沉缩裂缝控制技术

沉缩裂缝控制技术中铁十九局集团公司第五工程有限公司路桥二公司韩刚［摘要］本文阐述了混凝土沉缩裂缝产生的机理、表现形式。介绍了传统的防止措施，并结合作者的实践经验，从配合比的优化设计到混凝土施工各环节严格控制，有效的防止了沉缩裂缝的产生。［关键词］混凝土墩柱沉缩裂缝配合比施工一前言随着社会的进步、经济的发展，为适应社会需求，高速公路建设也正以突飞猛进的速度发展着，然而一些质量通病也日益暴露了出来，其中墩柱（肋墙）顶端（约0－100cm）的沉缩裂缝是一个较为具有代表性的质量通病。沉缩裂缝形成后，结构物耐久性降低，影响了混凝土质量，缩短了桥梁的整体使用寿命。为解决此质量问题，施工单位采取了各种各样的做法，虽然有一定的效果，但不能从根本上有效的解决。具有代表性的做法大致有两种：(1)单纯加强振捣，此方法操作简便，但通过实践，收效甚微。(2)加强振捣，混凝土浇筑顶面高度高于设计标高50-100cm以上，待混凝土龄期达7ｄ后凿除多余部分混凝土。通过实践，此方法有一定的效果，但费时、费力且浪费材料。通过多年的施工实践总结，借鉴同行的施工经验，我们从沉缩裂缝形成的机理出发，通过优化混凝土配合比设计，加强混凝土施工振捣、养护等各环节的全过程质量控制，按此方法施工我们在密顺立交1＃主桥墩柱（肋墙）施工时进行了实践，效果良好。现做以介绍：二沉缩裂缝的表现形式及形成机图1沉缩裂缝表现形式沉缩裂缝多出现于墩柱（肋墙）顶端0－100cm范围内，大的沉缝裂缝肉眼可见，沿钢筋笼外箍筋呈微小月牙状。微观沉缩裂缝肉眼不可见。由于沉缩裂缝多出现于墩柱（肋墙）的顶端，如果不注意很难发现，但雨后天晴，经常在柱头见到白色CaCO3结晶呈月牙状或细线状出现，这就是沉缩裂缝产生后的具体表现形式。如上图1所示。图1沉缩裂缝表现形式沉缩裂缝故名思意，主要是浇筑过程中由混凝土的沉缩引起的。混凝土浇筑过程中在墩柱(肋墙)顶端，箍筋下混凝土产生自重沉缩，当其上部混凝土靠自重不能弥合其下部产生的沉缩，形成沉缩裂缝。沉缩裂缝产生的主导因素虽然是由于混凝土沉缩引起的，但往往伴随混凝土硬化过程中的水份散失收缩、风裂等因素而随之加剧，故沉缩裂缝可视为混凝土沉缩、水份散失收缩、混凝土水化热裂、风裂等共同作用的结果，简言之，混凝土沉缩裂缝为多种因素共同产生的复合效应结果。三混凝土配合比控制1水泥：水泥选择水化热低的普通硅酸盐(P.O)水泥，水泥强度等级宜为混凝土强度等级的1.2－1.5倍，有条件的地区应掺加适量粉煤灰，这样能有效的降低混凝土的自反热，推迟和降低混凝土的自反热峰值点。延长混凝土的初凝时间和终凝时间。2细集料：级配良好，细度模数宜为2.6－2.8。3粗集料：宜选用级配良好的5－16mm或5－20mm连续级配碎石，与桥梁施工常用的5－31.5mm、5－4mm连续级配碎石比较，碎石比表面积有较大提高，碎石间隙相对缩小，有利于解决混凝土在硬化过程中体积收缩。4掺加缓凝型减水剂：掺加缓凝减水剂起着双重作用。①缓凝组份起到延长混凝土的初凝、终凝时间，使墩柱、肋墙混凝土在硬化前有更充裕的时间靠混凝土自重弥合部分沉缩裂缝，亦可有效的推迟和降低混凝土的自反应热峰值点，使混凝土在硬化过程中的自反应热缓慢均匀的释放出来，降低由热裂附带的沉缩裂缝产生的趋势；②减水组份通过适量降低单位用水量，起到降低水化热的作用，同时通过降低用水，实现了减少水泥混凝土硬化必需用水量外的工作用水量，从而有效的降低了由于工作用水散失而引起的收缩。5混凝土的坍落度控制为8－12cm。6混凝土的初凝时间8－10h。四施工过程控制1合理分层：浇筑混凝土时水平分层厚度控制宜为20－30cm，最大不宜超过35cm。2混凝土下料：混凝土下料必须设置串筒，串筒出口与施工面宜为1.0ｍ左右，严禁超过2.0ｍ。3振捣时严格遵循“快插慢拔“的原则，振捣到位，避免产生漏振、欠振、过振现象，对于钢筋笼附近加强振捣。4当混凝土浇筑至顶面约2ｍ范围内，放慢浇筑速度，一层振捣完毕，停置约3－5min，随后进行二次振捣，然后方可进行下层浇筑施工。5混凝土浇筑至设计标高，振捣完毕，间歇约30min，进行二次振捣，振捣完毕，再浇筑下一层混凝土，使混凝土面高度大于设计标高约50-100cm，提高顶部混凝土压力以弥合下部所产生的沉缩裂缝及沉缩趋势。振捣完毕，间歇约6h，至初凝前约2h－4h，人工除去多余部分混凝土，注意不可扰动下部混凝土，至设计标高后精心揉、搓混凝土表面，最后抹面。6抹面完毕，用湿润的无纺布等保水材料密封包裹墩柱(肋墙)的顶端，后用塑料布缠绕包裹，保持水不散失。7通八达混凝土初凝后，定时补充适量温水，保证混凝土表面处于湿润状态，模板拆除后，墩柱(肋墙)全部保湿覆盖，定时撒水养护，14d后方可撤除覆盖。五施工效果1密顺立交1#主桥墩柱(肋墙)施工完毕一年半后，经过两夏季雨水的考验，检查未见有沉缩裂缝出现，施工效果良好。2减少或杜绝混凝土沉缩裂缝的产生，无疑大大提高了混凝土的施工质量，耐久增强，大幅延长了桥梁的整体使用寿命，社会效益显