沉縮裂縫控制技術(shù)

沉縮裂縫控制技術(shù)中鐵十九局集團(tuán)公司第五工程有限公司路橋二公司韓剛［摘要］本文闡述了混凝土沉縮裂縫產(chǎn)生的機(jī)理、表現(xiàn)形式。介紹了傳統(tǒng)的防止措施，并結(jié)合作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)到混凝土施工各環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，有效的防止了沉縮裂縫的產(chǎn)生。［關(guān)鍵詞］混凝土墩柱沉縮裂縫配合比施工一前言隨著社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為適應(yīng)社會(huì)需求，高速公路建設(shè)也正以突飛猛進(jìn)的速度發(fā)展著，然而一些質(zhì)量通病也日益暴露了出來，其中墩柱（肋墻）頂端（約0－100cm）的沉縮裂縫是一個(gè)較為具有代表性的質(zhì)量通病。沉縮裂縫形成后，結(jié)構(gòu)物耐久性降低，影響了混凝土質(zhì)量，縮短了橋梁的整體使用壽命。為解決此質(zhì)量問題，施工單位采取了各種各樣的做法，雖然有一定的效果，但不能從根本上有效的解決。具有代表性的做法大致有兩種：(1)單純加強(qiáng)振搗，此方法操作簡(jiǎn)便，但通過實(shí)踐，收效甚微。(2)加強(qiáng)振搗，混凝土澆筑頂面高度高于設(shè)計(jì)標(biāo)高50-100cm以上，待混凝土齡期達(dá)7ｄ后鑿除多余部分混凝土。通過實(shí)踐，此方法有一定的效果，但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且浪費(fèi)材料。通過多年的施工實(shí)踐總結(jié)，借鑒同行的施工經(jīng)驗(yàn)，我們從沉縮裂縫形成的機(jī)理出發(fā)，通過優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)混凝土施工振搗、養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)的全過程質(zhì)量控制，按此方法施工我們?cè)诿茼樍⒔?＃主橋墩柱（肋墻）施工時(shí)進(jìn)行了實(shí)踐，效果良好。現(xiàn)做以介紹：二沉縮裂縫的表現(xiàn)形式及形成機(jī)圖1沉縮裂縫表現(xiàn)形式沉縮裂縫多出現(xiàn)于墩柱（肋墻）頂端0－100cm范圍內(nèi)，大的沉縫裂縫肉眼可見，沿鋼筋籠外箍筋呈微小月牙狀。微觀沉縮裂縫肉眼不可見。由于沉縮裂縫多出現(xiàn)于墩柱（肋墻）的頂端，如果不注意很難發(fā)現(xiàn)，但雨后天晴，經(jīng)常在柱頭見到白色CaCO3結(jié)晶呈月牙狀或細(xì)線狀出現(xiàn)，這就是沉縮裂縫產(chǎn)生后的具體表現(xiàn)形式。如上圖1所示。圖1沉縮裂縫表現(xiàn)形式沉縮裂縫故名思意，主要是澆筑過程中由混凝土的沉縮引起的。混凝土澆筑過程中在墩柱(肋墻)頂端，箍筋下混凝土產(chǎn)生自重沉縮，當(dāng)其上部混凝土靠自重不能彌合其下部產(chǎn)生的沉縮，形成沉縮裂縫。沉縮裂縫產(chǎn)生的主導(dǎo)因素雖然是由于混凝土沉縮引起的，但往往伴隨混凝土硬化過程中的水份散失收縮、風(fēng)裂等因素而隨之加劇，故沉縮裂縫可視為混凝土沉縮、水份散失收縮、混凝土水化熱裂、風(fēng)裂等共同作用的結(jié)果，簡(jiǎn)言之，混凝土沉縮裂縫為多種因素共同產(chǎn)生的復(fù)合效應(yīng)結(jié)果。三混凝土配合比控制1水泥：水泥選擇水化熱低的普通硅酸鹽(P.O)水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)宜為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.2－1.5倍，有條件的地區(qū)應(yīng)摻加適量粉煤灰，這樣能有效的降低混凝土的自反熱，推遲和降低混凝土的自反熱峰值點(diǎn)。延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。2細(xì)集料：級(jí)配良好，細(xì)度模數(shù)宜為2.6－2.8。3粗集料：宜選用級(jí)配良好的5－16mm或5－20mm連續(xù)級(jí)配碎石，與橋梁施工常用的5－31.5mm、5－4mm連續(xù)級(jí)配碎石比較，碎石比表面積有較大提高，碎石間隙相對(duì)縮小，有利于解決混凝土在硬化過程中體積收縮。4摻加緩凝型減水劑：摻加緩凝減水劑起著雙重作用。①緩凝組份起到延長(zhǎng)混凝土的初凝、終凝時(shí)間，使墩柱、肋墻混凝土在硬化前有更充裕的時(shí)間靠混凝土自重彌合部分沉縮裂縫，亦可有效的推遲和降低混凝土的自反應(yīng)熱峰值點(diǎn)，使混凝土在硬化過程中的自反應(yīng)熱緩慢均勻的釋放出來，降低由熱裂附帶的沉縮裂縫產(chǎn)生的趨勢(shì)；②減水組份通過適量降低單位用水量，起到降低水化熱的作用，同時(shí)通過降低用水，實(shí)現(xiàn)了減少水泥混凝土硬化必需用水量外的工作用水量，從而有效的降低了由于工作用水散失而引起的收縮。5混凝土的坍落度控制為8－12cm。6混凝土的初凝時(shí)間8－10h。四施工過程控制1合理分層：澆筑混凝土?xí)r水平分層厚度控制宜為20－30cm，最大不宜超過35cm。2混凝土下料：混凝土下料必須設(shè)置串筒，串筒出口與施工面宜為1.0ｍ左右，嚴(yán)禁超過2.0ｍ。3振搗時(shí)嚴(yán)格遵循“快插慢拔“的原則，振搗到位，避免產(chǎn)生漏振、欠振、過振現(xiàn)象，對(duì)于鋼筋籠附近加強(qiáng)振搗。4當(dāng)混凝土澆筑至頂面約2ｍ范圍內(nèi)，放慢澆筑速度，一層振搗完畢，停置約3－5min，隨后進(jìn)行二次振搗，然后方可進(jìn)行下層澆筑施工。5混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，振搗完畢，間歇約30min，進(jìn)行二次振搗，振搗完畢，再澆筑下一層混凝土，使混凝土面高度大于設(shè)計(jì)標(biāo)高約50-100cm，提高頂部混凝土壓力以彌合下部所產(chǎn)生的沉縮裂縫及沉縮趨勢(shì)。振搗完畢，間歇約6h，至初凝前約2h－4h，人工除去多余部分混凝土，注意不可擾動(dòng)下部混凝土，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后精心揉、搓混凝土表面，最后抹面。6抹面完畢，用濕潤(rùn)的無紡布等保水材料密封包裹墩柱(肋墻)的頂端，后用塑料布纏繞包裹，保持水不散失。7通八達(dá)混凝土初凝后，定時(shí)補(bǔ)充適量溫水，保證混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，模板拆除后，墩柱(肋墻)全部保濕覆蓋，定時(shí)撒水養(yǎng)護(hù)，14d后方可撤除覆蓋。五施工效果1密順立交1#主橋墩柱(肋墻)施工完畢一年半后，經(jīng)過兩夏季雨水的考驗(yàn)，檢查未見有沉縮裂縫出現(xiàn)，施工效果良好。2減少或杜絕混凝土沉縮裂縫的產(chǎn)生，無疑大大提高了混凝土的施工質(zhì)量，耐久增強(qiáng)，大幅延長(zhǎng)了橋梁的整體使用壽命，社會(huì)效益顯