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文檔簡介

1、淺談混凝土箱涵產(chǎn)生裂縫的原因前言當(dāng)鋼筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程時,要求具有足夠的強(qiáng)度和良好的防水性能。從結(jié)構(gòu)上看,施工并不困難。但要滿足設(shè)計要求,達(dá)到優(yōu)良工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并非易事。特別是對鋼筋混凝土箱涵易出現(xiàn)裂縫的問題,應(yīng)引起足夠的重視。在金牛山莊道路箱涵工程在施工過程中,出現(xiàn)了側(cè)墻裂縫的問題。1、工程概況金牛山莊道路箱涵位于長沙河西金牛嶺附近,為金牛山莊道路工程的上為保證水塘向下排水需要設(shè)置。箱涵設(shè)計為現(xiàn)澆雙孔鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土標(biāo)號為C25,采用商品砼,單孔斷面:凈寬×凈高3.2×2.4(m),墻為0.35m、底板、頂板厚度均為0.5m,全長約10m,共一

2、節(jié),工程地處長沙河西的山地,地表為農(nóng)田和水塘。地基頂面設(shè)計標(biāo)高為3m,處沖積層粘土及強(qiáng)風(fēng)化巖交接部位。沖積層粘土屬中壓縮性土。工程在2003年12月至施工。2、施工方案(1)基坑開挖深度約6m.采用一臺挖掘機(jī)開挖,自卸汽車運(yùn)土?;舆吰缕露?1.2.(2)采用竹夾板模板,鋼架管支撐。模板經(jīng)過設(shè)計后,在現(xiàn)場制作安裝。兩模板之間用對拉螺栓連接。對拉螺栓用12的鋼筋制作(中間設(shè)止水鋼板),上下左右間距均為85cm.(3)箱涵混凝土采用商品混凝土。分兩次澆注,先澆注底板混凝土,后澆注側(cè)墻和頂板混凝土。施工縫設(shè)在底板以上30cm處,縫中安裝鍍鋅鋼板止水片。(4)施工的重點(diǎn)是后澆部分,而后澆部分的施工重點(diǎn)

3、是側(cè)墻混凝土澆注。后澆部分的側(cè)墻深度為2.1m,且頂板鋼筋密布,澆注振搗十分困難?;旌狭嫌么菜腿肽0逯?,每間隔1.5m移動一次串筒。串筒處的頂板鋼筋先不綁扎,便于安放串筒。待側(cè)墻混凝土澆注完畢后,再綁扎鋼筋。(5)側(cè)墻混凝土以50cm的層厚逐層澆注?;旌狭蠌囊欢讼蛄硪欢司鶆虻厮腿肽0逯校ㄈ硕ㄎ挥貌迨秸駝影粽駬v。每層均按先邊墻,后中墻,再另一邊墻的順序,依次輪流澆注振搗。(6)側(cè)墻澆注完成后,緊接著澆注頂板混凝土。從一端向另一端一次澆注成形。(7)在頂板最后一道收漿后,用麻袋覆蓋,人工澆水養(yǎng)護(hù)14d.(8)非承重模板3d后拆除,承重模板14d后拆除。3、裂縫發(fā)現(xiàn)于控制措施為保證箱涵施工質(zhì)量,

4、以便總結(jié)經(jīng)驗,確定合理的施工方案。使用材料如下?;炷粒河珊鲜×ɑ炷凉咎峁┥唐坊炷?,攪拌站距施工現(xiàn)場5km.砂石:砂石材料質(zhì)量檢驗結(jié)果見表1.42.5級水泥:湖南長沙坪塘產(chǎn),質(zhì)量檢驗合格。粉煤灰:湖南湘潭產(chǎn),質(zhì)量檢驗合格。外加劑:湖南產(chǎn),質(zhì)量檢驗合格。鋼筋:漣鋼產(chǎn),質(zhì)量檢驗合格。分兩次澆注箱涵混凝土,在底板以上30cm處設(shè)施工縫。先澆注底板和30cm高的側(cè)墻,相隔5d后澆注側(cè)墻和頂板混凝土。養(yǎng)護(hù)3d后,拆除外模板。通過對箱涵表面進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)箱涵側(cè)墻在施工縫以上每隔3m7m有一條豎向長3m左右的裂縫??p寬0.1mm0.3mm貫穿整個墻厚。裂縫位置的分布,三側(cè)墻均不相同。每條裂縫的寬度

5、也不一樣。但每條裂縫的長度基本相同。都是起于施工縫處,止于側(cè)墻與頂板相交處。施工縫處裂縫較寬,向上逐漸變窄,最后在與頂板相接處消失??刂拼胧?)根據(jù)現(xiàn)場氣候情況和材料現(xiàn)狀,每天早中晚、雨后都要對砂石材料抽樣檢測。根據(jù)檢測結(jié)果,及時調(diào)整配合比將粉煤灰用量增加到51kg,在滿足施工和易性的條件下,將水灰比降至0.55.(2)控制了混凝土攪拌時間,規(guī)定攪拌時間2min,不能過短,也不能過長。攪拌時間短,混合料拌合不均勻;時間過長,會破壞材料的結(jié)構(gòu)。如砂石材料被磨損,混凝土配合比被改變等。(3)將竹模板更換為鋼模板,以利散熱。盡量縮短底板混凝土與側(cè)墻混凝土澆注的間隔時間。在底板混凝土澆注完成后,2d

6、-3d之內(nèi)澆注側(cè)墻混凝土。這就要求鋼筋、模板工序改進(jìn)操作方法,連續(xù)作業(yè)。(4)在溫度比較高的中午時間澆注混凝土,降低混凝土的入模溫度。確保入模溫度控制在20以內(nèi)。采用降溫、緩凝等措施降低水化熱引起的溫度上升,將混凝土內(nèi)的溫度控制在40以內(nèi)。(5)現(xiàn)場振搗按部位責(zé)任到人,防止漏振、少振現(xiàn)象。底板、頂板澆筑速度可適當(dāng)加快,而側(cè)墻澆注速度不易過快。一般控制在25m3h,分層振搗,每層厚30cm.混凝土澆注時的傾落高度控制在2m以內(nèi)。均勻出料,均勻放料,不能堆積成堆,以免發(fā)生離析現(xiàn)象。振搗完成,通過檢查后,再澆注上一層混凝土。(6)改變了混凝土養(yǎng)護(hù)方法,設(shè)置了專人負(fù)責(zé)噴水。在澆注混凝土?xí)r就開始向模板上

7、連續(xù)不斷地噴水。由于水泥在水化過程中產(chǎn)生很大的熱量,在澆注過程中向側(cè)墻模板噴水散熱,以免混凝土由于溫度過高,體積膨脹過大,在冷卻后體積收縮過大。頂板在最后一道收漿后,用草袋覆蓋后灑水。養(yǎng)護(hù)時間14d.由于采取了有效措施,加強(qiáng)了各個環(huán)節(jié)的控制與管理,消除了箱體側(cè)墻裂縫產(chǎn)生的原因,施工進(jìn)展順利??⒐を炇毡辉u為優(yōu)良工程。正式投入使用以來,運(yùn)行情況良好。4、裂縫原因分析(1)對商品混凝土進(jìn)行調(diào)查、分析通過對材料進(jìn)行抽樣檢驗,沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題?;炷翑嚢枵揪喱F(xiàn)場不到5km,混凝土運(yùn)輸與等候時間之和約為15min25min,現(xiàn)場測定混凝土的坍落度為10cm14cm,符合規(guī)范要求。又對混凝土試塊進(jìn)行抗壓、抗

8、滲試驗,均符合質(zhì)量要求,混凝土不存在質(zhì)量問題。(2)檢查地基承載力情況基底土質(zhì)為粘土,開挖基坑后,由勘測院取三處土樣進(jìn)行試驗,允許承載力分別為0.253MPa,0.276MPa,0.297MPa,都能滿足設(shè)計要求。經(jīng)計算,箱體對土基的作用力為0.048MPa.該段范圍內(nèi)沒有軟土地基。箱涵兩側(cè)按規(guī)定設(shè)有排水邊溝和積水井,用水泵及時抽出積水。因此,人工澆水養(yǎng)護(hù)不會對地基產(chǎn)生影響。通過以上分析,地基承載力滿足要求,不會產(chǎn)生不均勻沉降。對箱涵頂面四個角點(diǎn)的水平監(jiān)測,也沒有發(fā)現(xiàn)有下沉現(xiàn)象。(3)對支架進(jìn)行檢查防止因支撐不牢,混凝土在沒有達(dá)到一定強(qiáng)度時,箱體產(chǎn)生位移,使混凝土產(chǎn)生過大的剪應(yīng)力而開裂。模板內(nèi)

9、支架為鋼架管支架,底下設(shè)置墊板。經(jīng)檢查,沒有發(fā)現(xiàn)損壞、滑移等現(xiàn)象。(4)由人工運(yùn)送混凝土先澆注底板混凝土計89m3,相隔5d后,再澆注側(cè)墻及頂板混凝土計160m3.混凝土入模溫度為825,凝結(jié)過程中的最高溫度為35。澆注速度35m3h,人工操作插式振動棒振搗。在頂板混凝土收漿后,用草袋覆蓋,人工澆水養(yǎng)護(hù)。根據(jù)以上資料,排除了混凝土質(zhì)量,地基承載力,支架水平移動因素對混凝土裂縫的影響,最有可能的是混凝土收縮及溫度應(yīng)力引起的裂縫。箱涵混凝土分兩次澆注,底板澆注后,對施工縫進(jìn)行鑿毛、清理,再綁扎側(cè)墻、頂板鋼筋,安裝模板。5d后澆注側(cè)墻及頂板混凝土。由于澆注混凝土是在上午進(jìn)行,氣溫低。由人工送入模板中振搗,澆注速度慢,水泥在水化過程中釋放出大量熱量,積聚在混凝土中,使混凝土體內(nèi)的溫度最高達(dá)到了45,而環(huán)境溫度白天15左右,夜間8左右。最大溫差達(dá)37,導(dǎo)致混凝土體積收縮過大。而在收縮時,遇到先期澆注的底板混凝土和結(jié)構(gòu)鋼筋的約束,不能形成整體收縮,在側(cè)墻混凝土中產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力,從而導(dǎo)致箱涵側(cè)墻被拉裂。5、結(jié)語5.1裂縫是鋼筋混凝土箱涵致命的質(zhì)量問題。特別是用作地下通道或疏水工程的箱涵,一旦裂縫

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