也是防止混凝土裂缝产生的关键。
在施工过程中,需要注意以下几个关键点。
首先是进行良好的浇筑和振捣。
保证混凝土的浇筑均匀,避免过度振捣或振捣不充分,防止空隙和孔洞的产生。
在浇筑过程中要保持混凝土的足够湿润,避免过早脱模和水分过快蒸发,以防止混凝土收缩引起的裂缝。
其次是合理安排浇筑顺序。
对于大体积混凝土,应分段浇筑,避免一次性完成过大的浇筑量,以减少温度和收缩应力的积累。
可以采用温度控制措施,如采用外部降温装置或覆盖遮阳网等,控制混凝土的温度变化。
最后是养护工作。
养护是控制混凝土裂缝的重要措施之一。
在混凝土刚浇注后,需要进行适当的湿养护,保持混凝土表面湿润,防止水分过快蒸发。
在整个养护期间,要注意保持温度的稳定,避免混凝土温度的快速变化。
在养护期结束后,需要逐渐卸除养护措施,让混凝土逐渐适应外界环境。
港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制港口与航道工程在施工过程中,由于混凝土的热缩和干缩等原因,往往会出现大体积混凝土裂缝问题。
这些裂缝会影响港口与航道工程的使用寿命和安全性能,因此在施工过程中需要采取有效的控制措施。
一、混凝土配合比的设计混凝土配合比的设计是影响混凝土裂缝的一个重要因素。
在设计时,应根据使用环境和工程要求,合理选用水泥、骨料、砂、掺合料的种类和配合比,保证混凝土的强度和抗裂性能。
同时,在混凝土的配制过程中,应根据实际情况合理调整配合比,遵循“少水、多粘”的原则,使混凝土达到最佳的各项性能指标。
二、混凝土浇筑在混凝土浇筑时,应根据实际情况选用合适的浇筑方式和工具,避免浇筑过程中出现浇不实、振捣不均等情况。
同时,在浇筑过程中应控制混凝土的温度和湿度,防止混凝土过早干燥或受热过度,从而导致裂缝出现。
三、混凝土养护混凝土养护是确保混凝土施工质量和控制裂缝的重要环节。
在混凝土浇筑后,应采取正确的养护方法,使混凝土逐渐达到设计要求的强度和抗裂性能。
具体措施包括湿润养护、覆盖防热、遮阳遮雨等,以保证混凝土的逐渐干燥和保持适宜的温度。
四、预应力混凝土的控制预应力混凝土在港口与航道工程中的使用越来越广泛,但其控裂技术相对较为复杂。
在预应力混凝土的施工中,应注意控制预应力张拉的力度和时间,避免强度过高和预应力过度产生非常规裂缝。
同时,还应在混凝土的配合比设计和浇筑、养护等环节中加强控制,以保证预应力混凝土工程的质量和安全性能。
综上所述,港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制包括混凝土配合比的设计、混凝土浇筑、混凝土养护和预应力混凝土的控制等方面,必须重视并综合采取有效措施,以保证工程质量和使用寿命的达到要求。
跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝控制摘要:跨海大桥指在海洋环境中建造在海面上的桥梁,通常规模大,技术要求高。
另外,随着经济的日益繁荣,跨海大桥工程越来越多,对高性能混凝土的需求也越来越大。
而在海工混凝土施工中,耐久性要求十分重要。
因此,研究跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土具有重要意义。
关键词:跨海大桥;海工耐久性混凝土;裂缝控制由于海洋环境复杂恶劣,跨海大桥极易受到破坏,因此对其耐久性要求很高。
作为桥梁的基础,承台质量影响着桥梁使用寿命。
承台由耐久性大体积海工混凝土制成,除面临侵蚀风险外,裂缝也是质量控制中的一大难题。
基于此,本文详细探讨了跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土的裂缝控制。
一、跨海大桥概述跨海大桥是横跨海湾、海峡、深水、入海口等海域桥梁,一般来说,其跨度及路线都很长,从几千米到几十千米不等;因桥梁深入海洋环境和其复杂恶劣的自然条件,因而跨海大桥可代表桥梁工程的前沿技术。
二、海工混凝土海工混凝土是用于海洋工程的混凝土,也称为海洋混凝土。
目前,我国还没有对海工混凝土的定义。
一般来说,用于海上作业的混凝土具有很高的工作性和耐久性,其实在新的桥规中有专门的一章来介绍海洋环境桥梁,但海工混凝土应被归类为高性能混凝土。
结构中经常被波浪冲刷的混凝土均属海工混凝土。
三、工程概况作为桥梁的基础,承台质量直接影响桥梁使用寿命,其混凝土是一种大体积海工耐久性混凝土,裂缝控制是一项重要的技术质量工作。
为消除和控制承台裂缝,采取下列综合技术措施取得了良好的效果。
四、混凝土混合比设计与优化本工程运用海工耐久混凝土,承台位于水面波动区。
混凝土强度等级为C40,氯离子扩散系数小于等于2.5×10-12m2/s,混凝土中要加入防锈剂。
桥墩位于冲刷区,混凝土强度等级为C40,氯离子扩散系数小于等于1.5×10-12m2/s。
1、原料的选择。
依据“海上桥梁专用技术规范”要求,通过查阅有关资料、咨询专家、考察该地区各种原料产量和技术指标,初步确定了配合比试配及运用的原料。
水利工程大体积混凝土施工裂缝防治措施水利工程中广泛使用大体积混凝土结构,其施工过程中可能出现裂缝问题。
裂缝不仅影响了工程的外观质量,还可能对工程的安全性和耐久性造成影响。
采取一系列措施来预防和控制混凝土裂缝形成是十分重要的。
1. 优化混凝土配合比:合理的配合比可以降低混凝土的收缩和温度变形,减少裂缝形成的可能性。
在进行配合比设计时应根据施工条件和材料特性,选择合适的材料比例和水灰比,并进行充分的试验研究。
2. 控制混凝土凝固温度:混凝土凝固时会产生热量,导致温度升高并引起体积变化,从而形成裂缝。
通过控制混凝土的凝固温度,可以减轻热应力的产生。
常用的方法包括降低混凝土浇筑温度、采用冷却剂和预冷等。
3. 加强混凝土裂缝控制缝:在混凝土结构中设置预定的控制缝,以引导混凝土裂缝的形成和发展。
控制缝的设置可以通过预埋金属条、灌注胶或人工切割等方法实现。
控制缝的位置和间距应根据结构的形态和尺寸进行合理设置。
4. 合理施工工艺:在混凝土浇筑过程中,要注意控制浇筑速度和浇筑顺序,避免太快或太慢的浇筑造成温度梯度过大。
注意混凝土的养护和保持良好的湿度,以减小混凝土的收缩变形。
5. 使用混凝土防裂措施:可以在混凝土中加入合适的添加剂或改性材料,以改善混凝土的抗裂性能。
如添加纤维材料、聚合物改性材料等,并进行相应的试验和验证。
6. 监测和维护:在混凝土施工过程中要进行裂缝监测,并采取相应的补救措施。
在工程竣工后要进行定期巡视和维护,及时发现和修复裂缝,延长工程的使用寿命。
在水利工程大体积混凝土施工中,裂缝防治措施的采取是非常重要的。
通过优化配合比、控制温度、加强裂缝控制和采用防裂措施等方法,可以有效预防和控制混凝土裂缝的形成,确保工程的质量和使用寿命。
需要加强监测和维护工作,及时发现和修复裂缝,保持工程的稳定性和安全性。
杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝处理控制措施论文报告:杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝处理控制措施提纲:1. 杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土及其裂缝产生原因分析2. 海工混凝土裂缝治理与控制技术综述3. 杭州湾跨海大桥工程裂缝控制措施分析及优化4. 海工混凝土裂缝预防与维护对策5. 海工混凝土裂缝案例分析一、杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土及其裂缝产生原因分析杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土的配制包括抗裂剂、特种掺合料和高性能缓凝剂等多种材料,旨在提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
然而,在桥梁使用过程中,海工混凝土中出现裂缝问题,主要原因在于水泥的收缩和变形引起的内部应力集中,使混凝土材料发生裂纹。
同时,外界环境因素如潮汐变化、温度变化、盐雾腐蚀等也对混凝土的耐久性造成不良影响,增加了混凝土裂缝的产生。
二、海工混凝土裂缝治理与控制技术综述海工混凝土裂缝的治理与控制技术主要分为预防措施和治理措施两个方面。
预防措施主要包括优化配合比、采用抗裂剂、控制水泥起始凝固时间等,以减少混凝土的收缩和变形;治理措施则包括注浆、碳纤维增强、填缝料填充等技术手段,以修补已经形成的混凝土裂缝并防止其进一步发展。
三、杭州湾跨海大桥工程裂缝控制措施分析及优化为保障桥梁的安全使用,对于杭州湾跨海大桥工程的裂缝控制应采取合理的措施和优化建议。
针对海工混凝土裂缝问题,可以采用先进的材料和技术手段,如优化混凝土配合比、控制水泥起始凝固时间、采用抗裂剂以及增加掺合料等。
此外,在施工过程中应掌握合理的施工周期、控制潮汐变化等因素,同时加强施工质量管理和科学化监测,及时发现和处理问题。
四、海工混凝土裂缝预防与维护对策预防海工混凝土裂缝产生的方法主要包括增加混凝土中抗裂剂、控制水泥起始凝固时间、优化配合比等,以减少混凝土内部应力的累积和裂缝产生的可能性。
此外,在维护和保养过程中也要釆取防腐蚀措施,如对混凝土表面进行密封处理,防止外界盐雾等因素对混凝土造成的腐蚀损害。
大桥高强度大体积混凝土施工及耐久性控制措施大桥高强度大体积混凝土施工及耐久性控制措施提要:混凝土浇筑完后开始测温,头三天每隔2小时测一次,后七天每天测定6次,通水循环根据测定结果进行通水流量及流速的调整于大桥高强度大体积混凝土施工及耐久性控制措施1大体积混凝土防裂及检测措施降温措施大体积混凝土施工,为防止裂纹,工艺要求采用混凝土内布水管降温,延长混凝土凝结时间(≥18h)平缓温峰技术措施。
从混凝土配合比研试入手,经过对外加剂、外掺料的品种、掺量及性能的试验比较,选用较为实用的配合比。
承台降温水管的布置降温管采用Ф48mm钢管。
管与管之间的距离为。
横向各排之间用弯头连成整体,以进行大的循环,达到以水降温的目的。
“y”刚构降温水管的布置:降温管采用Ф48mm钢管。
管与管之间的距离为,水管的布置时将根据结构及钢筋的布置在施工时具体确定,横向各排之间用弯头连成整体,以进行大的循环,达到以水降温的目的。
测温元件的布置承台及“y”型刚构底节浇筑时测温元件的布置详见“附图”。
元件做好后,在20℃~60℃范围内间隔5℃进行标定,并按层次编号绘出标定曲线,供现场测定查对相应测点温度。
测温混凝土浇筑完后开始测温,头三天每隔2小时测一次,后七天每天测定6次,通水循环根据测定结果进行通水流量及流速的调整,从而有效的保证混凝土内外温差变化,确保内外温差不超过25℃,避免大体积混凝土产生裂纹。
压力检验对冷却系统进行压力检验其密水性,检验压力是设计水压的倍。
如有漏水则进行修补,并在压力检查通过后方能使用。
大体积混凝土节段施工完成后,将冷却管残余水排除,并对其进行压浆灌实,水泥浆的强度不小于c40混凝土所对应的强度。
2混凝土耐久性控制影响混凝土耐久性的主要因素有:氯离子渗透、混凝土表面碳化、碱集料反应、混凝土的冻融破坏等。
某坝长江大桥设计使用年限是一百年,因此大桥主桥结构混凝土必须使用具有高耐久性的高性能混凝土。
高性能混凝土具有强度高、高耐久性、和易性好、可泵性强、可灌性佳的特点。
2024年大体积商品混凝土裂纹的控制
1. 使用低收缩的混凝土:选择低收缩性能优良的混凝土材料,可以减少混凝土在硬化过程中的收缩,减少裂缝的产生。
2. 控制混凝土表面的蒸发速率:在混凝土浇筑后,要注意控制浇水或使用覆盖物来减少混凝土表面的蒸发速率,以防止裂纹的发生。
3. 控制温度变化:在混凝土浇筑后,要通过控制温度变化来减少混凝土的热应力,可以采取降低浇筑温度、使用降温剂等措施。
4. 使用添加剂:在混凝土配制中加入一些添加剂,如减水剂、增稠剂、增强剂等,可以改善混凝土的流动性、减少收缩等问题,从而降低裂纹的发生。
5. 控制施工过程:在混凝土浇筑过程中,要注意控制浇注速度、浇筑高度、振捣等施工参数,以确保混凝土的均匀性,减少裂纹的产生。
这些仅仅是一些一般性的建议,具体的控制裂纹的方法还需要根据具体的工程要求和现场条件进行综合考虑和控制。
建议您在实施前咨询专业的工程师或混凝土技术人员,以确保正确的建议和方法。
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混凝土裂缝修补方案一、砼结构裂缝现状调查针对杭州湾大桥工程指挥部下发的《关于抓紧实施砼结构裂缝修补的通知》,我标段对施工当中砼结构物出现的裂缝进行了普查,具体情况见后附:《杭州湾跨海大桥I 合同墩身裂缝观测记录》、《箱梁裂缝普查汇总》,裂缝情况均经过长期观察,没有进一步发展的趋势,对于预计今后在荷载作用下不会进一步发展,由此根据我部上报监理办《混凝土裂缝及缺陷修补工艺》编制混凝土裂缝修补方案:一、施工组织安排1.组织机构:成立裂缝修补专业队,由试验室主任何志斌负责.2.劳动力安排劳动力计划:专业队由负责人1人,现场技术管理人员2人,技术工4人,普通工配合4人.3.进度计划:根据对裂缝的普查情况,考虑到裂缝修补的工艺操作中温度、养生等方面的影响,我部拟在2006年4月30日前完成对所有砼结构物裂缝的修补.二、修补方案及工艺1、修补方案:对于预计今后在荷载作用下不会进一步发展的裂缝:当裂缝宽度 d≥0.15米米时,应采用化学灌浆修补,灌浆修补作业条件属干燥环境,灌浆材料应符合耐久性要求;当裂缝宽度 d<0.15米米时,应采用表面封闭修补.2、主要修补材料的选用及其物理特性灌缝用树脂材料的 物理特性 碳纤维片材料性能指标底层树脂的 主要性能指标环氧树脂混合料配合比设计在实际操作过程中各类修补材料或混合料均根据具体情况进行试验调整. 3、修补工艺3.1表面封闭修补方案 .针对裂缝宽度 d <0.15米米的 墩身或箱梁,采用表面封闭修补. (1)清洗砼裂缝表面污物及松散物,并使墩身表面保持干燥.(2)将调好的 改性树脂腻子(见环氧树脂混合料配合比设计)均匀涂抹在裂缝上. (3)对砼表明进行修整处理,使其表面平整、洁净、色泽统一. 3.2灌浆修补方案 :针对裂缝宽度 d≥0.15米米的墩身或箱梁,采用压力灌浆法进行灌缝处理,其施工工序为:→→→→→→→→3.2.1裂缝的测量与记录首先测量裂缝的位置、宽度、长度 ,并在施工图纸上标出.3.2.2裂缝表面处理用钢丝刷将裂缝周围,尤其是灌浆底座粘贴面周围的油污认真清除干净.3.2.3标注灌胶底座的位置根据裂缝的宽度、深度 ,确定灌胶底座的位置.并在裂缝表面作出标记.灌胶底座的粘贴间距为300米米—350米米.3.2.4粘接灌胶底座调和灌胶底座粘接胶,该胶呈腻子状,按主剂与固化剂的配合比1:1进行调和,直至调和均匀为止;将调和后的粘接胶涂抹在灌胶底座下底面周圈;将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面,并适当用力下压底座使底部粘接胶部分溢出,并包住注胶底座边缘.3.2.5封闭裂缝用缝封胶将灌胶底座之间的裂缝完全封闭;涂抹封缝胶至灌胶底座处时,应检查底座是否粘结严密.若存在缝隙,应用封缝胶对其进行周圈封闭;粘贴表示灌胶底座橡胶膨胀限度的纸条.封缝胶涂抹宽度应以2—3米米,厚度 2米米为宜.封缝胶至少养护12小时以上.3.2.6注入灌缝材料1、按规定比例称量并根据裂缝状况估算在可使用时间内可以用完的灌缝树脂材料.并按一个人灌注时,一次用量为500g—1000g进行树脂称量.2、将灌缝树脂混合均匀后,装入专用注射器或手动及脚踏式泵压器内.3、给注射泵套上专用的喷嘴,通过注入口上的阀门逐渐加压进行灌注,直至弹性橡胶膜膨胀至限高纸条出处.4、当弹性橡胶膜内树脂不足时,表示应进行补充灌注,直至达到预估灌缝树脂用量或橡胶膜内树脂不再减少.5、针对不同的裂缝应使用不同类型的树脂.6、裂缝较宽的地方,先注射粘度低的灌缝树脂,然后再加注粘度高的灌缝材料.3.2.7养护灌缝完毕后,应养护一昼夜,等待树脂固化,根据季节及温度不同,有时需要养护一昼夜以上.3.2.8结构表面清理灌缝材料固化后,要进行表面清理.先清除掉灌胶底座和封缝胶,然后使表面平滑.拆除底座后,残存的树脂可以用砂轮等工具进行清除.4、质量检查1、修补完工后,目测或用放大镜进行检验.2、接茬面周边应看见挤出修补材料,不得留有缝隙.3、内部检验3.1对修补质量有怀疑时,采用钻芯取样、超声波或金属敲击法进行检验.钻芯取样可按每100米裂缝修补长度取一个芯样.3.2、采用超声波检验时必须由专门的检验人员根据所用的修补材料及修补结构的具体情况制定实施方案后进行检验.杭州湾跨海大桥I合同项目经理部。
水利工程大体积混凝土施工裂缝防治措施水利工程的大体积混凝土施工常常会遇到裂缝的问题,裂缝不仅会影响工程的稳定性和安全性,还会降低工程的耐久性和美观度。
因此,为了防止裂缝的产生,需要在混凝土施工中采取一系列措施。
1.合理选择混凝土配合比合理的配合比是减少混凝土裂缝的重要措施之一。
一般情况下,混凝土的配合比应根据工程的要求、使用环境和施工条件等因素综合考虑,选用较为合适的基料、粉料、矿物掺合料和化学掺合料等材料,以获得较为优异的混凝土性能。
2.控制混凝土的收缩量混凝土的收缩是诱发裂缝的主要原因之一。
在混凝土施工中,应采取一系列措施控制混凝土的收缩量。
如在混凝土中添加钢纤维和石英粉等材料,减小水灰比,采取预应力、延迟浇筑和缓坡降温等施工措施,可以有效地减少混凝土的收缩,减小裂缝的产生。
3.选用高标号水泥水泥是混凝土中的主要成分之一,其选用的标号会直接影响混凝土的质量和性能。
一般情况下,使用标号较高的水泥可以提高混凝土的抗压强度和耐久性,同时也可以减少混凝土的收缩量,从而减少裂缝的产生。
4.注意混凝土的浇筑质量混凝土的浇筑质量也会影响裂缝的产生。
在混凝土浇筑前,需要对工地和模板进行适当的处理,防止混凝土中的砂浆流失。
同时,也需要控制混凝土的浇筑速度和浇筑量,保证每一个施工环节的质量,以减少裂缝的产生。
5.采用预应力加固预应力加固是混凝土结构加固的重要方式之一,经过预应力加固的混凝土结构在承受荷载时能够充分利用混凝土的抗拉强度,减少裂缝的产生。
在工程中选择预应力加固的方式,能够有效地提高混凝土结构的稳定性和安全性,延长其使用寿命。
总之,在混凝土施工中,需要从多方面入手,采取一系列合理、科学的措施,以减少裂缝的产生。
同时,也需要在工程的使用和维护中,定期检查和维修混凝土结构,及时修复和处理裂缝,保证工程的稳定性和安全性。
跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝控制措施
内容提示:通过优化海工耐久混凝土配合比,采取适当的工艺措施,有效地控制了承台混凝土套箱裂缝的产生与发展。
1工程概况
***大桥规模宏伟为世界瞩目,质量要求高,设计基准期100年,作为大桥基础的承台工程,其施工质量将直接影响大桥的使用寿命,承台混凝土采用海工耐久性混凝土,且为大体积混凝土,承台裂缝控制是技术质量工作的大课题,本工程为了消除和控制承台裂缝,我们主要从以下几个方面采取综合技术措施,取得了良好的效果。
2混凝土配合比的设计与优化
本工程采用耐久混凝土,承台处于水位变动区,混凝土设计强度等级C40,氯离子扩散系数≤2.5×10-12㎡/s,混凝土中要求掺加阻锈剂;墩身处于浪溅区,混凝土强度等级C40,氯离子扩散系数≤1.5×10-12㎡/s。
(1)原材料的选用。
根据《***跨海大桥专用技术规范》要求,我们通过参考有关资料、向专家咨询、对该地区各种原材料的产量、技术指标调研以及对初步拟定配合比试配,初步确定了采用的原材料。
本工程采用甲供P.Ⅱ42.5水泥,粗集料采用5~25mm连续级配碎石,细集料采用闽江中砂,通过混凝土的试拌和对混凝土性能进行比对,减水剂采用上海麦斯特(羧酸类减水剂,减水率≥25%),阻锈剂采用亚硝酸钙,矿粉采用S95矿粉,粉煤灰采用一级粉煤灰。
(2)混凝土配合比的设计。
为了消除和控制混凝土温度裂缝,对减少混凝土的水化热作了深入研究,进行了一系列的试验。
我们通过对不同原材料、不同配合比进行比对,选择水化热引起的温度峰值较小的配合比,进而控制套箱裂缝的开展。
并决定在保证满足混凝土强度、氯离子扩散系数要求的前提下,在原胶凝材料中掺入粉煤灰,同时适当减少胶凝材料中水泥用量,以达到有效减少混凝土水化热的目的。
通过反复试验,将胶凝材料用量由原来的435kg调整到405kg,实际大量使用的优化后的混凝土配合比见表1。
在实际施工中,还根据不同季节的特点对配合比进行适当的调整。
混凝土配合比的优化,粉煤灰的掺入和胶凝材料用量的降低,对于大体积混凝土裂缝的控制起到了重要的作用。
3提高混凝土套箱自身的抗裂能力
采用混凝土套箱工艺进行承台施工,为防止混凝土套箱在浇注承台混凝土后出现裂缝,提高混凝土套箱的质量,增强其自身的抗裂能力也是一个重要的环节。
我们重点从以下几个方面入手加强对混凝土套箱预制质量的控制。
(1)控制套箱混凝土浇注质量,特别是对套箱顶部高性能混凝土浮浆的处理,加强二次振捣。
(2)加强对套箱的养护,混凝土套箱拆模前对顶部进行蓄水养护,拆模后进行不间断洒水养护,防止出现干湿循环现象,养护时间不少于14天。
(3)加强对套箱内壁的凿毛处理,特别是加强对预留槽口的凿毛,以保证新老混凝土结合良好。
(4)加强对在套箱内壁预埋铁件上焊接钢结构的控制,焊接时间控制在套箱满足养护期之后进行,焊接时不得在同一位置连续进行焊接作业,避免因焊接使预埋铁件局部温度过高而对套箱局部混凝土产生不利影响。
(5)混凝土套箱顶部预留槽口,使新老混凝土施工缝从结构上加强抗渗透能力。
(6)调整套箱配筋,增加环向钢筋数量,将原环向钢筋Φ25@150调整为Φ20@75,配筋率增加了28%,提高套箱抗竖向裂缝的能力。
(7)严格控制套箱钢筋保护层厚度。
据有关资料介绍,钢筋控制混凝土裂缝出现的影响范围为钢筋直径的6倍,调整后的套箱配筋为Φ20,保护层75mm,钢筋间距75 mm,施工中严格控制,保证钢筋帮扎质量。
4现场承台结构混凝土施工采取的技术措施
(1)加强养护。
考虑到海工耐久性混凝土胶凝材料掺入大量的矿粉、粉煤灰后,水化时间较长,又采用了减水率高达25%~30%的高效减水剂,混凝土本身水灰比较小,为了满足混凝土二次水化的要求,必须加强混凝土的养护,加强混凝土开始养护时间的控制。
通过绝热升温实验得知,混凝土浇注24小时左右,混凝土温度达到峰值,在此时期内混凝土温度上升较快,混凝土初凝后对底层混凝土进行蓄水养护,顶层混凝土采用土工布覆盖,蓄水进行养护,养护时间不少于14天。
(2)循环水降温。
为降低混凝土内部因水化热引起内部温度升高,降低混凝土内外温差,采取了冷却循环水降温措施。
承台混凝土是分两层浇筑的,第一层混凝土厚1.3m 埋设一层循环水管,第二层混凝土厚度1.7m埋设两层循环水管,循环水管间距90cm,
层距75cm,循环水管采用Φ33.5mm薄壁钢管。
混凝土终凝前即开始进行通水降温,循环水降温时间不少于7天,循环水每隔12小时调整一次通水方向,便于混凝土内部水化热均匀散发。
为提高冷却水循环降温的效果,将循环水管直径由33.5mm改为48mm,同时对循环水管的布置方式进行调整,使上层水管至混凝土表面的距离调整为50cm,水管间距由90cm向中心逐渐调整为60cm布置,以增加混凝土中心区域循环水管布置的密度,进而加强混凝土内部温度的散发。
(3)混凝土冷水拌和。
在“永和”号混凝土拌和船上安装了冷水机组,冷水机组可以将拌和用水温度降低20℃,船舱内的拌和用水通过冷水机组降温后储存到水罐内,混凝土拌和采用冷水拌和,降低混凝土的出机温度和入模温度,在施工过程中对混凝土的入模温度进行测定,使入模温度控制在28℃以下。
(4)承台结构混凝土分两次进行浇注。
承台结构直径12m,高3m,采用混凝土套箱工艺施工的承台,结构混凝土分两次进行浇注,第一次浇注1.3m,第二次浇注1. 7m,从而减少了混凝土一次浇注的体积,有利于混凝土水化热温度梯度和峰值的降低。
(5)保证混凝土的浇筑质量。
混凝土浇注分层下灰,尽量减小分层厚度,适当延长混凝土的浇注时间,合理控制混凝土布料位置,由四周逐渐向中间下灰,混凝土分层振捣密实,保证混凝土的浇筑质量。
5取得的效果
由于对承台大体积混凝土施工采取了一系列防治和控制裂缝的技术措施,随着施工工艺的不断改进和完善,承台混凝土的质量得到了保证,使混凝土套箱的裂缝得到了有效的控制,效果十分理想。
采用混凝土套箱施工的承台,浇筑一步结构混凝土施工后,无裂缝出现,浇注二步结构混凝土后,只有少数承台,在套箱外侧表面顶部以下有少量长度10c m~30cm,宽度不大于0.1mm的竖向裂缝,属于无害裂缝范畴。
采用钢套箱工艺施工的37个承台结构混凝土一次浇注成型,一次浇注量达380m3,均无裂缝产生。