论大体积混凝土冬季施工及保温棚养护施工技术
【摘 要】随着我国经济的高速发展,对于公路建设的速度也在迅猛推进。然而在公路的铺建与养护的过程中,还存在很多的问题。其中,冬季大体积混凝土施工路面裂缝控制问题尤为突出,已成为了一项国际技术难题。本文主要介绍了路面冬季裂缝原因,施工技术以及日后养护的手段,以供同行参考。 【关键词】大体积混凝土;冬季;施工技术;养护 大体积混凝土在冬季施工中裂缝控制问题一直以来困扰着公路施工单位。冬季气温较低,加大了大体积混凝土内外的温差,容易形成大体积混凝土裂缝。所以,如何通过控制大体积混凝土的温差来预防裂缝的出现,成为了冬季大体积混凝土施工是亟待解决的问题。 1 大体积混凝土产生裂缝的原因 在冬季,大体积混凝土在施工阶段产生裂缝的主要原因有两方面,一是由于混凝土内外温度相差过大而产生的温度应力和温度变形,二是结构物内外的约束力要阻止这种变形时,一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度是,就产生了裂缝。 1.1 变形作用 各种的变形作用,如温度、收缩、不匀沉降等变形是引起大体积混凝土产生裂缝的主要原因。它们引起的应力超过了大体积混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。而温度的降低,混凝土内外温差过大,是这些变形原因中的首要作用。 1.2 约束变形 正如上述所说,变形作用能够引起裂缝,而只有变形没有约束的作用,混凝土也不会裂开。大体积混凝土的基础受到的约束有两种,一种是内约束,另一种是外约束。内约束是指混凝土内部各质点之间的相互影响和相互制约的作用,如混凝土内外产生温差时,内部的温度高,使混凝土膨胀,而外部的温度低,使混凝土收缩。这种内外的相互作用,使外表面混凝土产生拉应力,如果这种拉应力过大,就会使混凝土裂开。外约束是指另一结构物或者物体引起的约束,如果混凝土在降温或在收缩变形的过程中,受到地基或者结构边界条件的影响,也会产生拉应力,严重时就会导致开裂。 在变形作用和约束变形作用的双重影响下,在冬季大体积混凝土在施工过程中出现裂缝。这就要求在冬季施工时,施工单位以及施工人员拥有过硬的技术,和正确的理论做指导。 2 大体积混凝土冬季施工技术 2.1 模板施工 在模板施工之前,我们要对模板进行设计,浇筑混凝土的时候,泵送混凝土对模板的侧压力特别大,必须确保模板和支架有足够的刚度、强度以及稳定性。模板的最大侧压力,和混凝土的配合比、浇注高度、速度、塌落度、温度以及外加剂等主要影响因素有关。 2.2 准备工作 混凝土浇筑前,应对施工地进行技术准备、现场准备以及材料作好准备。 2.2.1 技术准备 在大体积混凝土浇注之前,根据已知的施工条件和施工拟采用的防裂措施,计算混凝土这种数值,预估其最大温度收缩应力,以方便采用相对应的措施,有效控制内外温差,使其符合要求规范。 2.2.2 现场准备 在混凝土浇筑以前,要对地脚螺栓、预埋铁件、钢筋、模板、脚手架等进行谨慎的检查,保证钢筋无油渍,模板内没有杂物且牢靠,基坑内没有积水。清理混凝土运输车辆通行方向的路面,规划好施工机械的布局,将脚手架搭建好。 2.2.3 材料准备 公路的铺设是一个浩大的工程,为了保证完成质量,每批混凝土要选用成分相当的水泥。同时为了确保混凝土的温度,最好采用4台混凝土泵车进行运作。为了降低施工过程中可能存在的风险,施工队还能选一家水泥供应商以供备用。 2.3 大体积混凝土的浇筑施工技术 在施工场地布置几台混凝土振动棒,沿着横向和纵向分别对称布置几套机器。在混凝土浇筑过程中,沿着混凝土的斜面,从上到下地插入混凝土的内部,分层进行振捣。振动棒的插入点要布置均匀,间距不超过400mm为宜,不能漏振,保持振动棒离混凝土侧面模板不小于200mm,并采取快插慢抽的施工手法,使每一处振捣至混凝土不在下沉和冒泡,开始泛灰浆为止。大体积混凝土在振捣过程中会产生很多水,这时应派专人进行及时地清理,若分泌的水不及时清理的话会引起有些机器不良反应,造成不良的后果。 混凝土在浇筑时采用的是斜面分层浇筑,充分利用了混凝土摊铺散发出水化热,降低混凝土内部水化热而升温。混凝土表面处理应该在浇筑后大约2~3小时进行,首先用平模把混凝土的表面展平,再在上面进行反复碾压,用木模进行抹压。待到混凝土收水之后,再第二次抹面铺上塑料膜和草帘进行养护即可。 2.4 混凝土施工工艺 大体积混凝土应要采取分层浇筑、阶梯式推进。每层应在初层前完成上层的浇筑。新旧混凝土接搓的时间不能超过8小时。振捣应有专业人员操作,底板混凝土表面,要求涂抹3遍,以减少表面收缩而形成的裂缝。 3 大体积混凝土养护措施 由于在冬季大体积混凝土施工遇到多种问题和困难,防止其收缩裂缝是施工中首要要注意的问题。 3.1 控制混凝土的温度 为了控制混凝土的温度,施工队要选用中低热度的水泥,在满足泵送施工的前提下,混凝土中的砂土率不宜调整得太大。在混凝土中掺入一定量的粉煤灰可以代替部分水泥,减少了水泥的用量,同时也可以代替部分砂土而增加混凝土的和易性以及保水性,从而提高混凝土的保温性。 3.2 测温点布设及测温仪器 测温点的平面布置按照浇筑的先后顺序及结构特点在不同的区域布置测温点若干个。在浇筑比较早的地区布点,可较早地掌握该路面工程的混凝土温度的变化规律,并及时地安排后续施工以及养护工作。 在大体积混凝土浇筑前,将下端封闭着的测温套管固定在要测温点的平面位置上,并将测量元件放置在套管的不同高度。通过热电转换、 数据采集处理,在计算机上监控大体积混凝土内部的温度变化情况,确保混凝土施工养护工作安全和有效地进行。 3.3 混凝土养护、测温及温控 在混凝土浇筑后的一到两天里,由于水化热的作用,混凝土是处在升温阶段。在初步浇筑阶段,紧贴着混凝土表面覆盖上一层塑料薄膜,封闭隔离混凝土中多余的拌合水,来实现混凝土的自我养护,在上面加上双层草袋及一层塑料薄膜,其覆盖厚度应该根据混凝土测温结果随时进行调整,在保证大体积混凝土的内外最大温差在正常水平值的前提下,尽量减少覆盖的厚度,做到切实把握保温与散热的矛盾关系。根据混凝土及时的测温信息以及天气气温的变化情况随时调整混凝土的养护条件。注意观察天气预报,一旦气温聚变,及时、迅速地采取相应措施防止大体积混凝土的冻害和温度收缩导致裂缝的发生。一般在混凝土的中心由于热量的聚积,且散热不易,温度最高。 而混凝土表面散热又很快,温度最低。因此,每个测温点要在竖向测试3个厚度处的温度:混凝土的上表面、 混凝土的中心、混凝土的底面的温度。做好了混凝土的温度监控和监测,才能在冬季更好的养护路面,尽可能地避免裂缝的发生。 4 结语 综上所述,大体积混凝土在冬季施工需要做大量的准备工作,由于冬季致使混凝土的内外温差较大,发生裂缝的可能性极大。所以在冬季,大体积混凝土的施工建设需要集众多经验。做好施工前的场地、物资以及设计准备,对人员进行技术上的提升培训,同时要做好多方面的应急措施,计划好多方面应急预案。在施工的各个环节把好技术关,在日后的维护上实时监测路面气温,这样就能够更好地保养好公路,使公路使用年限更加长久。 参考文献: [1]刘广春.大体积混凝土冬期施工[J].吉林水利.2008(8). [2]杨民.混凝土冬季施工应注意的一些问题[J].建筑与工程,2007. [3]刘长瑞.公路养护施工工艺及安全管理探讨[J].建筑与发展2010(10). [4]赵宝平.交通标准化.国内外养护技术分析研究.