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混凝土澆筑技術要求要有較高的整體完整性,所以在實際施工中要預留工作縫,在進行分層澆筑過程中首先要保證底層的混凝土凝結完成后在進行下一步工作以提高整體性。所以,混凝土澆筑技術在混凝土攪拌、輸送和振搗等幾個環節中需要較高的協調性。對于混凝土制作中的選料以及泵送工作我們已經在上一部分做了詳細的介紹,這里主要講述混凝土澆筑技術中振搗工作的詳細操作規定以及說明。對于混凝土澆筑技術中的振搗工作我們有以下幾個內容:從道入口到落地點的距離不應該超過Zm,當澆筑高度超過三米時,要采取必要的措施保證澆筑效果,可以采用串通、流管等方式;在澆筑中要根據實際建筑物大小采用分層澆筑的方式,要根據鋼筋結構、強度等因素提出實際的建設意見,一般情況下建筑我深度要控制在振搗棒長度的lt25倍以下;在進行振搗工作中要遵循快進慢出,逐點進行的原則,移動半徑要小于振搗棒作用范圍直徑的l.5倍;對于使用平板振動器進行操作時,要確保振動器有效震動面積邊緣部分的振搗。
二、混凝土澆筑方案
2.1全面分層澆筑方案
在混凝土澆筑工作中采用全面分層的澆筑技術,實際上就是在第一層完成澆筑工作之后在進行第二層的澆筑工作逐層進行,直到澆筑工作完成。在實際澆筑工作中,要根據實際工作面積情況選擇合適的澆筑方案,一般情況下這種澆筑技術不適合用于大面積的澆筑工作,在實際澆筑工作中一般是從短邊開始向著長邊的方向延伸,有時候也采用從中間向四周延伸的澆筑方法。總之在保證澆筑質量的前提下根據實際情況選擇合適的澆筑方案。
2.2斜面分層澆筑方案
斜面分層澆筑方案主要應用與長度較長、厚度較厚的建筑工程混凝土澆筑中,在澆筑工作中把混凝土自然的同頂端傾瀉下去,從而自然的形成L3的斜面,然后再從斜面底部開始向上工作,逐步澆灌,確保工作的仔細認真。
2.3分段分層澆筑方案
在采用上邊提到的全面分層澆筑技術時,會對與攪拌機以及混凝土的輸送提出很大的要求,提高了工作難度。如果這些要素在無法滿足的情況下,采用分段式的分層澆筑技術是有實際意義的。分段式分層澆筑方案是從底層開始澆筑,緩慢的進行,等一段時間過后在進行第二層的澆筑工作,這樣自下而上的澆筑。分段分層澆筑方案主要用于厚度不是很大但是建筑面積長度較大的建筑工程中。以上三種主要的混凝土澆筑技術并不能滿足實際工作情況下復雜多變的情況,這就要求工作人員有靈活應用變通的能力,要根據施工現場的具體情況進行混凝土澆筑工作。
三、生混凝土的養護保養工作
3.1混凝土的養護工作
在完成混凝土澆筑工作之后要對混凝土建筑進行養護工作,要進行澆水保持混凝土表面的濕潤,并且要保持12小時以上,對于炎熱的夏季時要覆蓋濕草,并且澆水持續時間要在7周以上。要安排人員專門進行混凝土工程的養護工作,保持建筑的濕潤。
3.2裂縫問題的處理及預防
防治混凝土建筑出現裂縫是實際混凝土養護工作中的一個重要部分,首先要保證在混凝土準備工作中各類成分的配比合理科學,要降低水化熱的程度,減少混凝土中水和水泥的用量。在澆筑工作中,工作人員要選擇合適的澆筑方案,提高混凝土的利用率,根據具體的施工現場已達到最好的澆筑效果。在后期混凝土工程養護工作中,要嚴格遵循混凝土養護手冊上的規定,以保證混凝土表面不開裂。一旦混凝土表面出現了裂縫現象時可以采用表面修補法、灌漿法、結構加固法等。表面修補法多用于細小裂縫的修補工作中,對于整體結構功能沒有實際影響的情況下多采用。灌漿法主要用于對于一些影響整體結構穩定性、防滲性的裂縫修補中,根據建筑用途,以及環境可選用水泥灌漿法和化學灌漿法。前者主要用于對裂縫寬度大于ot05mm的裂縫,后者用于處理裂縫寬度小于ot05mm的裂縫修補中。結構加固法主要用于一些因為裂縫影像功能的建筑中,常用鋼材加固方法。除此之外還有混凝土置換法,即原有混凝土出現大部分裂縫,無法進行修補時,重新澆筑。
四、結語
【關鍵詞】質量問題;質量檢測;修補與加固
一、易發生的質量問題
1、斷面尺寸偏差、軸線偏差、表面平整度超限;2、結構表面損傷、缺棱掉角;3、麻面、蜂窩、露筋、孔洞、內部不嚴實。4、在梁板墻柱等結構的接縫處和施工縫處產生爛根、爛脖、爛肚;5、混凝土強度偏低或波動較大;6、結構發生裂縫;7、鋼筋的質量、數量及位置放錯等原因引起的結構或構件斷裂;8、混凝土凍害;9、混凝土碳化;10、堿骨料反映。混凝土骨料中的某些礦物質與混凝土微孔中的堿性溶液的化學作用,使混凝土局部發生膨脹,引起開裂和強度降低稱為堿骨料反映;11、鋼筋銹蝕。上述這些質量問題,最終都會導致結構的承載能力降低,變形增加,裂縫開展過大,結構耐久性降低。所以對鋼筋混凝土的質量必須十分重視,避免形成結構的隱患。施工時嚴格按照驗收規范進行,設計時能嚴格按照設計規范進行,絕大部分的質量問題是可以避免的。
二、質量檢測方法
鋼筋混凝土質量檢測方法可以分成的三部分:1、外觀檢查:對于混凝土外表產生的質量問題,可以用這種方法檢查,如尺寸的偏差、蜂窩麻面,表面損傷缺棱掉角、裂縫、凍害等。2、預留試塊檢測:這種方法只能檢測混凝土的品質和強度,如預留試塊的取樣不當,試塊與結構沒有同條件養護,試塊的振搗方法與結構的施工方法相差甚大,則試塊沒有代表性。有時試塊遺失,或未作標記造成檢測困難。3、在結構本體上進行檢測:這種檢測內容有:混凝土的強度好熱缺陷、鋼筋的配置情況和銹蝕情況和結構的承載能力等。前者稱為非破損或局部破損檢測,是處理鋼筋混凝土結構的質量問題的常用手段,其測試結果可作為判斷結構安全問題的重要依據。后者稱為破損檢驗,是在非破損檢測尚無確定其承載能力時使用,或對新結構需要分解其受力性能時使用。
三、修補與加固處理
鋼筋混凝土雖然是經久耐用的材料,但對于設計、施工、使用、環境等因素造成不同程度的損壞,影響使用壽命,或降低了承載能力鋼筋混凝土結構的修補加固工作是一項十分仔細而困難的工作。首先必須查明原因,測定被損傷的位置、大小、程度,判定結構的安全性,才能針對性的采取措施,取得效果。其次,修補加固方案必須簡單,易于施工,最終還是要依靠施工質量,保證新老結構的共同工作,才能達到修補加固的目的。根據鋼筋混凝土結構的損傷情況,修補加固工作可以分成三類:
1、對混凝土結構裂縫的修補
根據裂縫的種類和分布狀況,可分別采用下述方法:1)表面密封法。此法適用于修補不再發展的裂縫,其寬度不大于0.2mm,其做法為:在裂縫處用鋼絲刷將混凝土表面打毛,并用清水洗凈,然后噴涂或涂刷一層涂敷材料,涂敷材料可根據結構的要求,選用環氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酚樹膠,或在裂縫上先鋪放玻璃布,再用修鋪材料涂刷,當裂縫滲水時,則宜用快硬水泥或其它水硬性粘結劑堵漏修補。2)嵌縫密閉法。此法多用于水平面上的裂縫,其寬度大于0.3mm。裂縫較小時,采用低粘度樹脂。裂縫較大時,可采用高粘度樹脂:常用的材料有環氧樹脂,聚酷樹脂砂漿,或聚合物水泥砂漿,或水泥砂漿。為提高填縫質量,可將縫鑿成V形或U形,以增加嵌縫材料與混凝土的粘結力。3)灌漿修補。此法適用于修補較深的裂縫和混凝土內部有孔洞、疏松等情況。壓漿設備可采用電動泵,也可用手壓泵,灌漿前,應沿裂縫設置注漿管或注漿口,并將其密封,然后順序向注漿管或注漿口壓漿。第一個口灌滿后,再移至第二個口,直到全部灌滿為止。對細裂縫用樹脂類材料灌漿,大于2mm的裂縫用水泥漿灌漿
2、對混凝土結構受損傷的修補
結構受撞擊,局部未振實、凍害、火災、遭腐蝕、堿骨料破壞等引起的結構表面或局部損壞,根據損傷的情況不同而采用不同的材料和修補方法:1)對于淺表面損傷,可采用涂抹砂漿法。其做法是將受傷表面清洗干凈,先涂一層界面劑或低粘度的環氧樹脂,再涂抹環氧樹脂砂漿或聚合物水泥砂漿。2)對于局部受損,可采用局部修補法其做法是先將被損傷部分的混凝土剔除,清理其松動部分,先涂一層乳膠水泥漿作界面劑,再補以比原結構混凝土強度高一個等級的混凝土或用早強快硬混凝土修補密實。3)對于需大面積修補的結構,宜采用噴射混凝土進行修補。在噴射混凝土前,應清除已損傷部分的混凝土,并清除浮灰。
3、對混凝土結構的加固
加固的目的是要恢復或提高結構的承載能力,使結構能繼續使用或改作其它用途。在加固之前,要檢測評定結構的可靠性,即對結構上的荷載、結構的混凝土質量、結構的受損程度、結構中鋼筋的狀況、結構的連接情況、結構的地基情況、結構的使用情況、結構的環境情況等,作出全面的檢測與分析,提出加固方案,經設計、施工、業主取得一致意見后(重大的加固方案應由政府部門審批)方可進行加固的方法。大致有以下幾種:1)增大截面加固法。即用同等級混凝土,加入原結構截面,以達到滿足承載能力的要求,這種方法的優點是適用面廣,可用于加固梁、柱、板、墻等,工藝簡單,使濕作業量大,減少了房屋的使用面積,施工中必須保證新老混凝土的粘結。因此需要采用混凝土界面劑。2)外包角鋼加固法。用角鋼鑲嵌在四角并用扁鋼將角鋼箍緊,以提高結構的承載能力。這種方法的優點是施工方便,現場工作量不大,適用于不允許增大原結構截面的結構,主要用于加固柱子。加固方法是:首先清理構件表面,除去表面油污層和酥松層。其次用乳膠水泥漿砧貼角鋼,以扁鋼將角鋼焊接牢固,箍緊于混凝土表面,或先將角鋼及扁鋼置于預定結合面上,焊成整體,用環氧膠泥將角鋼及扁鋼箍與構件的縫隙填塞。3)粘鋼加固法在鋼筋混凝土構件表面用結構膠黏貼鋼板,以提高結構承載能力。優點是簡單,快捷,加固時基本上不影響使用,主要用于梁的加固。鋼板應延伸出需要加固部位以外,延伸的長度應滿足加固鋼板傳力的需要。粘結加固法至關重要的是處理好粘結處的混凝土表面和粘結鋼板的表面,選配好黏貼的膠。黏貼后再固定加壓,膠固化后才能受力。4)增設支點加固法。用增設支點以減小結構受力。優點是簡單,但使用空間受到限制,應核算增設支點后改變了結構受力情況的影響。這種方法多用于梁或框架梁。
關鍵詞:水泥混凝土路面;白改黑;老路處治
中圖分類號:U416.216文獻標識碼: A 文章編號:
隨著交通量的增長、路面病害的增加,許多地區采用了在原水泥混凝土路面的基礎上加鋪瀝青混凝土面層的“白改黑”工藝。首先要對原水泥路面舊板進行全面的調查和檢測評估,對相關病害進行妥當的處置,然后根據公路等級、預測的交通量及舊路面調查檢測的結果,理論和經驗相結合,科學地進行瀝青混凝土加鋪結構層的設計與施工。原有水泥混凝土路面作為新路面基層,起到了承重及傳遞荷載的作用,在“白改黑”的過程中,對原水泥混凝土路面病害的處理是否到位對整個工程質量至關重要。
1 老路處治原則
“白改黑”工藝一般由老路調查及評價、老路處治、老路加鋪三部分組成,老路處治方案應該在老路調查與評價的基礎上,結合現場實際情況,以滿足路面加鋪設計要求的原則進行。
2 老路處治方案
根據老路調查結果,路面狀況一般可分為以下幾種情況:1)水泥板表面完好且無板底脫空。2)水泥板表面完好但存在板底脫空。3)水泥板存在一條主裂縫。4)存在多條裂縫并形成塊裂、出現成片的路面破損。老路的處治方案應針對各種情況分別制定。
2.1水泥板完好的情況
對于老路水泥板無表面破損且經過彎沉測定法確定沒有板底脫空的路段的情況,將原有水泥板作為改建道路剛性基層,并鋪筑面層。由于水泥混凝土面板本身強度較高,加鋪瀝青混凝土路面結構,關鍵在于老水泥板的處理及能否防止反射裂縫的產生。為了保持老路水泥板之間承載能力的均衡,鋪筑面層之前需要進行接縫處治或設置傳力桿等措施。其中接縫處治按以下方法進行:1)對于接縫開張寬度小于10mm的接縫,不進行處理。2)對于接縫開張寬度大于10mm或出現破碎縫時,修補前應清除縫內雜物或灰塵,對破碎縫應在外緣垂直于面板切割成規則矩形。宜采用高模量補強材料,進行填充維修。3)對于接縫開張寬度大于15mm以上的接縫,宜采用瀝青砂填縫。
2.2水泥板底脫空情況
水泥混凝土脫空位置的確定,采用彎沉測定法確定,凡彎沉超過0.14mm的板塊均應按如下方式進行處理。1)單點彎沉介于0.14~0.2mm之間,需根據具體情況決定措施,通常如果加鋪層包括基層,則可不壓漿;如果僅加鋪面層,則需要壓漿。2)單點彎沉介于0.2~0.4mm之間采用灌漿法修補,主要的要求是控制灌漿壓力與灌漿量。3)當單點彎沉大于0.4mm的脫空板,可采用將老板挖除,重澆新路面方法進行修補,重澆新的面板。板底脫空一般伴隨著出現錯臺問題,對高差小于等于10mm的錯臺,可以利用老路加鋪進行改善,無需進行處理;對高差大于10mm的錯臺可采用水泥混凝土修補。與水泥板完好的情況一致,本方案同樣需要進行接縫處治,且由于水泥板脫空導致的接縫損壞往往更為嚴重,需要更加注意保證水泥板之間的傳荷能力。
2.3存在一條主裂縫的情況
對于水泥板存在表面破損的情況,如果僅存在一條主裂縫,其他損害較少,采用修補裂縫或者在出現裂縫處植入鋼筋的方法進行裂縫處治,使老路保持整體性。1)對寬度小于15mm的裂縫,可采取擴縫灌漿修補。擴縫灌填的目的是封閉存在的裂縫,防止道面表面水和雜質進入裂縫,減緩裂縫的進一步發展、惡化。維修要求灌縫材料與縫槽結合緊密,不發生灌縫材料剝落、擠脹、斷裂等封縫失效現象。2)對寬度大于15mm且貫穿板厚的嚴重裂縫,可采用全厚度補塊,或進行破碎重澆混凝土板的方法進行修補。3)植筋加固技術。植筋加固,就是在已有混凝上結構或構件上根據工程設計所用鋼筋(通常稱為植筋)直徑,以適當的鉆孔直徑和深度鉆孔,采用建筑用化學膠粘劑使新增的設計直徑鋼筋與原混凝上粘接牢固,并使設計鋼筋與原混凝上的粘接強度達到設計要求。
2.4形成不規則塊裂的情況
對于裂縫較多,出現塊裂的情況,視破損的嚴重程度,將水泥板局部挖除并用水泥混凝土修復,或者將整塊板挖除并鋪筑新的水泥板,將處理后的水泥板作為改建道路的基層,之后加鋪瀝青混凝土罩面。1)水泥板在局部區域內除裂縫外還存在多種其它損壞,而其它區域質量良好,具有保留價值時,可以選擇全厚度板塊修補。2)對于裂縫嚴重,已經喪失結構承載能力的道面板,可以采取整塊板翻修的維修工藝。
2.5成片路面破損的情況
對于老路破損非常嚴重,多塊水泥板出現成片的路面破損,應將原路面水泥板完全挖除。將斷板率作為方案選擇的依據,對于斷板率大于10%的情況采用該方法。老路基使用年限較長,有一定的強度與穩定性,可不進行改造,而路面底基層應一并開挖后新建處理。原路面基層作為改建道路的底基層,填補水泥穩定碎石作為基層,其上鋪筑新的瀝青混凝土罩面。水泥板挖除后,需對老路基層做必要的處理,保證其表面平整,如基層質量較差,要挖除部分基層,并進行處治。
3 加鋪層結構設計
舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層,如何防止反射裂縫的產生是加鋪層成敗的關鍵。由于公路交通情況,施工時不能全封閉交通,而且封閉時間應盡可能短,因此要選擇既能縮短工期,又能保證工程質量的路面施工方案。現提供目前應用較多的兩種典型方案供探討。
(1)方案一:瀝青瑪蹄脂碎石SMA上面層:4cm厚改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13;下面層:5cm厚中粒式瀝青混凝土AC-16;改性乳化瀝青粘層油(用量為0.4~0.6kg/m2);玻璃纖維土工格柵;舊混凝土路面(修復完善)。此方案的優點是玻璃纖維土工格柵能有效地防止反射裂縫向面層擴散,瀝青粘層油能加強瀝青層與水泥混凝土層的粘結。整體性能表現為有良好的級配結構,路面耐久性好,抗變形能力強,抗滑性能優越。
(2)方案二:橡膠瀝青混凝土上面層:4cm厚橡膠瀝青混凝土RAC;1cm橡膠瀝青應力吸收層;改性乳化瀝青粘層油(用量為0.4~0.6kg/m2);舊混凝土路面(修復完善)。此方案的優點采用了橡膠瀝青應力吸收層與橡膠瀝青混凝土的組合形式,一方面增強整個結構抗反射裂縫的效果,另一方面提高了路面的抗疲勞開裂性能及抗車轍能力,提高了路面的耐久性。路面更加美觀,舒適性更好,降低路面噪音較明顯。
加鋪層的設計中要考慮到道路路面類型、結構層次和組成材料的選擇,應依據公路等級、交通繁重程度、環境條件、施工考慮、壽命周期、資金籌措等因素綜合考慮。
4 “白改黑”需要解決的幾個技術問題
4.1反射裂縫的防治
反射裂縫產生的主要原因是溫度梯度、交通荷載的作用。由于環境溫度變化,混凝土板出現脹縮變形,導致接縫或裂縫處的瀝青罩面層產生應力集中,使瀝青罩面出現裂縫。混凝土板塊在厚度方向上的溫度差使混凝土板翹曲,接縫或裂縫處的瀝青罩面層在豎向變形差的剪切作用下,會在底部出現裂縫。交通荷載作用在接縫或裂縫位置附近時,除了應力集中外,縫兩側的混凝土板對加鋪層產生剪切作用,其直接結果是引發反射裂縫和加速裂縫的發展。目前常用的反射裂縫的防治措施:1)強化罩面層,設計具有抵抗反射裂縫能力的瀝青混合料。2)設置有效的應力吸收層,常用的為改性瀝青混合料應力吸收層。其技術優勢主要體現在以下六個方面:a.優良的延緩裂縫擴展的能力。b.結構密實,能有效防止路表水下滲和毛細水上升。c.良好的層間粘結能力。d.優越的抗疲勞能力。e.施工技術相對簡單、質量容易控制。f.施工時間短、便于后期路面養護和再生回收利用。3)鋪設土工格柵或玻璃格柵等材料。4)舊板處理,如脫空處置、裂縫處置、錯臺處理、板塊破碎化處理等。
4.2車轍的防治
車轍產生的主要原因:壓實度不足及瀝青混凝土塑性流動。常用防治的方法有:采用PE改性、添加抗車轍劑、采用應力吸收層。
4.3水損害防治
路面積水通過罩面層的反射裂縫、舊水泥路面的接縫、裂縫滲入路基,對道路產生破壞。防治水損害,首先要保證瀝青混凝土的強度和抗水損害能力,粗集料宜選用與瀝青粘附性能好的堿性硬質石料,石料與瀝青的粘附性應達到5級。如缺乏堿性石料,只能采用花崗巖等酸性石料時,應添加抗剝落劑,使石料與瀝青的粘附性達到5級。其次選擇抗滲透的應力吸收層,防止路表水下滲。再次就是對路面的接縫、裂縫進行灌縫、填縫處理。
5 結束語
“白改黑”的應用將日趨廣泛,混凝土板振沖碎石化、橡膠瀝青應力吸收層等新技術也在對其進行不斷優化與完善。但任何處理工藝,對老路混凝土處治均有自己相應的要求,通過合理的施工組織與嚴密的技術措施來滿足老路混凝土板的處治需要,是保證“白改黑”工程質量的關鍵。
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【關鍵字】混凝土結構;工程加固;設計;施工方法
混凝土結構的建筑物在出現接建等功能性改變,配筋不足、強度欠缺等質量問題,抗震新要求等問題時,就需要進行混凝土工程的加固,在加固工程開展之前,加固設計方案的制定尤為重要,在方案制定之后,還要有對應的施工措施,這樣才能達到加固的效果。
一、混凝土結構工程加固設計方法
(一)鋼筋后生根技術
鋼筋后生根技術就是植筋技術,就是在原有的混凝土結構、構件上,鉆特定直徑和深度的孔,利用植筋膠把設計鋼筋和原有的混凝土及其構件進行粘結和鎖鍵,這樣原本在植筋上的拉力就會通過化學的粘接劑傳遞給混凝土,使整體受力,減少混凝土及其構件的受力強度。鋼筋后生根技術的施工方法比較簡單,錨固也快捷,還具有安全可靠的特點,應該得到廣泛的運用和發展。
(二)擴大截面加固法
擴大截面加固法也稱增大截面加固法或者外包混凝土加固法,具體措施是增大原有建筑結構的截面面積,提高建筑結構的承載能力,提高構件的正截面抗彎能力、斜截面抗剪能力、截面剛度,滿足建筑物的使用要求。在混凝土受彎構件的受壓區增加混凝土現澆層,就能夠有效起到加固的作用,在受拉的截面地段加上現澆的混凝土圍套,以此來提高構件的截面面積,使原構件和新加的部分同時工作,以達到提高承載力、改善性能的目的。擴大截面加固法由于施工方法比較簡單,適應性也比較強,因此運用的范圍比較廣,發展時間也比較長,施工經驗和設計方面都比較成熟。
(三)裂縫修補技術
對混凝土結構工程進行加固,應該與混凝土的裂縫修補結合起來,混凝土出現裂縫的現象也是非常常見的,原因也是有很多種的,有混凝土材料的質量原因,也有施工過程中出現的問題。對混凝土裂縫進行修補之前,要對混凝土構件的裂縫特征進行認真的分析,總結產生裂縫的原因,找出真正的原因才能采取正確的措施,現階段主要的混凝土裂縫修補技術有灌漿法、表面修補、結構加固、填充法、置換法、涂覆法等等。
(四)粘貼纖維加固法
粘貼纖維加固法包括粘鋼加固法和粘碳纖維加固法。粘鋼加固法是用膠粘劑把鋼板粘在混凝土結構的表面,彌補構建內部的配筋不足,達到加固的目的,粘鋼加固法在近些年中的結構工程加固方面發展的很快,這種方法能夠有效提高構件的抗拉強度。粘碳纖維加固法是用環氧類結構膠把碳纖維材料粘在混凝土結構的表面,通過具有較高抗拉強度的碳纖維材料來增加構件的承載力度,這種方法的應用也比較普遍,粘碳纖維加固法與粘鋼加固法具有很多相同之處,不同之處在于粘碳纖維加固法質量更輕、施工更方便、強度更高等優勢。
二、混凝土結構工程加固設計的施工措施
(一)鋼筋后生根技術的施工流程大體為以下步驟:定位放線、鉆孔、清孔、干燥、除塵,以及鋼筋處理、灌入錨固劑、插筋、養護、檢測,其中要對錨固鋼筋的抗拉力進行檢測,錨固鋼筋抗拉力值降低主要由三個原因導致的:一是鋼筋的破壞,檢測鋼筋質量的標準是如果錨固的深度不小于建議錨固的深度,那么錨固膠的質量就為合格;二是基材的破壞,這與基材的強度有直接的關系,發生的可能性也比較大;三是膠體的破壞,主要表現在膠體與鋼筋的脫離、膠體與基材的脫離,膠體與基材脫離的現象比較多。
(二)擴大截面加固法需要在舊混凝土的基礎上添加新的混凝土,為了使新舊混凝土更加緊密的結合在一起,必須把原有混凝土構件的表面應鑿毛沖洗干凈,在新舊混凝土的結合面上應該刷上界面劑。由于擴大截面加固法需要新舊混凝土的結合,因此截面的混凝土一般比較薄,如果用一般混凝土的施工方法很難達到技術要求,新舊混凝土難以牢固結合在一起,噴射混凝土的粘結性較大、強度高,能夠使新舊混凝土截面粘結牢固,因此常常應用與擴大截面加固法中。噴射混凝土由于噴射方式的不同,可以歸為干式噴射混凝土及濕式噴射混凝土兩種。
(三)對混凝土進行裂縫修補應該從裂縫產生的原因進行分析,找出適合的修補方法,一般來講,混凝土修補方法大體分為內部修補和表面修補。內部修補法通過壓力注射,在裂縫中澆筑低粘度的結構膠,結構膠需要具備流動性好、抗壓力強、抗彎度高、不收縮等特點,在結構膠固化之后就能夠達到粘貼裂縫的作用,還能有效防止其他物體對混凝土內部結構的損害;表面修補一般利用粘接碳纖維布法。灌注結構膠的方法比較簡單,在混凝土裂縫修補中普遍運用,低壓的注射方法對施工設備的要求也比較低,采用普通大小的設備就能夠完成,不用對建筑物進行大面積改造,很適合在正使用的建筑物中應用。
(四)在粘鋼加固技術的使用中,最關鍵的工序當屬于對混凝土表面的處理,包括對構件結合面的處理、鋼板貼合面的處理,在進行粘鋼加固之前,首先應該把抹灰面打掉,在認真分析構建的新舊程度、干濕程度、堅軟程度等,在粘鋼過程中不斷進行加壓、檢查,這樣才能達到預期的效果。在鋼板結合的地方,應該根據鋼板具體的銹蝕程度進行處理,用平砂輪打出紋道之后,用丙酮才干凈,防止被銹蝕,用于加固的鋼板在使用之前就應該進行防腐處理,比如粉刷水泥、砂漿等方式。
三、總結:
文中指出了混凝土結構工程加固設計的幾種比較常見的方法,并針對這些設計方法提出了對應的施工措施,以達到方案設計與具體施工的完美結合,新材料、新工藝的發展為混凝土結構工程加固設計提供了更多的方法與技術,在進行工程加固時,應該針對每個工程的特點、成本要求、施工條件等具體問題進行具體的分析,從中選出最合適的方案。
參考文獻:
[1]江建兵.葉智勇.侯宏偉.盧建平.注漿混凝土樁加固軟土地基設計與施工[期刊論文]-土工基礎2011,25(1)
關鍵詞;公路橋梁;施工裂縫;防治對策
中圖分類號:U448文獻標識碼: A
在公路橋梁工程施工中混凝土作為路橋施工中常用的建材,其質量的好壞直接影響到未來工程的質量。裂縫大多產生于混凝土路面上,由于受到多方面因素影響而逐漸出現和擴大,嚴重影響了路橋的使用。從源頭上防治裂縫是一項需要施工人員和設計人員共同努力的工作。
一:混凝土橋梁施工裂縫的成因
混凝土橋梁施工裂縫產生原因很多,在公路橋梁施工過程中,產生混凝土裂縫的因素不同,可以分為以下幾種類型的裂縫:由于施工材料出現質量問題而引起的裂縫;由于溫度變化和凍脹引起的裂縫;由于混凝土收縮因素引起的裂縫;由于荷載引起的裂縫。
1.1 由于混凝土材料的質量問題而引起的裂縫進行分析
混凝土的主要材料是石砂、水泥、骨料以及拌和水等。如果在配置混凝土時采用不合標準的材料,則會導致混凝土裂縫現象的產生。選用的砂石質量不合格,其孔隙率會很大,因此會增加拌和水和水泥的添加量,拌和水增加了,混凝土的硬度就會變小,而收縮能力變大,從而在施工過程中極易導致裂縫的出現。如果選擇的砂石中含有較多的云母成分,則會降低水泥和其它外加物的粘合力,導致其強度降低。如果含有較高的泥量,不僅會增加拌和水和水泥的使用量,還將降低混凝土的抗凍和抗滲性。此外,如果混凝土中的外加劑或者拌和水腫含有較高的氯化物,則會造成鋼筋材料的生銹和腐蝕,影響橋梁的質量。
1.2 由于收縮因素和荷載因素而引起的混凝土裂縫現象
收縮裂縫也就是因為混凝土的收縮現象導致的體積變化,包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫兩種。在混凝土的初凝時,經常會出現塑性收縮裂縫,由于這個階段水泥的水化現象比較嚴重,容易出現水分急速揮發和泌水的現象,使混凝土因丟失大量的水分而產生收縮,而當收縮時,由于混凝土的表層會受到模板和鋼筋或者深層的束縛,在變硬的過程中產生相對的拉應力,最終導致裂縫現象的產生。干縮裂縫往往發生于硬化前后,這個階段混凝土的內部散熱較慢,表層水分揮發較快,會使得不均勻收縮現象的產生,由于表層的變形受到混凝土內部結構的束縛,在表層會產生承受拉力,當這種拉應力超過了混凝土的抗拉強度時,就會導致裂縫現象的產生。而荷載引起的裂縫又分為彎曲裂縫、剪切裂縫、斷開裂縫和局部應力裂縫等。荷載裂縫是指由于在常規靜荷載和動荷載以及次應力的情況下導致的混凝土出現的裂縫現象。由于荷載的加大,使得裂縫的長度不斷延伸、寬度擴展,條數增多等現象。
二:混凝土橋梁施工裂縫的防治對策分析
2.1 嚴格控制材料和施工工藝
施工工藝和施工材料選擇是保障混凝土質量的關鍵點。施工人員需要對水泥的質量進行嚴格的把關,分析水泥中各項物質的含量符合施工的標準,同時,合理選擇混凝土構件的各項混合物,杜絕不合格產品在施工中的應用。抽樣檢查是確保施工材料質量的手段之一,施工人員在施工開始前都需要對現場施工材料進行質量檢測,確保施工的材料安全。施下下藝的把握需要工作人員結合施工設計圖進行合理的進度安排人員管理。首先,施工管理團隊需要對施工現場情況進行控制,確保施工的進度。其次,施工人員需要合理安排設備進場和材料堆放,減少路面、橋面的承重,保障其質量安全。最后,施工團隊需要施工工藝進行選擇,加強質量控制。
2.2 加強溫度控制
氣候變化帶來的溫度改變是施工過程中不可避免的,要應對這一現象,施工人員需妥采月又一定的處理工藝。進行混凝土材料的改善。混凝土材料包括水泥、骨料等,施工人員需要結合具體清況進行渭料級配的改善,在選用混凝土時,積極采用干硬勝兼具的混凝土,通過添加其他混合物如添加劑等來降低水泥在混凝土構件中的使用量;攪拌過程中的溫度控制也十分關鍵,施工人員需要適當的對碎石進行預冷卻或減少澆筑厚度來控制澆注溫度,幫助澆筑層散熱。施工人員需要結合天氣情況適當的降溫或保溫工作。在氣溫驟降時,可以為混凝土進行表面保溫,確保其穩定性,同時,為保障混凝土在氣溫較高時的穩定施工人員需要在混凝土內部埋設水管。另外,混凝土材料的研發人員需要對其性能進行改善,減少混凝土表面裂縫的產生。
2.3 合理修補裂縫
2.3.1表面修補法,即是在混凝土的表面進行涂抹水泥漿的修補裂縫方法,這種方法無論是針對表淺裂縫還是針對深層裂縫,都能獲得較為顯著的修補效果,而且該方法基本不會影響混凝土結構的承載力,因此得到了廣泛的應用。
2.3.2是灌漿修補法,如果被發現的裂縫的深度較深,且嚴重危害到混凝土的結構強度或結構完整性時,表面修補法因為不能有效改善工程結構強度,只能棄用,選擇深層的灌漿修補法措施。這種方法是通過在混凝土裂縫中壓入灌漿材料來實現。水泥漿、環氧聚合物是目前國內公路橋梁施工中最常用的灌漿修補材料,如果裂縫程度非常嚴重,也可以采用聚氨酯以及甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為灌漿材料對裂縫進行修補。
2.3.3嵌縫修補法,是指在裂縫位置開槽,并向槽內填充、壓實封堵材料的混凝土裂縫修補方法。該方法的修補效果良好,而且修補完成的裂縫外觀十分平整、美觀,在提高公路橋梁的外觀質量方面比其他裂縫修補方法占有較大的優勢。
2.3.4是結構加固法。事實上,在不少的公路橋梁工程中,很多混凝土裂縫不僅會對工程的外觀造成影響,而且還會改變混凝土結構的原有性能,降低結構強度,從而縮短公路橋梁工程的使用壽命,嚴重影響其使用性能。常用的結構加固法主要有:預應力加固、增加混凝土結構的截面面積、混凝土補強加固、支點加固。
2.4 及時解決因施工不當導致的問題
專業技術人員要清楚的了解由于施工過程中出現的質量問題,最容易導致在橋梁使用過程中出現裂縫,因此,必須要重視混凝土橋梁施工過程中的每一個程序,嚴格按照施工程序進行施工,確保安裝鋼筋的成型和模板的位置的牢固性和準確性,防止鋼筋在施工的過程中出現變形的現象。及時清除干凈鋼筋上的污染物和已經氧化了的鐵皮,防止由于這些雜物的因素而影響到混凝土的粘結力,之后就是要合理把握好混凝土的振搗操作的程序,嚴格把控振搗操作技術,保證施工質量。施工方案設計人員要經過嚴格的培訓,精心設計施工方案,做好各項預防措施,控制好由于初期的質量問題而引起的混凝土裂縫。準確的計劃好混凝土的澆筑量、縫間距、構造和運輸等程序。控制好以此澆筑的厚度,把握好澆筑時間也就是盡量不要在溫差大的天氣以及炎熱高溫的天氣里進行混凝土的澆筑,防止其由于溫度變化或者膨脹因素而引起的裂縫。
三:結語
公路橋梁施工是我國基礎設施建設的重要組成部分,需要工作人員結合施工過程中易出現的問題講行適當的改進。裂縫是路橋施工中路面的常見問題,工作人員需要結合裂縫的成因開展相應的處理工作,減少因技術選用不到位和施工工藝不當引起的后期質量問題。
參考文獻:
[1]李開艷. 混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策分析[J]. 門窗,2013,01:252-253.
關鍵詞:混凝土 裂縫 防治 處理
一、混凝土結構產生裂縫的類別及原因
1、由作用效應(如彎矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂縫。由于構件下緣拉應力超過混凝土抗拉強度而使受拉區混凝土產生的裂縫。2、地基不均勻沉降引起的裂縫。當地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分結構與沉降小的部分結構會產生相對位移,從而使混凝土結構中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過結構的強度時,便產生相對裂縫。3、收縮和溫度變化引起的裂縫。熱脹冷縮是絕大多數物體的基本物理性能,混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。4、鋼筋銹蝕裂縫。由于保護層混凝土碳化或冬季施工中摻氯鹽過多導致鋼筋銹蝕,銹蝕產物的體積比鋼筋被侵蝕的體積大2~3倍,這種體積膨脹使混凝土產生相當大的拉應力,引起混凝土的開裂,甚至是混凝土保護層的剝落。5、原材料質量引起的裂縫。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質量不合格,可能導致結構出現裂縫。(1)砂石含泥量超過規定,不僅降低混凝土的強度和抗滲性,還會使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫。砂石的級配差或砂顆粒過細,用這種材料拌制的混凝士常造成側面裂縫。(2)堿骨料反應。骨料中含有泥性硅化物質與堿性物質相遇,水、硅反應會生成膨脹的膠質,吸水后造成局部膨脹和拉應力則構件產生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。(3)拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。6、施工方面。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多。如鋼筋表面污染、保護層過小或過大;水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時間不夠、振搗不實;混凝土結構養護不良或養護時間不夠;任意留置施工縫且不按規定處理;后期施工擾動前期混凝土;構件內外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強施工;冬季施工未采取防凍措施等。
二、混凝土裂縫控制措施
1、材料方面。水泥應選用水化熱較低的水泥,并適當采用減水劑等外加劑,可以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。粗細骨料的用量是影響混凝土質量的重要因素,應占混凝土體積的80%左右,所以要控制砂石質量。粗骨料宜用表面粗糙、質地堅硬、級配良好、空隙率小、無堿性反應、有害物質及粘土含量不得超過規定的石料。細骨料宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。
2、設計方面。(1)根據結構要求、施工條件選擇合適的混凝土原料及配合比。合理選用水泥的品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥;選用級配優良的砂、石原材料,含泥量應符合規范要求;積極采用摻合料和混凝土外加劑。合理使用摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(2)正確掌握好各種外加劑的使用以及混凝土補償收縮技術的運用方法。對各種外加劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同效果,而且應通過試驗確定膨脹劑、減水劑等外加劑的最佳摻量。(3)施工單位應加強與混凝土配合比設計人員的溝通,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的坍落度,針對混凝土所采用的砂、石等原材料質量情況及時調整施工配合比。
3、施工方面的防控措施。
首先,要確定合理的施工方案。施工方案是否合理不僅關系到整個施工過程,而且與預防控制裂縫有很大關系,重點是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構造,混凝土運輸、振搗以及澆筑時間、澆筑溫度等。
其次,要注重現場操作方面:(1)振搗工作。振搗時,振搗捧要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。(2)混凝土養護。對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要,保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護,養護時間為14~28d。(3)混凝土的降溫和保溫工作。對于厚大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。(4)避免在雨中或大風中澆灌混凝土。同時,對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
三、混凝土裂縫的處理方法
1、按處理方式進行分類
(1)表面處理法。表面處理法包括表面涂抹和表面貼補兩種方法。表面涂抹法是治標不治本的辦法,適用于微小裂縫。在裂縫處涂一層膠膜材料,封閉混凝土表面裂縫,修補效果不很理想。表面貼補是用片狀修補材料如土工膜或其他防水片,粘貼于混凝土表面,達到消除裂縫危害的目的。(2)填充法。采用高強度水泥漿或其他混凝土裂縫填充專用材料登填充材料直接填充于裂縫之中,達到修復的目的。(3)注漿法:根據漿液的不同,又分為水泥漿注漿、化學注漿、水泥砂漿注漿。一般對寬度大于0.5的裂縫,可采用水泥灌漿方法予以修補。寬度小于0.5的裂縫,宜采用化學灌漿方法予以修補。其中以化學注漿法有良好的可灌性、固結性、耐久性、耐腐蝕性,粘結力好可隨混凝土變形而變形,因此效果更佳。(4)結構加固法:采用錨固或預應力等方法來處理危害結構使用功能的裂縫,適用于對整體性、承載能力有較大影響的表面損壞嚴重的表面、深進及貫穿性裂縫的加固處理。(5)嵌縫法:適用于淺表面裂縫的處理,是指沿裂縫鑿一條v形槽,用環氧樹脂砂漿填充補平,這樣會使裂縫被鑿的更寬,影響建筑物的美觀,因此修補處理效果不很理想。
2、按修補材料的不同分類
關鍵詞:水電站;混凝土;缺陷;處理;方法
1工程概述
1.1水電站主要由主機間、右端安裝間、上游副廠房、升壓開關站、中控樓和下游副廠房、尾水平臺、尾水渠等建筑物組成。
1.2在廠房結構工程施工過程總,發現有錯臺、掛簾、蜂窩、麻面、拉桿頭未處理等混凝土缺陷,為規范混凝土質量缺陷處理的標準、程序、方法特制定本方案。
2使用范圍:
本方案適用于水電站廠房結構工程混凝土一般缺陷處理。
3質量缺陷的類型及其處理方法
4混凝土質量缺陷處理措施及工藝要求
4.1麻面處理
4.1.1深度≥5mm的麻面為A類麻面,其處理標準應符合下列要求:
①按標定范圍鑿成內角為直角或鈍角(900~1000)四邊形或多邊形等規則面。
②應鑿至密實混凝土,鑿除的深度應達到最凹部位的深度,并不小于25mm。
③清除松動混凝土,用鋼刷清掃,沖洗干凈,排除積水,保持基礎面濕潤。
④采用預縮砂漿填補。
4.1.2深度小于5mm的麻面為B類麻面,其處理標準應符合下列要求:
①以打磨為主,磨除深度不小于麻面的深度,并與周邊保持平順過渡。
②磨平并清洗干凈后,用1:2~1:2.5水泥砂漿抹面修整。
③打磨后若留有砂線,應將砂線內污垢清除后,按A類麻面處理。
④打磨后若殘留較深或較寬麻面,按A類麻面處理。
4.2錯臺、掛簾與砂線處理
①錯臺形成的漏漿掛簾應在處理前全部鏟除,并打磨平順。
②對錯臺造成的不平整應進行打磨平整處理。平順度順水流向小于1:30,垂直水流向小于1:10進行控制,并與周邊混凝土保持平順銜接。
③一般砂線采用打磨處理,稍寬或較深的砂線刻槽填補預縮砂漿處理。
4.3過流面氣泡處理
①修補前用馬釘或小錘清除氣泡表面薄層,并清除孔內的污垢、乳皮。
②預縮砂漿填補,在密集區以滿補為宜,零散區采用點補。
③對較大較深的氣泡,要分2~3次填補,直至修補面平整光潔。
4.4蜂窩、露筋處理
①對經鑿挖后面積大于30cm*30cm*30cm,深度大于15cm的蜂窩、露筋缺陷,視缺陷部位和施工條件,采用一級配混凝土修補等方法處理。
②詳見一級配混凝土修補。
4.5模板拉筋頭處理
①對集水井及廠房尾水過流面的拉筋頭,需要做專門處理。其處理措施是以拉筋頭為中心在周圍鑿除50mm*50mm深30mm的混凝土,割除拉筋頭后回填預縮砂漿。
②對非過流面,其拉筋頭的處理是沿混凝土表面切除拉筋,砂輪機磨深2mm~3mm,沖洗干凈,保持干燥,用水泥砂漿抹平。嚴禁使用電焊、氧氣焊切割拉筋頭。
4.6裂縫和淺層裂縫
裂縫分為深層裂縫(50cm以上)、淺層裂縫(5cm~50cm)、表面裂縫(5cm以內)三種。裂縫一般采用化學灌漿、水泥灌漿、一級配回填等方法處理。
①深層裂縫:在廠房結構混凝土工程的施工過程中,暫時未發現深層裂縫,生產裂縫的處理措施不再闡述。
②淺層裂縫:先對裂縫的混凝土進行鑿除,人工鑿成V字型凹槽,直至看不到裂縫為止,然后用鋼刷掃凈,并灑水濕潤,如果鑿除深度≤5cm,在處理過的混凝土凹槽里面灌入硬一點的砂漿搗實即可,做好養護,待凝固后用砂漿抹面處理。如果鑿除厚度較深,已經超出了鋼筋的保護層厚度,則至少繼續向鋼筋以內鑿除5cm,且看不到裂縫為止,采用大于原混凝土至少一個標號的一級配混凝土回填。
③表層裂縫較細,數量不多時,將裂縫沖洗后,用水泥砂漿抹面即可。
5預縮砂漿修補
5.1原材料性能控制指標:
①水泥:采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。
②砂:為人工砂,自然風干后過1.25mm(2.5mm)孔徑篩,細度模數1.8 ~2.0。
③水:施工用水。
5.2預縮砂漿力學控制指標:
抗壓強度≥45MPa;抗拉強度≥2.0 MPa;與混凝土的粘結強度≥1.5MPa;
5.3預縮砂漿施工配合比
預縮砂漿的配合比為 水:水泥:砂=(0.28~0.32):1:(1~2)
5.4預縮砂漿拌制
預縮砂漿拌制方法:首先將各種原材料按配合比稱量好,進行干拌。在攪拌均勻后加水充分攪拌。拌出的砂漿以收握成團、手上有濕痕而無水膜為宜。拌制好的砂漿用塑料布遮蓋堆放0.5h~1h后使用,并控制在3h內使用完畢,超過時間的砂漿不準再使用。
5.5混凝土基礎面的處理
缺陷面必須進行鑿毛處理,清除已鑿松裂的混凝土等殘留物并沖洗干凈,修補面應保持濕潤,但不能形成水膜或殘存積水。
5.6預縮砂漿施工方法
預縮砂漿修補厚度不小于25mm。首先在修補接觸基面涂刷一層厚約1mm、水灰比在0.4~0.45的水泥漿后,分30mm~50mm層厚填入預縮砂漿,用木錘拍打搗實至表面出現少量漿液,用鋼絲刷刷毛,再繼續填入第二層,用同樣的方法逐層連續作業直至修補工作完成。修補外露面應壓實并抹光。對修補厚度超過80mm的部位,除表面用預縮砂漿外,其內部可用砂漿中拌如適量5mm~10mm小石的預縮混凝土填補。
5.7養護
預縮砂漿填補完成后,8小時內用濕草袋覆蓋保溫、保濕,并指派專人進行監護,保濕養護7d。養護期滿后,對修補部位進行表面磨光處理。
5.8質量檢查
混凝土修補養護7d后,用小錘敲擊表面,聲音清脆者合格,聲音發啞者應鑿除重補。
6一級配混凝土修補
6.1原材料的性能控制指標
①水泥:為新鮮、無結塊的中熱微膨脹普硅水泥。
②石:人工骨料,經1cm篩孔過篩。
③砂:人工砂,自然風干后過1.25mm(2.5mm)孔徑篩,細度模數1.8 ~2.0。
④水:施工用水。
6.2一級配混凝土配合比
6.3一級配混凝土拌制
現場人工拌制,每次拌合量視修補量而定,最大一次拌合量不得超過0.1m3,嚴格按配合比要求進行各種材料的稱量,并充分拌合均勻。
在滿足施工要求的前天下盡量較少用水量,以用手握成的團,手上有濕痕而無水膜為準,拌合均勻后,必須歸堆存放預縮30分鐘左右,方可使用。
6.4缺陷面基礎處理
缺陷面基礎鑿挖的形狀、深度、范圍必須符合要求,清除基面松動顆粒,用清水反復沖洗干凈,用面紗吸干積水,基面濕潤但無積水。
7 結語
總之,在施工過程中出現混凝土質量缺陷并不可怕,針對出現的質量缺陷類型,采取科學有效的處理方法,并不斷引入最新的現代工藝,完全可以消除質量隱患,確保工程質量。通過上述幾種混凝土質量缺陷處理方法,水電站廠房結構混凝土質量及外觀有較大的改觀。
參考文獻:
[1]《水工混凝土建筑物修補及應用》.中國水利水電出版社.ISBN7-80124-694-2
[2]《混凝土結構工程施工驗收規范》.中國建筑工業出版社.GB50204-2002
【關鍵詞】混凝土;裂縫
現澆混凝土的裂縫是眾多新老施工人員都遇到過且處理較為麻煩的問題,如若采取的措施沒有針對性、方法不恰當,所產生的后果不僅裂縫處理不了,而且引起的負面影響相當大。混凝土畢竟是一種人為的和成品,從材料的選擇、施工工藝的完善性、施工管理的嚴密性、混凝土體積的大小、地基不均勻沉降等等各種因素綜合影響,致使鋼筋混凝土形成大小不一的裂縫。如何對現澆混凝土裂縫進行必要的、可行的預防措施及正確、準確的處理方法,以下是本人通過參閱各種資料結合多年的實際施工經驗對現澆混凝土裂縫進行的總結:
1 現澆混凝土裂縫的認識
現澆混凝土產生裂縫是不可不免的,但裂縫產生的危害程度可以通過有效的補救措施來減小甚至消滅。通過查閱各種資料得知國內一般對于混凝土結構裂縫大于0.2mm作為必須處理的有害裂縫,而國外對裂縫的規定不完全一致,但大致相同,最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。在眾多混凝土形式中預應力混凝土裂縫的控制尤為嚴格,預應力混凝土通過裂縫對鋼筋進行腐蝕,有可能產生脆性斷裂,預兆性小裂縫擴展速度快、破壞性大。
2 現澆混凝土裂縫的成因
現澆混凝土裂縫形成后首先要對裂縫的寬度、位置、形成時間、結構環境等進行詳細的分析,確定裂縫是否已經穩定,然后再編制針對性的處理方案并嚴格按方案執行。
2.1 因水泥水化熱升溫快混凝土內外溫差產生的裂縫
這種裂縫一般多發生于大體積混凝土施工中,混凝土澆筑2-3天后裂縫最為明顯,主要原因是施工中未嚴格控制水泥含量及水泥品種,沒有考慮外界氣溫高等環境溫度條件,對混凝土早期強度升高快,水化熱釋放量高,未采取有效的降溫措施,導致混凝土內部熱脹量過大而表面溫度相對低,熱脹量相對較低,而產生裂縫。
2.2 現澆混凝土自身干縮及水而產生的裂縫
這種裂縫主要產生于混凝土水灰比過大,在硬化過程中表面溫度變化大的情況。
2.2.1 混凝土水的影響:施工中混凝土振搗不密實。致使混凝土內部水分的逸出會受到大骨料的阻滯 在骨料四周形成暫時無法蒸發的水囊,隨時間的延長,水份慢慢蒸發、干燥使其相應部位形成深部微裂縫,微裂縫存在于水泥漿及骨料的結合面上。即通常所說的“結合縫”結合縫也可以由水泥漿的收縮產生。在混凝土硬化過程中,溫度變化大。在混凝土內部產生拉應力,也可產生溫度脹縮裂縫。
2.2.2 混凝土中水泥硬化干縮的影響:水泥漿在硬化過程中,水份的蒸發使混凝土產生塑性收縮,由水泥及砂的混合物在強度上升的過程中不斷收縮,而粗骨料會限制此種收縮,導致在結合面上產生微裂縫,同時混凝土中水份的不斷蒸發,空隙水中毛細管表面張力產生變化,使毛細管出現裂縫。
2.2.3 混凝土施工工藝及環境的影響:混凝土的養護不當也是造成現澆混凝土裂縫的主要原因,水泥缺少必要的水化水而產生急劇的體積收縮,引起裂縫;施工中混凝土未達到規定強度過早拆模,模板支撐方法不當、模板剛度不夠、拆模時強行敲打。骨料未清洗潔凈,含土量大而多,會產生不規則的網狀裂縫;施工縫處得浮漿處理不當而出現裂縫;木模板未澆透水,模板吸水膨脹將梁、柱、板角拉裂。
3 現澆混凝土裂縫防范措施
從以上現澆混凝土裂縫的成因來看,混凝土形成裂縫是多方面的,復雜的因素,因此對于不同的地域、不同的工程性質、不同的工程環境等混凝土結構,其裂縫的防治應采取多種角度、多方面的措施,使之避免產生裂縫或使裂縫發生幾率及危害降到最低點。
3.1 在工程前期設計階段就應適當考慮裂縫出現的可能性,對于大體積混凝土應采用水化熱低的礦渣水泥、粉煤灰水泥。摻加適宜的外加劑,如添加減水防裂劑,改善水泥漿的稠度,提高混凝土的抗拉強度。例如在適應結構要求的情況下,以適當間距預留脹縮縫或施工縫。同時注意相鄰構件因混凝土收縮互相引起約束作用。正確地選擇結構和截面形成,在尺寸變化較大的洞口、轉角等部位,要防止因收縮引起的應力集中。
3.2 嚴格控制水灰比,混凝土的水灰比越大,收縮率越大,開裂的可能性也越大。因為水灰比越大,水泥漿越稀,硬化成水泥石后所含凝膠體越多,晶體越少,而干燥收縮主要是凝膠體的干燥收縮所引起的。因而拌制混凝土時應盡量減小水灰比,同時在混凝土硬化過程中加強養護工作,混凝土攪拌充分,材料攪拌前準確稱量來防止開裂現象。
3.3 注意溫度的變化。在夏季施工時,應盡可能降低混凝土的入模溫度。大體積混凝土采取分塊澆筑等有效的降溫措施,并嚴格按規范要求設置伸縮縫。冬季采用覆蓋保護或暖棚保護等措施。
3.4 混凝土的運輸應當注意方式,嚴格掌握混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續時間,不得超出規范的要求和試配的初凝時間。
3.5 混凝土的養護工作一定要與實際混凝土凝結時間同步。養護不良不但會造成裂縫,而且會使混凝土品質下降。薄膜布養護應在混凝土振搗后二次抹壓立即用塑料薄膜嚴密覆蓋,保證混凝土在不失水的情況下得到充足的養護,同時輔以灑水養護。
3.6 控制水泥用量,適量摻加外加劑,改善混凝土和易性。
4 現澆混凝土裂縫的處理
鋼筋混凝土結構的裂縫問題和應注意的防裂縫措施都是施工管理中老生常談的內容,但是在實際工程建設中我們仍不時碰到裂縫問題。發現裂縫后施工需要對它修補和如何修補,主要應根據結構的使用要求,充分分析裂縫產生的原因,對照設計和施工規范中的規定,根據不同情況采取不同的措施。一般我們有以下幾種處理方法:
4.1 表面處理法:分為表面涂抹和表面貼補法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未到達鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水的防滲堵漏。若裂縫對于承載力無影響主要為了防滲防漏,可在修補前先對基底進行充分處理,將裂縫附近的混凝土鑿毛或鑿成深15~20mm,寬50~100mm的槽,槽面清除干凈并用水濕潤,水泥純漿一次,然后用膨脹水泥砂漿或1:2普通水泥砂漿分層壓實抹光。用塑料薄膜或草袋等覆蓋,灑水養護。還有一種方法是裂縫表面涂抹環氧膠泥或用環氧粘貼玻璃布,效果也很好。
4.2 填充法:用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(大于0.3),作業簡單,費用低。
4.3 灌漿法:此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。
4.4 結構補強法:因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。
總之,為了防止鋼筋混凝土結構產生裂縫我們在施工中盡可能采取各種有針對性的措施,避免有害裂縫的出現,確保工程質量要求。這也是我們每一個工程人員的職業操守。
參考文獻:
知網空間李瑞英
中國論文下載中心佚名
關鍵詞:地下室;外墻;裂縫;修補
中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2012)14017202
1 工程概況
某花園建筑面積97857m2;地下二層,地上二十八層,總高為94m。基礎結構采用PHC500預應力管樁,上部結構質式為框剪結構。地下室底板為長方形平面,平面尺寸為100.68×67.6m,其長向靠中間有一條板墻后澆帶將其分成南段與北段;短向靠中間有一條墻后澆帶。地下室底板為550mm厚;地下二層層高為3.7m,外墻厚度為350mm;地下一層板厚為250mm,地下一層層高為3.6m,外墻厚度300mm。地下室頂板板厚180mm。
2 施工概況
本工程采用泵送商品混凝土,地下一層頂板樓板面標高為-0.050m。泵送水平距離樓層外地面部分為12m,外墻砼采用三德P.0425散裝水泥,龍海石子場出廠河砂(中砂),龍海石子場出廠粒徑為5~40mm碎石。摻加71kg/m3粉煤灰,8.51kg/m3Point400緩凝高效減水劑,30kg/m3的FSP防水劑。塌落度要求120±20mm,混凝土初凝時間>5小時50分,終凝時間<7小時50分。
3 外墻裂縫情況
外墻裂縫于拆模后發現,地下二層裂縫合計61條,地下一層裂縫合計64條,其中南面的裂縫較多,裂縫方向基本上垂直分布;裂縫長度:從距地面400mm至板底約600mm,全長2.6m左右;裂縫寬度采用40倍帶光源讀數顯微鏡觀測大部分在0.1~0.2mm之間,局部裂縫達025mm,少量裂縫貫通外墻。
4 外墻經觀測存在特點
(1)裂縫出現較早。即在混凝土澆灌初凝后不久就發生,屬早期裂縫,它的出現與基礎沉降、上部荷載、混凝土溫差無關。
(2)裂縫現象分布較有規律,所有裂縫均顯垂直分布,裂縫長度基本與澆筑高度相同,裂縫間距在2-3m內,裂縫寬度基本相同。
(3)裂縫沒有隨時間發展。裂縫發現后,施工單位對裂位置、長度、寬度做了詳細記錄。現場選擇典型位置做灰餅和紅漆,對裂縫數量、長度、寬度每天安排專人進行觀察記錄。三個月沒有變化,預計也不會再發展。
5 裂縫產生原因初探
混凝土裂縫產生原因是多方面、多因素綜合的結果。項目部從施工角度、從施工過程和裂縫存在情況分析,認為本次裂縫是在混凝土硬化過程中產生的收縮裂縫(塑性裂縫)。
地下室外墻混凝土強度高,塌落度大,在陽光直接照射下,混凝土內水份大量蒸發,新澆筑混凝土產生收縮,極易在外墻鋼筋位置,沿鋼筋方向出現裂縫。
6 墻砼強度情況
由表1可見外墻構件強度已達到設計要求,據裂縫情況原因分析,地下室外墻裂縫不影響結構的承載力。
7 裂縫處理方案
依據中國工程建設標準化協會標準《混凝土結構加固技術規范》(CECS25:90)和現場情況,選擇具有建設部頒發的結構補強加固資質單位,采用環氧樹脂化學壓力灌漿和割V形槽填充環氧膠泥相結合的方法進行修補,以恢復其剪力墻的整體性及使用功能,防止鋼筋銹蝕。
(一)對裂縫寬度≥0.15mm的裂縫采用環氧樹脂化學壓力灌漿進行修補:
(1)灌漿材料及封縫材料。
灌漿材料采用環氧樹脂裂縫灌漿液,其主要成分由主液(E44環氧樹脂)、稀釋劑、固化劑和真料等組成。其優點是;具有粘接性能優異、收縮性小、耐腐蝕、耐久性好等。封縫采用環氧膠泥和環氧砂漿。(合格證及施工配合比附后)
(2)灌漿設備。
自動壓力灌漿器系列(冶金工業部建筑研究院研制生產)
(3)壓力灌漿施工工藝(采用YJ-自動壓力灌漿技術)。
裂縫調查清潔裂縫安設底座封閉裂縫漿液注入拆除灌漿器拆除底座結束。施工工藝流程:
①根據現場調查確定具體施工方案:在施工前,對擬實施化學灌漿的裂縫寬度、長度走向認真的檢查,并做好具體的標記。
②基層處理:采用鋼刷將裂縫兩側表面的灰塵、浮渣清理干凈,寬度≥5mm。
③確定注入口及安設底座:灌漿底座的設置間距根據裂縫大小、走向及結構形式而定,一般為10~20cm。原則上縫窄應密,縫寬可稀,但每條裂縫至少需要布置兩個或兩個以上的底座。底座的安設采用原子灰進行固定。對于貫穿裂縫,應在剪力墻裂縫兩側均安設灌漿底座,一側灌注時另一側裂縫必須封閉。
④封閉裂縫:其目的在于使裂縫成為一個封閉性的空腔。采用原子灰沿裂縫表面涂刮,封縫寬度以注漿時不能漏漿為原則。
⑤配制漿液:環氧樹脂、塑化劑和稀釋劑組成的主劑在試驗室預先配制好。主劑和固化劑現場配制混合后必須攪拌均勻,待反應熱量降低后方可注入軟管。
⑥安設灌漿器:將配好的灌漿樹脂注入軟管中,把裝有樹脂的灌漿器旋緊于底座上。
⑦灌漿。
a.機具內彈簧壓力為6kg,注入起始壓力為20kPa,逐漸增大至60kPa。
b.軟管可裝樹脂為50g,有效注入量為40g;
c.確定樹脂注入量可根據裂縫寬、深、長度計算:
W=a.b.c.d
式中:W—理論注入樹脂量(g)
a—裂縫長度(mm) b—裂縫寬度(mm)
c—裂縫深度(mm) d—樹脂比重
根據經驗,實際需要用樹脂約為理論量的1.3倍以上。
d.灌漿順序應采用從裂縫下端依次向上灌注。
e.灌漿壓力穩定后應保持一定時間,以滿足灌漿要求,保證灌漿質量。
f.漿時,鄰近的底座必須用堵頭封死,以防漏漿。
g.松開灌溉漿器彈簧,確定注入狀態,如樹脂不足可補充繼續注入。
首先,注入完畢:待注入速度降低確認不再進膠后,可拆除灌漿器,用堵頭將底座堵死。
其次樹脂固化后敲掉底座及堵頭,修補表面封縫膠。
(4)修補質量檢查。
灌漿結束后,隨機選取三點通入壓縮空氣檢查灌漿是 否密實。
YJ—自動壓力灌漿器是一種袖珍式可對混凝土微細裂縫進行自動灌漿注入的新型工具。該機具構造新穎經巧,長度為26cm,重量僅110g。勿需用電、操作簡便、施工快捷,可在水平、垂直待任何方向安設使用,在一些特殊工作面(如無電源、有障礙、高空、野外)尤其顯示出優越性。注漿時根據裂縫長度可數個或數十個同時并用,不斷注入樹脂,并可用肉眼直接觀察和確認注入量況。
圖1 YJ-自動壓力灌漿器構造環氧樹脂灌脂漿液(自配)配合比及性能見表2。
二)對環氧樹脂壓力灌漿修補好的裂縫和裂縫寬度<0.15mm的裂縫在外墻采用割V形槽填充環氧膠泥的方法進行修補,如下圖:
圖2 控制V形槽填充方法修補8 注意事項
(1)指派施工員林順海跟班監督。
(2)漿液配制應控制在0.5t用完為宜。
(3)每次調制的漿液應控制在0.5t使用完,注漿過程應注意控制注漿起始壓力,并逐漸增大,壓力達到60kPa時應穩壓。