2010年岩土工程师考试:混凝土箱涵产生裂缝的原因
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当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程时,要求具有足够的强度和良好的防水性能。从结构上看,施工并不困难。但要满足设计要求,达到优良工程的质量标准,并非易事。特别是对钢筋混凝土箱涵易出现裂缝的问题,应引起足够的重视。在金牛山庄道路箱涵工程在施工过程中,出现了侧墙裂缝的问题。 1、工程概况 金牛山庄道路箱涵位于长沙河西金牛岭附近,为金牛山庄道路工程的上为保证水塘向下排水需要设置。箱涵设计为现浇双孔钢筋混凝土结构,混凝土标号为C25,采用商品砼,单孔断面:净宽×净高=3.2×2.4(m),墙为0.35m、底板、顶板厚度均为0.5m,全长约10m,共一节,工程地处长沙河西的山地,地表为农田和水塘。地基顶面设计标高为3m,处冲积层粘土及强风化岩交接部位。冲积层粘土属中压缩性土。工程在2003年12月至施工。 2、施工方案 (1)基坑开挖深度约6m.采用一台挖掘机开挖,自卸汽车运土。基坑边坡坡度1∶1.2. (2)采用竹夹板模板,钢架管支撑。模板经过设计后,在现场制作安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用Φ12的钢筋制作(中间设止水钢板),上下左右间距均为85cm. (3)箱涵混凝土采用商品混凝土。分两次浇注,先浇注底板混凝土,后浇注侧墙和顶板混凝土。施工缝设在底板以上30cm处,缝中安装镀锌钢板止水片。 (4)施工的重点是后浇部分,而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇注。后浇部分的侧墙深度为2.1m,且顶板钢筋密布,浇注振捣十分困难。混合料用串筒送入模板中,每间隔1.5m移动一次串筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎,便于安放串筒。待侧墙混凝土浇注完毕后,再绑扎钢筋。 (5)侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇注。混合料从一端向另一端均匀地送入模板中,定人定位用插式振动棒振捣。每层均按先边墙,后中墙,再另一边墙的顺序,依次轮流浇注振捣。 (6)侧墙浇注完成后,紧接着浇注顶板混凝土。从一端向另一端一次浇注成形。 (7)在顶板最后一道收浆后,用麻袋覆盖,人工浇水养护14d. (8)非承重模板3d后拆除,承重模板14d后拆除。 3、裂缝发现于控制措施 为保证箱涵施工质量,以便总结经验,确定合理的施工方案。使用材料如下。 混凝土:由湖南省六建混凝土公司提供商品混凝土,搅拌站距施工现场5km. 砂石:砂石材料质量检验结果见表1.42.5级水泥:湖南长沙坪塘产,质量检验合格。 粉煤灰:湖南湘潭产,质量检验合格。 外加剂:湖南产,质量检验合格。钢筋:涟钢产,质量检验合格。 分两次浇注箱涵混凝土,在底板以上30cm处设施工缝。先浇注底板和30cm高的侧墙,相隔5d后浇注侧墙和顶板混凝土。养护3d后,拆除外模板。通过对箱涵表面进行检查,发现箱涵侧墙在施工缝以上每隔3m~7m有一条竖向长3m左右的裂缝。缝宽0.1mm~0.3mm贯穿整个墙厚。裂缝位置的分布,三侧墙均不相同。每条裂缝的宽度也不一样。但每条裂缝的长度基本相同。都是起于施工缝处,止于侧墙与顶板相交处。施工缝处裂缝较宽,向上逐渐变窄,最后在与顶板相接处消失。 控制措施 (1)根据现场气候情况和材料现状,每天早中晚、雨后都要对砂石材料抽样检测。根据检测结果,及时调整配合比将粉煤灰用量增加到51kg,在满足施工和易性的条件下,将水灰比降至0.55. (2)控制了混凝土搅拌时间,规定搅拌时间2min,不能过短,也不能过长。搅拌时间短,混合料拌合不均匀;时间过长,会破坏材料的结构。如砂石材料被磨损,混凝土配合比被改变等。 (3)将竹模板更换为钢模板,以利散热。尽量缩短底板混凝土与侧墙混凝土浇注的间隔时间。在底板混凝土浇注完成后,2d-3d之内浇注侧墙混凝土。这就要求钢筋、模板工序改进操作方法,连续作业。 (4)在温度比较高的中午时间浇注混凝土,降低混凝土的入模温度。确保入模温度控制在20℃以内。采用降温、缓凝等措施降低水化热引起的温度上升,将混凝土内的温度控制在40℃以内。 |
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