时间:2022-09-05 22:29:34
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2.大体积混凝土的浇筑方案大体积钢筋混凝土结构在工业建筑中多为设备基础、高层建筑中的厚大基础底板等,这类结构由于承受巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一次浇筑完毕。因此,每遇到此类结构,在施工前,我就定出混凝土的施工方案,可分为全面分层、分段分层、斜面分层三种。
2.1全面分层浇筑方案。是将结构全面分成厚度相等的浇筑层,每层皆从一边向另一边推进浇筑,要求每层混凝土必须在下面一层混凝土初凝前浇筑完毕。采用该方案时,结构的平面尺寸不宜过大,否则混凝土强度(指单位时间内浇筑混凝土的数量)过大,造成施工困难。
2.2分段分层浇筑方案将结构适当分成若干段,每段再分若干层,逐层逐段浇筑混凝土,该方案适用于厚度不大而面积或长度较大的结构。(3)斜面分层浇筑方案。当结构长度较大而厚度不大时,可采用斜面分层浇筑方案。浇筑时混凝土一次浇筑到顶,让混凝土自然流淌,形成一定的斜面。这时混凝土的振捣应从下端开始,逐步向上,这种方案较适合泵送混凝土工艺,因为可免去混凝土输送管反复拆装。
3分析大体积混凝土裂缝产生的原因
3.1干缩裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。
3.2塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细,且长短不一,互不连贯状态。常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上,较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的边缘。
3.3沉陷裂缝。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
3.4温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇注后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
4.对大体积混凝土裂缝采用材料控制技术
4.1水泥的合理选取。优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
4.2骨料的合理选取。选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。
4.3尽可能减少水的用量。混凝土具有双重作用,水化反应离不开水的存在,但多余水贮存于混凝土体内,不仅会对混凝土的凝胶体结构和骨料与凝胶体间的界面过度区间的结构发展带来影响,而且一旦这些水分损失后,凝胶体体积会收缩,如果收缩产生的内应力超过界面过度区间的抗力,就有可能在此界面区产生微裂缝,降低混凝土内部抵抗拉应力的能力。
5.加强混凝土的养护混凝土拌合物经浇筑捣密后,即进入静置养护期,其中水泥和水逐渐起水化作用而增长强度。在这期间应该设法为水泥的顺利水化创造条件,称混凝土的养护。水泥的水化要有一定的温度和湿度的条件。温度的高低主要影响水泥水化的速度,而湿度条件则影响水泥水化能力。混凝土如在炎热气候下浇筑,又不及时洒水养护,会使混凝土中的水分蒸发过快,出现脱水现象,使已形成凝胶状态的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶而失去了粘结力,混凝土表面就会出现片状或粉状剥落,降低了混凝土的强度,另外,混凝土过早失水,还会因收缩变形而出现干缩裂缝,影响混凝土的整体性和耐久性。所以在一定温度条件下混凝土养护的关键是防止混凝土脱水。
6.掺入外加剂与掺合材料提高混凝土耐久性
6.1粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱集料反应,减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早期强度,对抗裂不利。试验表明,当粉煤灰取代率超过20%时,对混凝土早期强度影响较大,对于抗裂尤其不利。
6.2硅粉。(1)抗冻性:微硅粉在经过300~500次快速冻解循环,相对弹性模量隆低10~20%,而普通混凝土通过25~50次循环,相对弹性模量隆低为30~73%.(2)早强性:微硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性。(3)抗冲磨、控空蚀性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蚀能力提高3~16倍。
6.3减水剂。缓凝高效减水剂能够提高混凝土的抗拉强度,并对减少混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形等性能起着极为重要的作用。
6.4引气剂。引气剂除了能显着提高混凝土抗冻融循环和抗侵蚀环境的能力外,能起着降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的弹性模量,优化混凝土体内微观结构,提高混凝土的抗冻性能。
关键词:连续刚构悬臂施工挂篮设计有限元
1.工程概况
韩家店1号特大桥是国道主干线重庆至湛江公路贵州省境内崇溪河至遵义高速公路上的一座特大型三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥主桥全长为454m,跨径设置为122m+210m+122m。该桥箱梁0号段长15m,其中桥墩两侧各外伸1.5m,每个“T”构沿纵桥方向分为36个对称梁段,梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为10×2.2m,10×2.5m,13×3m,3×3.5m。桥体按整幅设计,箱梁采用单箱单室截面,顶板宽22.5m,底板宽11m,外翼板悬臂长5.57m,梁高由0号块处的12.5m以半抛物线形式从根部过度到跨中的3.5m。
2.挂篮形式的选取
2.1分段施工法与悬灌挂篮的演化
预应力混凝土桥梁的分段施工法是从预应力原理、箱梁设计和悬臂施工法综合演进而成的。自从二十世纪五十年代PC箱梁的分段施工法在西欧诞生以来[1],国内外大跨度桥梁多采用此法。除悬臂拼装法以外,尤其是特大桥梁中更是普遍应用平衡悬臂灌筑法——即单“T”的每一个设计节段利用挂篮对称就地浇筑混凝土。悬臂灌筑法中不需要象满堂支架法那样大量的施工支架和临时设备,不影响桥下通航和通车,施工不受季节、河道水位的影响。
平衡悬灌法施工的成败及质量控制的优劣在于挂篮的工艺设计,挂篮设计的好坏直接影响到施工进度,它是特大桥梁施工中的一项关键技术。
就挂篮总重与悬浇最大梁段的重量比而言,PC桥梁的悬臂施工挂篮的演化过程[2][3]大致经历了从平行桁架式,三角型组合梁式,曲弦桁架式(或称弓弦式),菱形式到滑动斜拉式的阶段变化。特点是结构越来越轻型化,受力越来越合理,有些挂篮的行走系统还设计有统一的液压伺服装置来控制挂篮的升降和行走,使得挂篮操作及施工控制越来越趋向智能化[4]。
2.2挂篮设计的轻型化
目前,挂篮已向轻型、重载方向发展。其中可以用两个主要控制指标β,β’来反映挂篮的设计优化与否。设定β=挂篮总重/悬浇节段重量,β’=主承重结构/悬浇节段重量。
β值越低,表示承受节段单位重量使用的挂篮材料越省,整个挂篮(包括模板)设计越合理;β’值越低,表示挂篮主承重构件使用的材料越省,设计越合理。另外,减轻挂篮自重采用的手段除优化结构形式外,最重要的措施是不设平衡重,并改善滑移系统,同时改进力的传递系统。
图1列出了国内外20座大桥的的β值分布,其中最大为2.18,最小为0.31。
图1国内外20座大桥的β值分布
2.3韩家店挂篮形式的选取
因悬灌施工中有多种因素制约挂篮的布置和结构设计,如施工状态大桥主梁的强度及变形要求,近海施工风荷载的影响,吊机的吨位及安装位置等等。一般来说,采用的挂篮须满足:结构简单,重量轻,安装、拆除方便,安全可靠,灌注混凝土过程中变形小等特点。
韩家店挂篮形式在参考了平弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后,从中选取了三角形挂篮形式,该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点:
⑴、三角形挂篮与菱形挂篮相比,降低了前横梁高度,即挂篮重心位置大大降低,从而提高了挂篮走行时的稳定性。
⑵、结构简单,拆装方便,重量较轻。设计中三角形挂篮主桁架和主要结构体系采用钢板和型钢焊制的箱形结构,单件重量较轻,主桁架杆件间采用法兰结构用高强螺栓连接,易于搬运和拆装。
⑶、该三角形挂篮平衡重系统利用已成形梁段竖向预应力钢筋作为后锚点,取消了平衡重的压重结构。
⑷、挂篮走行采用液压走行系统,由导梁、走行轮、反扣轮、走行油缸组成,该系统具有挂篮就位准确、走行速度快、安全可靠等特点。
⑸、该挂篮通用性强,稍做改装即可用于其它幅宽和梁高的桥上。
3.挂篮结构布置
该三角形挂篮由主桁、前横梁、底篮系统、前吊系统、内外模滑梁系统、后锚系统组成,挂篮总重(含内外模)约为1160kN,因模板以及吊杆随施工过程中截面高度的不断降低有一部分将会移去,对跨中合拢梁段所要求的支架重量须小于1300kN是显然满足的,所以减小荷载后的挂篮仍然可以作为中跨合拢的支架方案使用。总体布置图以及吊挂系统如图2-1、2-2所示。
4.挂篮的设计
4.1挂篮构件的传力过程
考察主梁设计截面的形状,单箱单室的截面形式至多可用8个相对独立的内外模板(外顶模2块+外侧模2块+底模1块+内顶模1块+内侧模2块)拼接而成。作为待浇梁段混凝土的支撑面,内、外顶模支撑翼缘板与顶板的混凝土重量,模板以上的重量则由间隔分布的8根内、外纵滑梁承受,内、外纵滑梁则把力传递到已浇梁段的顶板和前上横梁上安装的吊杆上。待浇腹板和底板混凝土的重量则通过底模传递给底栏纵、横梁,通过前、后下横梁上安装的吊带传力给已浇梁段的底板和前上横梁。而前上横梁的所有荷载则都传递到三角形主桁架上,三角形主桁架的前支点和后锚点把力再传给已浇梁段的顶板。浇注某一节段混凝土时挂篮构件的传力过程如图3所示。
图3浇注混凝土时挂篮构件的传力过程
4.2构件内力的计算
挂篮必须适应整个施工过程,因施工过程中节段荷载的不断变化,挂篮中各杆件的受力也是在不断变化之中,因此拟订一个最不利的施工过程进行计算,既可以优化杆件的设计,又可以确保施工安全。一般而言,拟订最不利施工过程的依据是待浇梁段混凝土的总体积最大,总重量最重。按设计划分的单“T”沿36个梁段的体积分布如图4所示。因为各构件在所有施工过程中的受力具有相对的独立性,有必要根据设计分段的情况把主梁截面细分,如34#节段(最长3.5m梁段)混凝土重量可能会对翼缘板外滑梁和顶板内滑梁产生最不利影响,1#节段(最重2.2m梁段)可能会对底模纵横梁以及前后吊挂构件产生最不利影响。事实上,根据设计节段长度的变化,拟订1#,11#,21#,34#四个施工节段混凝土重量对挂篮构件的效应可以涵盖其它施工节段,挂篮构件内力计算即以这四个施工节段为基准,空挂篮状态则以1#施工节段为基准计算。
图4单“T”沿36个梁段的体积
计算中挂篮系统采用空间(杆系+板块)有限元进行弹性分析,其中三角形主桁杆件、横联,上、下横梁,底篮纵梁,内、外纵滑梁用梁单元来模拟;吊杆、吊带用只拉杆单元来模拟;底篮模板采用具有较大刚性的板单元来模拟,计算模型如图5所示。这种空间模型较一般采用的平面杆系模型更能反映每根杆件或每块模板的受力和变形情况,避免了平面杆系模型中三角形主桁片杆件合并带来的杆件受力、变形平均化问题,对分析各杆件的真实受力状态有益,也对挂篮总体变形及施工标高的控制有益。
有限元法计算中的部分参数如表1所示。
表1挂篮构件内力计算中参数的选定
序号
材料
序号
荷载
⑴
16Mn钢
[σ]=200MPa
⑴
施工临时荷载重
2.0kN/m2
⑵
A3钢
[σ]=140MPa
⑵
施工冲击荷载重
1.5kN/m2
⑶
混凝土
容重γ
26.0kN/m3
⑶
模板重量根据该节
所用数量确定
模板采用
定型钢模
⑷
结构自重
程序自动加载
图5空间计算模型示意(其中符号:,分别表示支点和吊点)
图中A:三角形主桁架;B,C,D:上、下横梁;E:内、外滑梁;F,G:底篮前后吊带;H:纵滑梁吊杆;I:底篮模板及纵梁
4.3计算结果及分析
表2列出了挂篮在4个浇筑阶段(1#,11#,21#,34#施工节段)和空挂篮在1个行走阶段(1#2#施工节段)的构件应力计算结果。
表2浇筑阶段和行走阶段挂篮构件的最大应力(绝对值)(MPa)
杆件
编号
杆件
名称
浇筑阶段
行走阶段
1#
11#
21#
34#
1#2#
⑴
前后下弦杆
27.2
23.6
23.3
23.1
11.2
⑵
立柱
13.0
11.1
11.0
10.9
4.6
⑶
前后斜杆
40.7
35.1
34.5
34.2
15.0
⑷
前上横梁
38.4
33.5
34.8
36.2
14.9
⑸
前下横梁
18.7
15.1
13.1
9.4
4.5
⑹
后下横梁
22.3
17.5
10.5
6.6
6.0
⑺
底篮纵梁
93.8
73.8
48.8
26.0
3.0
⑻
前吊带
15.5
13.1
10.2
6.7
3.1
⑼
后吊带(绳)
35.1
28.1
19.7
11.4
74.7*
⑽
内外滑梁
112.4
99.6
113.4
125.1
97.5
⑾
滑梁吊杆
83.0
87.9
94.3
97.9
40.1
注:表中“*”号表示行走阶段后吊点采用钢丝绳。
与表2中五种工况对应的挂篮底篮的最大变形分别为:1#:11.3mm;11#:9.4mm;21#:8.8mm;34#:8.0mm;挂篮从1#行走至2#节段时为15.8mm。
从计算结果看,挂篮在整个施工过程中构件的应力是能够满足材料的允许值要求的。浇注混凝土过程中挂篮的变形较小说明挂篮的整体刚度较大,这有益于在实际施工中对线型及标高的控制,进而提高施工质量。
5结束语
韩家店1号特大桥通过选择三角形挂篮这种合理的挂篮形式,设计中充分了解了挂篮在施工过程和走行过程中各构件的传力机理,对挂篮在各种工况下建立了适用、合理的三维空间有限元模型,以至于能够比较完整地了解各杆件的受力和变形情况,计算结果满足各施工过程受力和变形的要求。
每一座悬灌施工的大桥都有其自身的特点,这需要综合考虑大桥本身因素以及围绕大桥伴生的各种因素对挂篮选择的影响。技术层面上,对选定的挂篮还需进一步优化结构形式和杆件的设计。轻型、重载的挂篮结构形式对增强施工现场的可操作性、创造经济效益有着重要意义!
参考文献:
[1]预应力混凝土桥梁分段施工和设计,[美]小沃尔特·波多尔尼[法]J·M·米勒尔,1986.4,万国朝,黄邦本译
[2]PC桥梁悬臂灌注施工挂篮的发展,王武勤,桥梁建设,1997年第4期,p55~p57
关键词:混凝土;裂缝;成因;预防
一、混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段,其原因复杂多变,一般可分为无害裂缝和有害裂缝两大类。无害裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,这种砼本身固有的微观裂缝,荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。有害裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
二、混凝土裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的。
(一)砼的收缩
收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中,梁、板、柱等小块体构件,预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。如不加以防止,可能会造成严重后果。
(二)混凝土材料及配合比
配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时。水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝,总结的原因有如下方面:
1、粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。
2、骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。
3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。
4、水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。
5、水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
(三)施工及现场养护原因
1、现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
2、高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。
3、对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。
4、大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
5、现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
6、现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。
7、现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。
这些因素都会造成砼较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。
(四)使用原因(外界因素)
1、构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。
2、使用荷载超负。
3、野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。
4、周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。
5、意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
三、混凝土裂缝预防措施
根据砼裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:
1、设计
在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2、施工方案
好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。
3、施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:首先砼要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。其次适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。最后是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害,振捣不足也不能保证砼应有的密实度,要恰到好处。
4、养护
养护的目的是使砼正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力,阻力裂缝的产生。
混凝土一般都采用柱塞泵泵送,泵送时会产生比较大的冲击力,因此模板支撑系统必须经过严格的计算,要复核钢管强度、整体刚度、抗倾覆能力,并适当加密立杆间距,减小和控制模板下挠程度,以保证模板支撑系统有足够的刚度来承受混凝土的浇筑冲力。混凝土模板支撑系统要做到构造合理、重点加强,特别是扫地杆不能缺少。模板拼缝要满足施工及规范要求,做到不漏水、漏浆,为保证楼板厚度应严格控制模板和混凝土顶标高。
尤其要注意的是,楼面堆载不能过早。施工过程中,严格根据楼面混凝土实际强度确定下一层周转材料和柱钢筋的上楼面时间。现浇板上不要过早上人、堆料、增加施工荷载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度,在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。必须在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。控制方法很简单,就是要求塔吊司机在接到项目部通知后方允许吊运材料,并且注意严禁集中堆载,才可避免因人为因素造成破坏性裂缝。
2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝出现在暴露于空气中的混凝土表面,裂缝较浅,长短不一,短的仅20cm-30cm,长的可达2m-3m,宽Imm-5mm,裂缝互不连贯,类似干燥的泥浆面。
防止收缩裂缝的措施
2.1选用水泥时,宜选用铝酸三钙谷量较低,细度不宜过细,矿渣含量不宜过多的水泥,砂不宜用特细砂。在确定配合比时,应采用低水灰比,低水泥用量和低用水量,选用级配良好的砂子和石子。气温较低时,在混凝土中掺加促凝刑,以加速混凝土的凝结和强度发展。
2.2浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分。
2.3振捣密实,减少混凝土的收缩量。施工中应加强振捣,提高密实度,加强浇水养护,延迟收缩发生,以避免在早期混凝土强度较低时,出现过大的收缩而造成裂缝。
2.4混凝土浇筑后,在初凝前完成抹平工作,终凝前完成压光工作。建议推广二次抹压工艺。抹光后及时用潮湿的草袋或塑料薄膜覆盖,认真养护,也可喷涂混凝土养护剂。
2.5在气温高、风速大、干燥的天气时施工,加挡风设施。混凝土浇筑后应及早进行喷水养护,使其保持湿润。大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。在炎热季节,需加强表面的抹压和养护。必要时加设遮阳挡风及喷雾设施等。
2.6采用合理的构造措施。收缩裂缝多出现在伸缩缝间距过大的建筑中,有的建筑物温度收缩的间距虽符合规范中使用要求,但由于施工周期长,结构在较长时间内为暴露在大气中的露天结构,其收缩变化明显比室内结构要大,因此,大多在施工期间出现裂缝,故在结构中断面薄弱处、应力集中处宜采取各种加强措施。
2.7避免各种应力叠加。混凝土体积较大时,要防止各种收缩应力叠加,在结构应力复杂、应力集中或应力较大的部位,特别要防止出现过大的收缩应力。
2.8掺加外加料。例如掺加膨胀剂可以抵消或大部分抵消混凝土的收缩应力,从而控制裂缝的产生。
3温度裂缝
水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的前7d内,一般每克水泥可以放出502J的热量,如果以水泥用量350kg/m3-550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500kJ-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升高。尤其对大体积混凝土来说,这种现象更严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以,混凝生中心温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。温度应力和温度成正比,当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。这种裂缝初期出现时很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。
温度裂缝的控制措施:
3.1考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥,对于体积较大的结构,应优先选择中热水泥甚至低热水泥。其次,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。为更好地控制水化热所造成的温度升高,减少温度应力,可根据工程结构实际承受荷载时的情况,并和设计单位协商,以56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。对大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,28d不可能影响混凝土结构,特别是大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此,将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d是合理的。
3.2浇筑大体积混凝土结构不得已而采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,应考虑在保证强度指标的情况下,掺加一定量活性掺合料(如粉煤灰、矿渣微粉等),活性掺合料对水泥的替代越大,降低混凝土温升的效果越好。掺加粉煤灰混凝土的温度和水化热,在1d-28d龄期内,掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。
3.3在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝、引气剂的外加剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰的出现时间,因而减少温度裂缝。
该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。
1.2低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。
当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。
1.3表面覆盖法修补裂缝
这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。
表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
结论。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现;对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参考文献
[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.
关键词:混凝土;裂缝;原因;防治;处理
1混凝土裂缝产生主要原因
1.1人为因素
(1)设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。(2)混凝土材料使用不当产生的裂缝,比如:使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。(3)施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。
1.2客观原因
(1)温度应力引起裂缝,目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。(2)收缩引起裂缝,收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
2防治
2.1温度的控制
(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
(2)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
(4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
(6)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。
(7)如果是大体积混凝土,因为温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,所以在混凝土中埋设水管,通入冷水降温,减小混凝土的内外温差,减小约束。
(8)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度,浇筑混凝土时,预留温度收缩缝。
(9)是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。
(10)是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施,以防止寒潮袭击。
(11)在混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
(12)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
2.2采用合理的施工方法
(1)混凝土的拌制,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度,要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。
(2)混凝土浇注过程质量控制。浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
2.3设计部门应明确建筑物的安全第一的宗旨
在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进,不可片面追求建筑物的经济性和装饰效果。
2.4混凝土材料方面
(1)选用收缩性较低的水泥,合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下,水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土,使用强度等级为42.5的水泥比较合适,可以达到合理的水灰比,保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益,使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库,严禁不同厂家的水泥混用。
(2)选用级配良好的粗、细骨料,粗骨料中针片状石子严禁超标,细骨料不能使用细砂,含泥量严格控制在规范要求以内。尽量选用收缩率小的骨料。夏季骨料温度高时,采用洒水等降温措施,减缓混凝土水化反应速度,降低混凝土入模温度。
3.1表面处理法
包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
3.2填充法
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(〉0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝,或是裂缝中有充填物、用灌浆法很难达到效果的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3.3灌浆法
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
3.4结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。
4混凝土裂缝控制案例分析
4.1在建工程发生裂缝描述
某小区在建某栋楼为六层砖混结构,在砌砖基础前用商品混凝土做300mm厚垫层,其中商品混凝土的配比及相关参数如下:该商品混凝土强度等级为C15,落度为110-130mm,水泥强度等级为P32.5,细骨料的细度模数为2.5,粗骨料最大粒径为31.5mm,,减水剂掺量为1.6%,掺平电Ⅰ级粉煤灰.混凝土的配合比为:水泥:细骨料:水:掺合料:外掺剂=257:739:1156:180:64:4.0(每M3)。混凝土浇筑完毕后,又按照要求对其进行了规定时间的养护。但是,在垫层的某些部位还是出现了一定程度的裂缝。经现场检查发现,裂缝大部分属表面裂缝,长短不等,尺寸在20mm-400mm之间,多出现在拐角等部位,形状没有任何规律。结构内部将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
4.2初步处理措施
基础混凝土垫层存在部分严重收缩缝,经勘察为表面收缩裂缝。对于基础混凝土垫层存在部分收缩裂缝问题,采用人工沿裂缝每边各50mm凿除,用水冲洗干净后,用C20细石混凝土重新浇筑,待终凝后浇水养护。完毕后使聚合砂浆保持一定时间的湿润状态,初凝后养护7天以上。实践结果证明,对于混凝土垫层,该加固处理方法能取得良好的效果。
4.3以后施工过程中裂缝的防治措施
(1)混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和用水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关,应严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。
(2)为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。
(3)在炎热环境中降低混凝土表面温度,如用冷水拌合、覆盖模板及底板、避开一日中最热时间施工等。
一、概述
总干4#隧洞位于引黄总干一,二级泵站之间,前连1#出水调压井,后接2#进水调压井,总长1698.92m,为有压输水遂洞,设计开挖断面为圆形,直径D=6.45m,砼衬砌厚度40cm,衬砌后洞径5.60m,由于施工需要,隧洞开挖时断面形成马蹄形,并设置了间距为100m的倒车洞。
隧洞地质条件良好:多为白云岩白云质灰岩属于II、III类围岩,无重大地质构造,地下水不发育(∈3f5.寒武系风山组五段)(CHG2+138~148f2-1和CHG3+9~G3+16f3-1处各有一小断层断层)。
砼浇筑前清基发现,隧洞底部两侧和顶拱局部超挖严重,平均为25cm最大处为80cm。
设计砼浇筑段为12m,施工时采用液压式针梁模板全断面一次衬砌,设计环向钢筋为Φ22,纵向分布钢筋Φ12,砼设计标号为C20W6F50,采用二级配泵送砼,骨料为人工碎石,天然河沙,掺高效减水剂MF-2掺量为5%,砼配比见附表一。
二、裂缝的调查及分布状况
4#洞开挖结束后,于九九年七月二十四日浇筑第一段砼,以后平均3天完成一段砼浇筑,工期经历春、夏、秋、冬四季,后发现砼产生裂缝,表现为:有很强规律性,一般在浇筑段中部,春秋季浇筑的砼多为一侧呈环向(或两侧腰线以下),夏季裂缝多为一环(横向一周),且多为砼浇筑后5-7天左右产生,裂缝分渗水和干缝(不渗水)两种。裂缝调查及分布情况见附表二。
三、裂缝产生的原因分析
3.1砼的配合比的选择
施工所用的配合比是经过室内试验后取得的,水泥掺量为280-330kg/m3之间,符合泵送砼要求,施工中使用的大同普硅525#水泥从多年的使用和检测结果看,该厂家水泥的强度、安定性等方面是稳定和良好的。已浇完砼共取样312组,检测结果为全部合格,平均强度为31Mpa,在现场及有关单位进行的回弹仪无损检测结果也是理想的,强度为32~33MPa。另外,分析砼裂缝形状、规律和水泥掺量大的所产生的裂缝形状、尺寸、规律也不相符,可以判断:裂缝的产生与配合比无直接关系。
3.2砼的浇筑方式
在施工中,4#洞的全断面砼衬砌是由2#拌合站供料的,砼搅拌车运料,运距0.5km,到现场后,由砼泵输送进仓号,(每块间隔3天左右),施工中每个浇筑段施工缝均设橡胶止水和铺设复合型泡沬板,从浇筑方式和间隔时间对照裂缝进行分析认为:砼的浇筑方式于裂缝没有直接影响的关系。
3.3地下洞室的基本恒温对施工有利
洞内温度除受季节产生的缓慢变化影响外,一定时段内基本处于恒温状态,从浇筑时温测结果看,5~9月份洞内温度基本在12~18℃之间,到了10月份也多稳定在8~10℃之间,洞内温度无骤降变化,8月份洞内日温温差也较小,洞内基本稳定的温度对砼的施工是有利的。温度统计见附表三。
3.4砼养生的条件良好
每一浇筑段的砼浇筑完后,均采取在已浇块下游部位用渣袋拦小坝截水,利用水泵抽水直接喷撒在砼表面上养护,水流循环利用。养护水为洞内水,温度经测定与气温相近,每班均设专人养护,所有这些有利条件构成了对砼的良好养护。
3.5良好的地质条件不会导致裂缝产生
所有浇筑段围岩坚硬完整,岩型均一,构造简单,除两处有小断层外,并无大的特殊地质构造,洞内地质变形也趋稳定,且岩质层湿度与洞内湿度趋向一致,分析判断,上述良好的地质条件不会导致砼产生裂缝。
3.6骨料成分不会导致裂缝产生
人工骨料是采用二级站开挖岩石经破碎生产的,因二级站岩石基本上为岩,含有的能与水泥活性物质引起碱性反应的成分较少,砂采用天然河砂,内含少量石英、长石等也不会与水泥发生较严重的碱反应以致形成裂缝。
3.7浇筑温度、超挖、分段长及配筋相对较少的综合作用是导致砼裂缝产生的主要原因
3.7.1从表二中可见,出现裂缝多的季节是在夏季6-7月份。骨料经过水喷淋降温,温度一般在17℃-22℃之间,最高温度24℃,水泥储存在库内,温度一般18℃-35℃之间,砼出机温度在21℃-29℃之间,仓面砼温度一般为21℃-29℃,根据当时的施工情况和有关规范,对浇筑块温度应力进行过计算,计算结果表明砼块体所受的温度应力处于临界状态,应是导致砼裂缝产生的主要原因之一。
3.7.2从开挖断面图看,设计砼衬砌厚度40cm,但实际挖深尺寸在底拱两侧角最深达1.2m,顶拱最深达85cm左右,均远远超出设计45cm,对照超挖数据看,超挖多的部位,产生的裂缝机率比较高。
3.7.3因为实际超挖后,原设计的双层筋是针对40cm后砼的,但实际情况是,双层筋后有约40cm后的砼内无筋,当内部产生应力时,无钢筋受力,对裂缝产生有很大的关系。
3.7.4原设计40cm砼厚度浇筑分块长度12m现浇筑厚度改变,长宽比等应力分布也有所改变。原12m块的长度对于90cm厚度的砼明显欠妥。实际检查中,也发现大多裂缝是产生在每块砼的中间部位,这也说明了,砼厚度改变后,浇筑段的长度比不适当,与裂缝产生也有一定关系。
四、裂缝的预防与处理
通过上述分析,我们可以得出这样一个结论,隧洞砼衬砌不单要考虑岩石突出或夹角部位对裂缝产生的影响,而且还应注意,虽无大的“坑塘”存在,但普遍的大面积的超挖对改变砼内部应力带来的不利影响也不可忽视。
4.1裂缝预防措施
4.1.1减小施工分块长度,建议施工长度取8-10m。
4.1.2对于底拱砼,如超挖大于设计值10cm以上部位,应采取浇筑基础垫层,再浇筑洞体的施工方法,对于边顶超挖段较大部位,则建议设计增加钢筋用量或其它方法解决。
4.1.3施工中加强骨料的降温工作,根据骨料含水调整配合比,并尽可能降低砼出机和入仓温度。
4.1.4减少砼水平和垂直运输中的砼中灰浆的流失,以防出机口和仓内砼坍落度和配比的变化。
4.1.5施工中还需加强养护,保证砼配制准确及振捣的密实性,防止其它类型的裂缝产生。
4.1.6在高温季节调整砼配和比,掺入粉煤灰。
4.2裂缝处理方法:
根据裂缝的状况和发展趋势,下步处理应安排在浇筑结束20天后进行,分两步进行:①进行砼浇筑后的回填灌浆和固结灌浆,②对灌完浆后仍有渗水的缝采用化学灌浆。回填灌浆和固结灌浆施工方法这里不在叙述。化学灌浆方案如下:
a.环向裂缝灌浆施工
环向裂缝也是有规则的裂缝,而且裂缝宽度较小。针对这种情况,采用深孔、浅孔相结合的高压灌浆法,裂缝漏水的情况下灌入YN堵漏剂,渗水和无水的情况下灌入环氧树脂灌浆材料,钻孔间距1.0~1.5米,孔径ø20。
b.灌浆施工程序
前期准备——裂缝调查——确定灌浆方案——布孔——钻孔——冲孔——丙酮洗孔——安装灌浆塞——灌浆——停止灌浆——管路冲洗——缝面修整——现场清理——验收
c.灌浆施工方法
①在对现场和裂缝进行了详尽的调查准备工作后,现场施工开始。
②在选好孔位后,开始钻孔,钻孔时必须定位开孔,准确控制进孔方向,确保孔缝相交,达到预期灌浆效果。
③灌浆塞采用根据膨胀螺栓的原理制成的专用灌浆塞。
④由于浆液的固化时间可以调整,因此不同的裂缝、不同的灌浆时段,采用不同的配比。配浆时要求称量准确,搅拌均匀,不能漏加或错加任一组份,以“少配、勤配”为原则,既避免了材料的浪费,同时也适应了环保要求。
⑤灌浆时选用的轻化灌泵和德国瓦格纳公司生产的电动隔膜泵。两者各项技术参数见表1。轻型化灌浆泵设计灌浆压力和进浆量较小;电动隔膜灌浆压力高,并且配有无级调速装置,能够很好的控制进浆量。现场灌浆时根据不同的裂缝和灌浆压力要求采用相应的灌浆设备。
表1
技术参数
类型
马达功率
(KW)
重量
(Kg)
电压
(V)
进浆量
(L/min)
最大压力
(Mpa)
电动隔膜
1.45
38.5
230v/50HZ
2.8
25
轻型化灌泵
7.0
1.0
1
⑥灌浆结束后,及时清理裂缝表面残留浆液,保持现场清洁。
⑦浆液固化后,采用Sikadur731涂抹缝面,并用磨光机修面。
d.灌浆材料
①环氧树脂灌浆材料
环氧树脂系列灌浆材料粘度小,固化时间可以调整,适合于开度较小,渗水不太严重的环向裂缝的灌浆施工,而且环氧树脂材料强度较高,在堵漏的同时也起到了补强和抗冲刷的作用,是一种理想的灌浆材料,在室温下其各项性能指标见表2。
表2
初始
粘度
(mpa.s)
比重
PH
值
纯浆硬化物强度(Mpa)
浆液粘强度(Mpa)
固砂体动弹模
抗压
抗拉
干缝
湿缝
固砂体动弹模
屈服
破坏
>1.0*
1.035
6
30~70
80~100
12.5~14.8
1.9
1.7
1.6~2.5
注:*——浆液粘度随不同的配比而变化
②YN——聚氨酯堵漏剂
YN——聚氨酯堵漏剂粘度较大,以水为固化剂,遇水后在几十秒内迅速与水反应,后成一种弹性体,短时间内即可止水,适用于漏水较大的环向裂缝和伸缩缝,在室温下其各顶性能指标见表3。
表3
粘度(mpa.s)
诱导凝固时间(s)
膨胀率
40~80
20~900
≥350%
e.化学灌浆质量保证
在进行充分的调查研究后,制定出以上方案,根据以往化学灌浆处理经验,漏水的裂缝逐渐变干燥,浆液在裂缝内部能起到止水的作用,灌入裂缝中浆液除了堵水这外,还可以对周边的混凝土起到补强的作用。
f.施工设备
施工主要设备见表4
序号
名称
单位
数量
备注
1
LILTI电锤
台
2
2
高压化灌泵
台
2
3
轻型化灌泵
台
2
4
磨光机
台
1
5
0.2m3气泵
台
1
6
五十铃交通车
辆
1
g.施工进度及人员配置
以处理200m裂缝长度施工进度及人员配置为列。详见表5、6。
表6人员配置计划
类别
高级工程师
工程师
技术工人
普通工人
合计
人数
1
1
4
4
10
h.安全施工
①增强文明施工、安全生产的意识,操作人员要穿戴好防护用品,进入施工现场要戴安全帽,现场严禁吸烟;
②有些化灌材料有毒易燃,应存放在阴凉、干燥、通风良好的地方,特别注意防火、防毒,确保安全,备好必要的防火器材;
③施工现场要加强通风、排毒,保证施工人员身体健康;
④设备、器皿、工具要及时清洗。
关键词:构筑物裂缝分析处理
1概述
在当今的整个社会的建设中,不论什么样的建筑,都是采用钢筋混凝土结构,因为该建筑材料价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎。在我国不论是城市或在农村,钢筋混凝土的应用面可以说是无处不在。但是,在使用混凝土的同时,由于对混凝土的性能了解不深,在工程完毕后的十几天,一个月或者更长一点的时间后,混凝土结构物出现了裂缝或其他不良反映,给人们的心中造成担忧和后怕的感觉。一些搞混凝土技术的研究人员对混凝土构筑物的裂缝形成,进行了大量的研究和技术探讨,提出解决混凝土裂缝的办法和意见,也取得了较大的科研成果,使混凝土构筑物的裂缝降低到最低范围之内。目前对混凝土结构物裂缝问题,是在混凝土工程建设中带有一定普遍性的技术问题。而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。如地下工程(地下室、地下仓库、地下变电所、地下人防工程等),若出现裂缝,将会产生大量的渗水,使地下工程的使用性能降低或不能使用;而厂房、住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后,一是影响美观,二是影响使用寿命,有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产的安全。故在某些施工验收规范和工程都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。
但是,从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土结构裂缝是不可避免的,裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范围之内。因为使用的混凝土是多种材料组成的一种混合体,且又是一种脆性材料,在受到温度、压力和外力的作用下,都有出现裂缝的可能性。而对出现裂缝后,就要分析哪些裂缝是有害裂缝,哪些是无害裂缝,经分析后,对有害裂缝的形成原因和如何处理,这是本文所提出的关键所在。
2国内外对混凝土裂缝控制的要求
从目前的情况看,设计上对混凝土裂缝有一定范围。从我国的“混凝土结构设计规范《GBJ10——89)”表3·3·4规定看,其裂缝宽度在不同的环境下,不同的混凝土结构物其裂缝的宽度也有所不同的控制标准,允许裂缝宽度为0.2~0.3mm。而从国外的情况看,不同的国家对混凝土构筑物的裂缝宽度也有不同的规定,如1970年欧洲混凝土专业委员会的规范所收集各个国家的标准设计裂缝规定如下:
美国AGl规范规定裂缝为0.108mm;法国规范规定裂缝为0.27mm;加拿大规范规定裂缝为0.064mm;前苏联规范规定裂缝为0.12mm;波兰规范规定裂缝为0.182mm。
从不同的国家来看,各国的规范对混凝土构筑物的裂缝都有不同的控制范围和要求,要保证混凝土构筑物不出现裂缝可以说是不可能的。在我国,对在不同环境下混凝土构筑物,在不同的介质情况下,所规定的混凝土裂缝宽度也不同。所以说,对混凝土构筑物的裂缝我国规范规定在设计上有一定的允许宽度。国际上也都根据本国的特点,对混凝土的裂缝都有明确的规定,说明混凝土结构的裂缝在一定范围内是允许的,要想控制混凝土构筑物不裂缝是很难的,关键是裂缝的宽度应该控制在什么范围内。
3混凝土构筑物裂缝的种类及渗、漏原因
混凝土渗、漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状,在外部水压力的作用下,导致渗、漏现象。
同时,由于设计的原因,如结构的造型尺寸、受力情况、构造等因素考虑不周,也会造成混凝土结构的渗、漏现象。从以往的实际情况看,混凝土的裂缝大致可分为以下几种:
(1)混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝;
(2)混凝土温度应力裂缝;
(3)混凝土自应力裂缝;
(4)混凝土受外力及荷重影响裂缝。
从实际情况来看,地下混凝土工程结构的裂缝情况可分为以下几个方面,笔者予以分别介绍。
3.1混凝土拌合物沉降裂缝
这种裂缝的发生,往往是采用大流动性混凝土拌合物时而发生的裂缝,大家知道,大流动性混凝土拌合物在混凝土初凝前,混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体,虽然经过振动器械进行了振动,内部的孔隙也基本排除,但在混凝土内部的粗骨料本身在自身质量的作用下缓慢下沉,若是素混凝土,内部的下沉是均匀的,在混凝土硬化过程中,表面的裂缝一般均为施工人员在操作过程中所留下的脚窝因用素浆找平后而形成的,因为这些裂缝是素浆在硬化时产生的收缩(干裂)裂缝;但是只要在混凝土初凝时予以压光即可解决。另外一方面是钢筋混凝土,在混凝土没有达到初凝前,其内部的粗骨料继续处于下沉状态,而混凝土沿着钢筋的下方继续下沉,由于在钢筋的作用下,钢筋上面的混凝土被钢筋的支护,在钢筋上表面沿着钢筋的走向产生裂缝,这种裂缝的深度一般只达到钢筋表面为止。
3.2早期混凝土干缩裂缝
这种裂缝一般出现在混凝土较薄的结构;如现浇楼板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土,在结构断面≤300mm、混凝土坍落度>100mm时,最容易发生此种裂缝。这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后,混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用,另外一部分被蒸发,尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。这种裂缝出现的时间较早,一般混凝土在初凝前就已经发生,若不加以处理和养护,局部裂缝将会贯穿整个混凝土结构,部分裂缝也将达到结构1/3~1/2的深度。象这样的裂缝若在混凝土还没达到初凝之前,对其表面用木抹子进行再次拍压抹平,并立即在表面覆盖养护,即可消除该种裂缝的再发生。这种裂缝在实际的施工过程中会经常遇到,但只要引起注意,象混凝土早期出现初凝前的裂缝完全可以避免。
3.3对拉螺栓钢筋端头处漏水现象
在实际工程的施工中,对拉螺栓是用来固定模板的,在混凝土浇灌前已预先固定在钢筋笼内,且钢筋穿过整个混凝土结构物。在施工时,该对拉钢筋在±0.00以下都要求在对拉钢筋中焊接有钢板止水垫,防止地下水从钢筋周围直接渗入混凝土结构物内部,要求止水钢板与钢筋四周用电焊焊满,不得有漏焊和点焊,确保对拉螺栓的止水效果,若止水垫焊不满,在混凝土振捣过程中,对拉螺栓下方的骨料颗粒还在继续下沉,在混凝土凝结后,对拉钢筋下面就形成一道水膜,在混凝土中的水泥产生水化和水份的蒸发以后,在螺拴下表面就形成了一道贯穿性的毛细孔,这种毛细孔在外部地下水的压力作用下,将产生渗水现象。
但是,有的钢止水板在焊接时焊得不严,有漏焊点或漏焊处,在外部水压力的作用下,水就会通过止水板的漏焊处,顺着钢筋螺栓渗透到结构物内部。
3.4贯通性毛细孔和微细裂缝
在一般大流动性混凝土工程结构上容易产生贯通性的毛细孔。因为泵送混凝土的流动性大,相应地混凝土单位用水量也要比普通混凝土用水要多。在混凝土浇捣完后,一部分水泌掉,一部分蒸发,一部分在水泥水化时被水泥吸收,那么另外一部分搅拌用水就存在混凝土内部,在一定的时间内,水慢慢挥发,原来水所占的体积就形成了一条毛细孔隙,在混凝土结构外部地下水的压力下,这种贯通性的毛细孔就很容易产生渗漏。
微细裂缝主要反映在大流动性混凝土内部,由于在振捣时漏振或振捣不够,在混凝土硬化前,尤其是在钢筋下方的骨料仍在继续下沉,而钢筋上部的混凝土中的骨料被钢筋所支撑不能下沉,在钢筋的下表面就形成了一道微细的水膜,日后它则会形成一条孔隙,地下水便会从此缝隙渗漏到混凝土结构物内部。
3.5混凝土应力裂缝
3.5.1混凝土温度应力裂缝
在混凝土硬化过程中,混凝土构筑物可能要承受各种温度和湿度及其它原因引起变形而产生应力裂缝,因为混凝土在内、外约束应力作用的情况下,混凝土构件的自约束应力是由于非线性的不均匀变形引起,它产生了局部裂缝,而混凝土构件(结构)在外部的约束应力由于结构与结构的相互约束,这种约束变形可能使混凝土构件(结构)产生贯穿性断裂和局部裂缝。
根据王铁梦教授的理论,在混凝土尤其是大体积混凝土浇捣完后,水泥已经开始水化,其混凝土内部的最高温度峰值可按以下经验公式计算,即:
T0=T+C·α
式中T0——混凝土内部峰值温度(C°);
T——混凝土浇灌入模时的温度(C°);
C——每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);
α——经验系数;当采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥时;α=0.1;当采用普通水泥时α=0.105。
当混凝土内部温度应力大于混凝土的拉应力时,混凝土结构将会出现裂缝,故在“混凝土结构工程施工及验收规范《GB50204——92》”中第4.5.3条明确规定,“对大体积混凝土的养护,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体要求时,温差不宜超过25C°”。而在大体积混凝土施工中,往往设计上无明确的规定,只能靠施工的经验进行控制。
因为混凝土拌合物内的水泥在水化时,要产生大量的水化热,当混凝土内外温差超过一定的限度,混凝土的拉应力小于混凝土的热涨应力时,便会产生温度应力裂缝。这种裂缝主要出现在大体积混凝土或在冬期施工的混凝土。
例如:我们在宝钢某大型设备基础的混凝土施工中,混凝土强度设计为C30级,每立方米混凝土的水泥用量为360kg/m3,当时的气温为33C°,为了了解混凝土内部升温峰值,我们采取了电热偶测温和测温孔的办法测定混凝土内部的温度与混凝土表面的温度,以计算混凝土内外温差,经实测的温度和计算的温度看,两者相差不大。两者的温度结果为:
(1)实际测试的温度峰值为71.3C°;
(2)计算温度为:T0=34.5+(360×0.1)=70.5C°;
从两者的温度情况看,温度相差仅为0.8C°。说明计算的温度与实测的温度相差不大,完全可以以计算的温度对混凝土进行保温措施。当时该工程混凝土温度最高时所测混凝土外表面温度为44C°,内外温差为27.3C°,大于规范规定的25C°要求,故立即采取混凝土表面的保温措施,提高混凝土表面温度,缩小内外温差,使混凝土没有因温度应力出现裂缝,保证了混凝土基础的质量。在混凝土出现温度应力裂缝的情况时,一般往往会发生在混凝土结构物的变截面和混凝土断面较小的部位,为此,在施工大体积混凝土或者较厚的混凝土墙版时,施工单位要予以注意。
3.5.2混凝土自应力裂缝
在混凝土硬化后,即使在混凝土上方没有任何荷重的作用,也因其自身的收缩而产生裂缝。尤其是在夏季的混凝土施工,更容易发生该方面的裂缝。这种裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生,它的形式一般为上下贯通的裂缝,在整个混凝土墙壁上呈现出有规律性的裂缝,一般在1.8~2.2m一道。如我们在上海市某研究所大楼地下室的墙板的混凝土施工中,混凝土的养护到7天后,浇灌地下室混凝土顶板,施工完后,发现地下室墙壁呈现规律性的裂缝,裂缝宽度为0.15mm左右,长度为整个墙壁的高度。经请部分专家分析,该种裂缝是混凝土的自应力引起的,原因是混凝土在水泥水化热达到一定的温度的时候,混凝土的膨胀应力开始消失而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩,所以在此种条件下,混凝土墙板的裂缝呈现出有规律性的裂缝。但是,若墙板与地下室承重相联结蹬地方,往往会在柱与墙的交点处裂缝以及在墙板的变截面发生裂缝。
3.6荷载变形裂缝
这种裂缝一般可分为两种情况造成:一是在混凝土结构还未达到设计要求的强度时,被车辆或重物的碾压或撞、砸而造成的变形缝;二是即使混凝土已经达到了设计强度,而在混凝土墙壁或薄壁结构物上撞击或超荷载堆放而造成的裂缝。后者出现的裂缝一般较为明显,属于贯穿性的裂缝。
3.7混凝土结构的漏水现象
混凝土的漏水现象往往会发生在以下几个方面:
(1)蜂窝麻面渗水现象
蜂窝麻面直接与混凝土施工有关。这些蜂窝麻面的出现原因主要是在施工时漏振或者振动时间不足而发生的,这种蜂窝麻面在混凝土结构中有的是独立一批片存在、有的则呈连贯性的。所以,在发生渗、漏时它不是点渗、漏,而是成片渗、漏的现象。
(2)伸缩缝、沉降缝渗、漏
在大体积混凝土和混凝土结构物比较长、结构物高低相差较大的工程中,因工艺的要求一般都设有伸缩缝和沉降缝,以保证混凝土结构在部分变形时而不影响其它整体变形的需要。这些部位往往在施工时因某些原因使伸缩缝和沉降缝不能完全保证其质量,造成这些部位的渗、漏,它在处理时往往要比其它部位的渗、漏要难处理得多。
(3)新旧混凝土接茬(缝)的渗、漏
在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时,原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干净,或者是未用水冲洗,就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接茬(缝)之间形成一道掺、漏的缝隙。这种渗水现象在实际工程施工中会经常出现,尤其是在混凝土塌落度较小时(一般在50mm以下),接茬(缝)又未铺设水泥砂浆则更容易发生。这种缝隙在混凝土施工时特别要加以注意,引起重视。
4裂缝渗、漏的处理方法
根据混凝土渗、漏的特点,要进行分析该渗、漏的原因和渗水形成的部位,以及渗、漏的程度,根据不同的形式可采取不同的堵漏办法,我们实际的堵漏方法如下:
对混凝土的堵漏的方法一般是采用四种办法,在日常的实施中这四种方法是比较合适的,也是可行的,这些方法是:
(1)化学灌浆法;(2)嵌缝堵漏法;(3)堵封堵漏法;(4)涂模(布)堵漏法。
以上四种堵漏方法是根据不同的渗、漏情况而选择不同培漏方式来解决混凝土渗、漏问题,下面笔者根据不同渗、漏按不同的堵漏方法予以介绍。
4.1化学灌桨法
化学灌浆堵漏,是采用一种化学灌浆料来解决混凝土形成的线型掺、漏的部位,一般这种渗、漏是一条线,堵漏时要采取化学灌浆料与快速凝结水泥和无收缩水泥砂浆配合使用,才能真正达到堵漏效果;化学灌浆料一般分为四种型号,它们的技术指标见表1。
表1化学灌浆料技术指标
序号
材料名称
粘结强度(MPa)
抗压强度(MPa)
遇水膨胀率(%)
1
LW水溶性聚氨脂
1.70
—
273
2
HW水溶性聚氨脂
2.70
19.8
—
3
LW∶HW=60∶40
1.86
11.8
30
4
低粘度环氧树脂
5.10
82.4
—
化学灌浆堵漏,一般是对漏水较为严重的部位,它们的裂缝一般均是贯通性的,在堵漏处理上是比较困难的一种渗、漏,为此需要采取化学灌浆的办法进行堵漏,堵漏时,先将渗、漏水的裂缝部位予以确定,研究处理的方法,然后确定堵漏方案,对该种裂缝漏水的处理方法如下:
(1)在漏水处凿出一道“V”型槽,用掺入速凝剂的水泥净浆埋设灌浆嘴,用聚合物水泥砂浆PCCM封缝;
(2)对混凝土基层面用钢丝刷清理浮灰,并用清水冲洗干净;
(3)在混凝土基层表面无浮水时,喷涂5mm厚的PCCM——聚合物水泥砂浆。PCCM聚合物水泥砂浆主要力学性能见表2;
表2PCCM聚合物水泥砂浆主要力学性能
性能
粘结强度
(MPa)
抗拉强度
(MPa)
极限拉值
(Eu)
抗拉弹模
(E)
抗裂系数
(k)
抗渗压力
(MPa)
指标
3.5~4.2
3.7~4.7
700~800×10-6
700~800(MPa)
5.5~7.5×10-4
>S1.2
(4)对喷涂的聚合物养护5d后,用LW水溶性聚氨脂浆液进行化学灌浆,灌浆的压力一般为0.3(MPa),防止在灌浆时的压力过大,造成进塑料管的爆裂。
在实际的堵漏的处理中,采用油毡或铝箔的目的是为了防止水泥浆进入金属阀(金属阀一端连接透明塑料注浆软管作为引水管,在混凝土表面达到一定的强度后又作为化学灌浆的输送管)的注浆孔使堵塞。用油毡或者铝箔套住金属阀,然后在油毡或铝箔四周用快速凝结水泥净浆予以密封,然后用上述介绍的材料进行面层处理。
4.2嵌缝堵漏法
采用该种堵漏方法,一般是混凝土表面只出现映水现象,在长时间后,能把混凝土墙面映湿成大片的水迹和地下存有积水,如果不处理,将会影响整个表面的美观及室内的使用效果,为此,本办法对渗水的处理应采用嵌缝的方法进行,嵌缝的处理方法是:
(1)沿着混凝土渗水的缝隙凿出“v”型槽,清除槽内的杂物,然后用清水冲洗干净;
(2)在清洁、干燥的缝面上均匀涂刷SR塑料止水材料专用基液;
(3)在基液实干前,嵌填SR塑性止水材料;
(4)修理及保护:密封胶在表面干燥以前,用小刮刀等工具抹平,将表面修理平整;
(5)在经过嵌缝的缝面上用喷水壶撤上水,保持缝面的潮湿;
(6)将按比例配制的PCCM砂浆用刮刀将其嵌入缝中,并用抹刀将其抹平;
(7)待PCCM砂浆凝结后,采用潮湿的办法养护3~5d;
(8)按比例配制HK——964增厚型环氧涂料,反复搅拌均匀后使用;
(9)在干燥、平整的缝表面上,均匀涂刷964弹性涂料二道,要一刷压一刷操作,防止漏刷;
(10)在整个堵漏工作完毕后,对所使用SR、964涂料的工具,要及时用溶剂清洗干净待用。
4.3封堵堵漏法
该种堵漏的方法,主要是应用在水下或地下混凝土在涌水的条件下的孔隙、孔洞和裂缝的快速封堵。在封堵这样的漏水部位,往往要比其它的渗、漏要困难得多,且堵水效果要略差一些,但只要在处理时按要求操作,可保证混凝土表面不掺水。这种材料有的叫快速堵漏剂,也有的称为PBM聚合物,其聚合物混凝土的水下性能见表3。
表3PBM—7聚合物混凝土的水下性能
龄期性能
粘结强度
(MPa)
抗拉强度
(MPa)
抗折强度
(MPa)
抗压强度
(MPa)
1d
2.0
5.2
13.7
42.6
30d
2.1
5.9
15.1
56.4
采用本办法堵漏时一定先把基底处理干净,在混凝土表面不得留有混凝土杂物和粉末,若是点涌水,先把漏水处凿一个直径为80~150mm深50~80mm的工作坑,在坑中的漏水处预放一个导水管,作为排水之用,待先抹上去的聚合物混凝土(或砂浆)达到一定的强度后,再用聚合物砂浆用力给堵上。在处理渗漏时,一般要根据漏水的流水量的大小来采取不同的堵漏方法,若是有水向外踊,可采取上述方法进行。若漏水量很小,可以在漏水处按上述的办法先凿除一个堵漏工作坑,用清水冲洗干净后,立即用聚合物混凝土或聚合物砂浆一次封堵,并用力将聚合物混凝土或聚合物砂浆压实(这种聚合物拌入混凝土或水泥砂浆后,其凝结时间一般在3~5分钟),待混凝土或砂浆凝结硬化后,在其表面用高标号砂浆抹平,在5d内保持表面潮湿即可。
注意,在有涌水的堵漏过程中,一定要对钢管或竹筒混凝土或砂浆在硬化(凝结)前进行转动,防止混凝土或砂浆在硬化后无法取出,造成在最后堵流时发生困难或返工现象。
另外,如果漏水呈上下裂缝,在堵这种形式的裂缝时,要注意从上至下进行操作,在比较容易操作的高度设置排水管,待整个裂缝所封堵的材料达到设计要求后,再对排水的位置进行封堵。也可以分段封堵,方法同上。
4.4涂膜(布)堵漏法
涂膜堵漏是将混凝土结构物表面有渗漏的地方经过处理后,直接在其表面上进行防水处理。这种方法一般适用于混凝土结构在施工时振捣不密实,有的是漏振而形成的混凝土内部不密实而造成的大面积渗水情况,这种渗水现象一般无法用压力灌浆和嵌入法解决,只能用涂膜法进行表面防水处理。这种处理方法比较简单,但在操作时要求较严格,一般都要求混凝土结构表面没有浮灰和杂物,否则将会影响混凝土面与涂膜的粘结力,影响防水效果。
涂膜(布)防水所使用的材料为HK——96系列增厚型环氧涂料,它们的用途性能分别为:
961——用于干燥的混凝土表面;962——用于潮湿的混凝土表面;963——用于水下混凝土或结构物表面;964——为弹性涂料。
在选用以上四种涂膜材料时,一定要根据不同的漏水方式,选择不同的涂膜材料。如某种在继续沉降的结构,但沉降量很小,这时要选择有弹性的涂料,不能选择硬脆性涂膜材料,防止结构物在沉降时发生不脆裂而起不到防水效果。
5对堵漏工作的几点看法
经过对宝钢一、二、三期的地下混凝土结构工程出现渗、漏后的处理工作看,对混凝土堵漏只是一种事后的解决办法,首先在混凝土施工时要加强对混凝土的施工管理工作,避免和减少混凝土结构的裂缝,这才是我们的唯一目的。堵漏堵得再好,它不过是一种消极的办法,它不但要造成浪费,而且要投入大量的人力和物力,在工程投入使用后也会发生种种意想不到的问题。为此,我们的精力首先要放在混凝土的施工管理上,严格把好混凝土的施工质量关。但是,由于混凝土是由多种材料组成的一种脆性材料,在施工过程中往往很难保证混凝土结构不出现裂缝,但一定要控制混凝土尽量少出现裂缝。在万不得已时出现的裂缝,再进行对裂缝渗漏进行封堵或进行压力灌浆的办法。经过在宝钢一、二、三期的地下混凝土工程渗漏的处理情况看,效果是明显的,达到了预期的目的,为此我们认识到:
(1)要确定混凝土渗、漏部位的情况,确定堵漏方案,选择合理的堵漏材料,避免堵漏达不到预期的效果。
(2)堵漏前,不论是凿洞或是凿“V”型槽,深度一定要超过钢筋以下,一般所凿的深度为50~80mm,太浅容易发生再漏现象。
(3)所有被凿的洞或“V”型槽,均要用清水冲洗干净,洞和槽内不得存有浮灰,否则经过一时期后,洞口周围将会重新渗、漏。
(4)采用PBM——7聚合物速凝胶泥时,要现配现用,防止一次配制太多,放置时间过长失效而造成浪费。