第一篇:水泥砼路面板破坏分析的论文
1水泥砼路面板破坏的原因
1.1路基施工方面的原因及措施
路基是道路工程的主要组成部分,是路面结构的基础。许多水泥混凝土路面的破坏都是由于路基病害引起的,所以应首先采取提高路基整体性和稳定性的措施:正确进行路基横断面和排水设计;选择良好的路基填料填筑路基,必要时对路基上层填料作稳定处理;保证路基达到规定的压实度;适当提高路基,防止水分进入路基工作区范围,保持路基干燥;采取边坡加固、修筑挡土结构物,土体加筋等防护技术措施,采用新的基层材料。
(1)路基填筑使用了不适宜的材料。公路路基施工规范规定,在通常下,不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。
(2)软基处理不当
在软土地段路基填筑前,应该首先探明地基承载力,然后采用合理的软基处理方案和施工工艺。软基处理方案一般有:回填土方、石方、土石混合料或砂砾,袋装砂井,塑料排水板,土工布,上工格栅或以上两种方案的组合等,但是施工时往往是由于采取的软基处理方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等;这样给路基的稳定造成了隐患,使成形的路基沉陷或滑移等,最终影响路面砼板。
(3)路基土石方填筑方面的问题。
①施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值;
②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上,用人工摊铺拍实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲涮;
③路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整机械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;
④路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基,严重影响路基质量。
1.2路面施工方面的原因
1.2.1路面基层施工质量不合要求
路面基层一般有底基层和面基层。底基层为级配砂砾集料,面基层为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净,标高应严格控制,否则,会影响基层的设计厚度(厚度增加提高成本,厚度减小影响路面基层的稳定);底基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20%,且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;集料必须有良好的级配,级配曲线应接近圆滑并居中。0.5mm以下的集料其塑性指数应小于4%,液限指数应小于25%松铺好的集料在压实时,其含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料面基层,在铺筑前应将底基层面上的所有浮土、杂物全部清除,并严格地整形和压实,将底基层上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松、清除或用同类材料进行整形,并压实到3符合规范要求的密实度的规定的线形、坡度、标高。
1.2.2路面水泥板施工方面的问题
水泥砼面层施工,往往施工的厚度未达到设计要求,主要是基层施工标高控制不严所引起;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重,这样势必影响砼板本身的质量而造成损坏。
1.2.3水泥砼路面结构层防水或排水未进行有效的处理
往往路面板遭到破坏,人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基侵害。目前,虽说对砼板的缩缝、胀缝、施工缝(纵向和横向)采取了特制的材料对水进行封锁,使水从路面排走,但效果仍然不佳。
2水泥砼路面板破坏的防治
2.1路基施工方面
路基的质量是非常关键的,由于路面板遭到破坏后,要对路基有质量问题的地段返工是不可能的,且水泥砼板难修补。故在路基施工时应着重注意以下几点:
(1)清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。
(2)软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。
(3)路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
(4)台背回填施工,要求选用监理工程师或图纸要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m,土工格栅层间距最好为50~80cm。
2.2路面施工方面
(1)路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶高面标高,保证压实度,严格控制施工质量。
(2)路面砼板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配,保证砼质量并充分地密实,搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治,防止路表水渗入路基。
2.3水泥砼路面板破坏后的处治
对于水泥砼板错台、沉陷的现象,由于修补困难,以往人们总是用沥青砼进行填补压实,实际上这种修补方案是不可取的。因为水泥砼路面与沥青砼路面颜色不一致,这样的局部修补,会给汽车驾驶员造成错觉,且在高速行驶的公路上可能发生交通事故。所以,对于错台、沉陷的水泥砼板最好是铲除,用同标号的新砼进行修补。
参考文献:
[1]《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)[S].[2]《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)[S].[3]金志强.水泥混凝土路面养护维修手册.人民交通出版社,2003.
第二篇:农村公路水泥砼路面“拱起”的原因分析和防治
农村公路水泥砼路面“拱起”的原因分析和防治
鄱阳县交通局公路管理站王礼才
0前言
随着国家农村公路建设投入加大,地方各级政府和交通主管部门的努力,从1997年开始,农村公路路面硬化改造得到飞速发展,特别是2006年开始通村公路路面硬化,硬化里程更是年年递增,就拿我们鄱阳县来说,就以年近300公里的速度发展。而水泥混凝土路面由于其强度高、刚度大、稳定性好、耐久性好、养护费用少,特别是施工机械可小型化、施工工艺较简单等优点,使其成为农村公路路面硬化中的主要路面形式。但是,由于农村公路建设资金紧张、地方配套难于筹集从而促使路面结构不能按标准进行设计以及施工企业水平参差不齐等原因,水泥路面的病害已开始凸现出来,尤以断板、碎块及路面拱起(俗称“打炮”)最为常见。其中断板、碎块已有不少专家及专业技术人员进行过分析和研究,故本文不做分析,而仅就水泥路面“拱起”这一病害产生的原因和防治措施提出本人的一些拙见。
1水泥砼路面拱起的原因分析
根据人们所熟知的物理知识——物体的“热胀冷缩”原理,不难对水泥砼路面拱起的原因下个定论:由于水泥砼路面施工时气温低,水泥砼处于收缩状态,体积较小。在夏季高温时路面温度升高,水泥砼体积膨胀,路面两侧可以自由伸缩,顺路中线方向却由于路面的相互阻碍而不能自由伸缩,路面砼板只有向上拱起用以容纳体积的增加量,如此便形成了水泥砼路面的拱起。但是,上述因素在路面设计时已经考虑进去,理论上不应发生,却为何频频发生呢?据本人在我县和其他地方水泥路面施工中的实践和分析,认为造成水泥砼路面“拱起”的主要原因为:
(1)、原材料原因
各种材料由于密度和结构的不同,它们的线形膨胀系数是不同的,有的材料大,有的材料小。路面混凝土所用的原材料不外乎水泥、砂、砾石或碎石以及水等几样,而水在路面浇筑成形养护期满后已不再是独立的部分,故可排除。剩下的只有水泥、砂、碎(砾)石。根据相关专家学者的分析和本人的实践经验,水泥中的铝酸三钙(C3A)和二水石膏(CaSO4·2H2O)含量高时,混凝土硬化后的线形膨胀率较高。而有的水泥厂由于想提高水泥的早期强度或质量控制不太好,这两种矿物的含量会偏高,使用这种水泥可使混凝土的线形膨胀系数提高。砂、碎(砾)石中变质岩组成的线形膨胀系数较沉积岩和岩浆岩为大,而我县昌江、饶河及乐安河所产的砾石大部分为石英岩(变质岩)类,故我县水泥砼路面拱起比例要略高于其他地方。
(2)、路面胀缝设置原因
按照水泥砼路面设计规范,路面设计时在临近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处应设置横向胀缝,其他路段可根据膨胀量大小酌情设置。胀缝一般为宽2cm,与混凝土路面同深。根据我县与其他地方的拱起路面调查,以这方面原因为主。根据分析,可分为三类:
a、胀缝设置数量不当:一种情况是:太少。施工企业施工时由于质量管理不严或贪图快进度,不能按图纸或规范要求设置足够数量的胀缝,特别是与桥梁、早期已浇筑的混凝土路面以及与其他道路交叉处更不能按要求设置。也有的施工单位由于施工经验欠缺,不能根据施工时的气温和其采用的原材料按需设置胀缝。有的施工单位更是公路从头至尾干脆1条也不设。我县的谢彭线与谢家滩大桥交接处浇筑水泥砼路面后连续两年在夏季高温时出现大桥铺装层拱起破坏便是由于当时路面施工时胀缝数量设置不够造成的。另一种情况是:胀缝设置太多。根据同济大学姚祖康教授综合国内外多位专家试验数据和其在国内修筑试验路验证的结论表明,如果胀缝设置过多,由于混凝土在冷热作用下膨胀量残余,缩缝缝隙逐年扩张,各种坚硬杂物贯入缝隙中阻碍路面的膨胀而更容易引发路面的拱起。故此,路面胀缝更不得设置过多。b、胀缝设置的位置不对:有些施工企业为了图方便,一般只在每天施工结束时第二天开工前施工缝位置设置胀缝,不管需不需要。如此造成需要设置的地方没有,不需要的地方又太多,参见上述第1点原因,非常容易产生拱起。另外,还有的施工企业路面分幅施工时,两侧的胀缝未对齐,一侧有,一侧无,由于路面纵缝处一般均设有拉杆且有相互摩擦力阻碍,形成路面膨胀伸缩不均,引起路面拱起。
c、胀缝施工工艺质量差:早期的胀缝一般采用木板筑做,由于木板伸缩性太差,已被淘汰。如今施工 1
中一般采用厚2cm左右的泡沫塑料板筑做。由于泡沫板强度低容易破碎,施工时如处理不好便会破碎,影响胀缝的性能。另外,由于泡沫板密度小,在混凝土震捣时如不用板条压住很容易浮起来,致使胀缝下端没有板隔开,胀缝失去了其应有的作用。在混凝土硬化后,按要求胀缝内泡沫板应全部挖出,再用合格的填缝料进行填筑,避免今后坚硬杂物进入。据了解,施工单位很难做到这点。
d、胀、缩缝缺乏养护:由于农村公路养护费用少和养护机制以及交通主管部门重建轻养的原因,农村公路硬化后一般处于无养护状态。而水泥砼路面的胀、缩缝是最容易破坏的,特别是填缝料缺失、失去弹性以及缝内贯入坚硬杂物等。如不在夏季高温来临前进行养护清理,将给路面拱起提供一个非常有利的条件。
(3)、夏季气温偏高
由于拉尔尼娜现象促使全球温度升高,近几年我县的夏季最高气温几度突破历史记录,而且持续的时间长。据记载,我县2003夏季最高气温达42℃,而在烈热照射下的路面温度要比气温高14℃以上,这样一来,路面温度可达56℃以上。如果水泥砼路面是冬季平均气温10℃时浇筑的,温差就有46℃,根据混凝土的线形膨胀系数1.1×10-5,100m路面膨胀量便是:
Δ=100×46×1.1×10-5=0.0506m=5.06cm
尽管实际中有50%左右的膨胀量会因路面摩阻力和混凝土徐变而消耗,但剩余的50%亦是个可观的数值。如果这些膨胀量没有足够的胀缝及缩缝空间给予填补,便会引发路面的拱起。我县县城的东湖大道以及大芝路路面拱起现象频频发生,与城内的热岛效应致使路面温度过高有着直接的关系。
(4)、水泥砼路面厚度偏小
根据我国现行的农村公路建设政策,国家对农村公路建设只是补贴性质,投资的主体仍为地方政府。而根据如今我县乃至我省的经济财政状况,要拿出更多的资金投入农村公路建设是不太可能的。因此,农村公路建设中便存在着降低设计标准减少公路造价的现象,减薄水泥砼面板厚度是其中一个方面。目前,我省农村公路水泥砼面板厚度一般只有18cm。较薄的面板不但承载能力低,还会使路面温度变化随气温变化反应敏感。使路面的温度膨胀量变化加快,在夏季高温时容易拱起。另外根据压杆失稳原理,薄而长的路面犹如一压杆,在高温膨胀不能自由伸缩时路面产生的压力很有可能使路面产生失稳而拱起。有明显的对比,在水泥砼面板厚度增大后,拱起的现象直线减少。
(5)、路线凸型竖曲线半径太小
由于农村公路等级较低,为尽量减少工程量,降低工程造价,各项技术参数在特殊情况下会采用极限指标甚至更低值。对路面拱起影响最大的是纵断面凸型竖曲线半径。凸型竖曲线半径太小,不但使行车不舒适,还是水泥砼路面拱起的最佳地点。原理如上述的压杆稳定原理,特别是正反坡坡度均较大时更容易产生拱起。我县的莲西至莲山公路便在1999年夏季出现过由于路线凸型竖曲线半径太小造成的路面拱起。
2水泥砼路面拱起的预防
根据水泥砼路面拱起的原因分析,不难对它的预防提出有效的预防措施。
(1)、采用热膨胀系数小的原材料,尤其不能使用铝酸三钙(C3A)和二水石膏(CaSO4·2H2O)含量高的水泥。用于浇筑水泥路面的水泥,特别时冬季施工时应按规定对水泥进行试验分析,确认上述指标合格后再使用。由于条件限制,砂及碎(砾)石不能选择时应根据它们的不同热膨胀系数确定胀缝的设置间距。
(2)、胀缝设置:一是要综合考虑原材料性质、施工时气温、当地夏季最高气温确定一般路段的胀缝设置间距。该项工作的经验性较强,施工单位和技术人员应在生产工作中不断摸索总结。按我县的情况,如果不是冬季施工,除临近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处应按要求连续设置2~3道外,应尽量不设或少设胀缝。二是按规范要求将胀缝筑做好,胀缝板要贯穿到底,路中线两侧胀缝应对应布置,路面硬化后应及时将泡沫板挖出并灌入合格的填缝料,填缝料宜采用变形小、强度高和弹性好的橡胶类填缝板。另外严禁筑做宽度超过2.5cm的胀缝,因为胀缝过宽理论上可提供更多的膨胀伸长空间,但据实践证明,宽胀缝坚硬杂物非常容易进入,不但不能提供伸长空间,还会阻碍伸缩,成为路面拱起的主要发病点。三是要健全公路养护体制和养护制度,落实养护人员和责任。特别是在每年夏季来临前对所有水泥砼路面的胀、缩缝进行清理和维护,确保它们能正常工作。
(3)、对已建成水泥砼路面的公路要加大绿化投入,且宜在路肩外种植速生乔木,利用树冠对路面的荫
蔽作用减少夏季烈热对路面的炙烤,降低路面温度升高值。另外,在具备条件的地方可采用高温时洒水车洒水以降低路面温度,减少路面拱起的发生。
(4)、多方面筹集农村公路建设资金,使路面能够按标准设计和建设。特别使尽可能加大混凝土面板厚度,改善公路平纵面线形,杜绝陡坡凸型竖曲线半径小于规范要求的现象发生。
3水泥砼路面拱起的修复
路面拱起后应按规定尽快进行修复,以确保交通安全和公路畅通。路面拱起后通常采用下述方法进行处理:
(1)、板端拱起但路面完好时,首先用切割机缓慢将被拱起端两侧的各2~3条横缝切宽、切深,释放膨胀压应力;接着切开拱起端,将板块恢复原位。由于板拱起时已是一年中温度最高时,故该处恢复后不应再筑做胀缝,尤其不得筑做宽胀缝。最后按要求进行清缝和填缝。
(2)、板端发生破裂或断裂时,应将相邻最近未破坏的板块的横缝切深,清除已破坏板块,处理被损坏的路面基层,然后重新浇筑新板块。注意新浇筑的砼板强度应比原路面砼强度高,且应按规定进行养护和交通管制。在难于长时间中断交通的路段应考虑采用快硬水泥砼或采用沥青混凝土进行修补。
4结语
水泥砼路面拱起作为公路路面常见病害,对公路的畅通影响很大,有时由于夏季中午路面突然拱起,还会造成安全事故。故此,农村公路水泥路面施工中应注重预防,严格按照施工技术规范要求操作,尽量减少病害的发生,让广大农民群众走上舒适、安全的康庄大道。
参考文献:
[1]、《公路建筑材料》,北京:人民交通出版社,1988
[2]、《水泥混凝土路面设计》,姚祖康著,安徽科学技术出版社,1999
[3]、交通部行业标准,《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2002)
[4]、《路面工程》,北京:人民交通出版社,1995
[5]、交通部行业标准,《公路养护技术规范》(JTJ 073—96)
[6]、交通部行业标准,《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)
第三篇:水泥砼、砂浆、水泥胶砂试件养护及数据分析要求(最终版)
水泥砼、砂浆、水泥胶砂试件的养护及数据处理方法
一、水泥砼立方体试件:(150mm×150mm×150mm)
1、养护:成型后脱模前为20℃±5℃,湿度大于50%;进入养护室中为20℃±2℃,湿度大于95%,且试件间隔至少为10-20mm。
2、数据分析:以三个试件测值的算术平均值为测定值,精确到0.1MPa。如三个测值的最大值与最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15%,则取中间值为测定值;如均超过15%,则本组数据无效,试验重做。
二、砂浆立方体:(70.7mm×70.7mm×70.7mm)
1、养护:
①、水泥混合砂浆:20℃±2℃,湿度为60-80%;
②、水泥砂浆和微沫砂浆:20℃±2℃,湿度大于90%。
2、数据分析:以6个试件的算术平均值作为该组试件的测定值,精确到0.1MPa。
三、水泥胶砂试件:(40mm×40mm×160mm)
1、养护:成型室为20℃±2℃,湿度大于50%,养护箱为20℃±1℃,湿度大于90%,养护水温为20℃±1℃。
2、数据分析:以6个试件的算术平均值作为该组试件的测定值,精确到0.1MPa。若6个测值中有一个超过平均值的±10%,则剔除后计算平均值为测定值,若5个中再有一个超过±10%的,则本组数据无效,试验重做。
第四篇:输电线路工程施工项目管理模式分析论文
摘要:电力能源是社会经济发展、人们生活需求的重要能源,如今人们对于电力能源的依赖性逐渐增强,对于电力能源的需求也在不断上涨。为了满足人们日益增长的需求,我国正在加快输电网络建设,从而为促进我国经济发展奠定良好基础。输电线路工程建设难度性高,涉及到的专业领域广泛,工程建设过程中会受到众多因素的影响。建设施工单位需要加强输电线路工程施工项目管理,保证输电线路建设达到国家规范标准。本文就是对输电线路工程施工项目管理模式进行深入研究,希望对相关人员有所启示。
关键词:输电线路;施工;管理模式
输电线路工程施工项目管理模式与工程施工质量有着很深的影响,是保证工程建设质量的重要途径。相关人员需要不断的加强研究力度,找寻输电线路工程施工项目管理模式中存在的不足之处,依据工程建设实际情况管理模式进行优化和改良,从而加强输电线路工程施工项目管理,保证工程建设质量。所以对于输电线路工程施工项目管理模式进行探究是具有现实意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。
1输电线路工程施工项目管理模式的预期作用
1.1保证工程项目施工安全
输电线路工程建设与其它工程建设有着很大的差异性,该工程建设施工中高空作业内容众多,施工工作开展具有一定的危险性,而且工程项目施工环境过于复杂,施工技术应用难度性过大。所以输电线路工程实际施工过程中,相关人员需要加强施工管理力度,对于每一个细小施工环节都需要严格把控,落实完善科学的施工项目管理模式,保证施工的安全性。
1.2挖掘人力资源的优势
输电线路工程施工周期性较短,很多的项目工程都属于短时间施工。在施工工作开展过程中,施工技术人员分布广泛,而且针对不同的作业点施工量、施工内容都存在着巨大的差异性。一般情况下输电线路工程施工中主要是以架线施工为主,工程施工较为简单。输电线路工程施工项目管理模式需要采用柔性化管理,与施工人员良好契合,从而避免施工技术人员闲置,对人力资源造成浪费,将人力资源的价值充分体现出来。
1.3项目管理模式具有很强针对性
在输电线路工程施工中项目管理模式落实具有很强的针对性,可以将项目施工工作开展的实际情况全面、清晰的呈现出来,可以体现出工程建设施工成本投入标准,以及建设施工单位的成本定额。还需要注重的是可以对参与项目施工的众多工作人员进行绩效考核,依据最终的考核结果给予奖励或者惩罚。
1.4加强管理人员工作力度
现阶段,输电线路工程项目施工管理模式中,管理人员主要是利用先进的计算机技术对信息数据进行处理。这样的信息处理方式不仅可以保证信息的安全性,还能输电线路工程建设施工成效全面展现,对工程建设施工进度、成本消耗、工程建设质量进行清晰表述,为管理人员各项管理决策落实提供重要依据[1]。
2输电线路施工项目管理模式的改善举措
2.1加强施工图纸审核
施工图纸是输电线路工程施工工作开展的基础,对于输电线路工程建设施工质量有着很深的影响。工程建设施工队伍接收到施工图之后,项目建设施工负责人员需要组织相关人员召开会议,对施工图纸进行审核。在对图纸进行审核的过程中需要明确工程建设施工特点、难点。了解输电线路工程施工项目要求。结合相关的规范积极的找寻施工图纸中存在的不良问题,一旦发现施工图纸存在问题需要及时的与设计单位进行沟通。在技术交底完成后,施工技术需要对工程建设区域的实际情况进行深入调查,其中包括工程建设区域的周围环境、运输条件等等,合理、科学的规划工程项目施工方案。
2.2强化安全措施落实
输电线路工程项目建设中很多施工内容都属于高空作业,施工工作开展具有一定危险性,所以必须要注重安全措施的落实,保证施工技术人员的安全。建设施工单位需要依据我国相关标准,加强施工安全基础设施配置。相关工作人员还需要严格落实施工规范,加强施工现场管理,消除施工现场存在的安全隐患。对施工方案进行进一步的审核,依据工程建设区域的实际情况全面考虑工程建设施工过程中可能产生的不良安全隐患,应用有效的措施进行预防,并且制定相应的紧急预案。使得事故产生后可以在第一时间进行有效处理,避免事故问题扩大化,对输电线路工程建设造成不良影响。
2.3强化工程建设成本投入
输电线路建设施工单位需要对责任和义务进行明确规划,并且将责任落实到个人头上,避免问题出现后推卸责任的情况产生。加强输电线路工程建设成本控制,促进工程建设经济效益提升。依据工程建设施工图纸和相关规范进行预算编制,对工程项目建设预算表进行落实,任何人不能随意对预算表进行更改。工程项目施工中必定会有很多合同规定之外的费用产生,对于这些追加费用需要严格的审核,避免对工程建设经济效益造成损害。建设施工单位需要在保证工程建设施工质量的前提下,尽可能的缩短工程建设周期,从而提升工程建设施工效率,促进施工企业经济效益提升。建设企业需要更多的与施工企业进行沟通和交流,积极的找寻工程建设施工中存在的隐患问题,应用有效措施进行改善,使得二者可以达到双赢的局面[2]。
3结语
输电线路工程施工项目管理模式是非常重要的,对于工程建设施工质量有着很深的影响。相关人员需要不断加强研究力度,对项目管理模式进行优化和改良,从而促进工程项目建设施工管理力度提升,保证工程项目建设质量,促进我国电力工程建设发展。
参考文献:
[1]王波.浅论电力工程中输电线路的施工项目管理[J].中国新技术新产品,2012(24):41-42
[2]陈宁.输电线路施工项目管理的策略研究[J].经营管理者,2012(07):105-106
第五篇:地下室砼裂缝控制的分析材料工程学论文
地下室砼裂缝控制的分析材料工程学论文
作者:本站 来源:网络 发布时间:2006-9-23 21:30:00 发布人:admin 摘要:结合工程实践,通过对地下室砼开裂的原因进行了分析,提出各种处理措施。
关键词:地下室 事故处理
近年来地下空间的开发利用逐渐普遍,由于功能要求,地下室往往面积大,体量大,超过设置伸缩缝的最小间距。地下室砼因裂缝导致渗漏水的现象非常严重,有的甚至影响到建筑物的使用功能和安全。
一、开裂情况:
地下室侧壁开裂的情况比较多,裂缝宽度小于0.5 mm、间距1—4m、长度有的贯通墙壁全高,侧壁两端附近裂缝较少,中部附近较多。
裂缝往往在砼浇筑的60天之内出现,随着时间的推移裂缝数量增多,部分裂缝加宽。尤其是在进入冬季气温骤变的时候。
二、裂缝原因分析:
1、直接原因:
砼结构裂缝产生的原因比较复杂,概括起来有两类原因,一种由外荷载引起的,因结构承载力不足而发生变形,另一种是结构因温差,收缩徐变,不均匀沉降等因素引起。据统计,在工程实践中,由后者(变形荷载)引起的裂缝约占80-85%,地下室砼裂缝大多数属于后者。
砼在浇筑后,由于水泥的水化作用,释放大量的水化热,因为砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝,构件表面温度和周围空气温差超过25℃,就引起构件表面裂缝。砼浇筑后温度提高,砼初期体积有微膨胀作用,以后温度下降体积急剧收缩。砼除了温度收缩外,还有较大的化学收缩和干燥收缩,砼早期(10天-15天)极限拉伸很低,这造成砼的早期裂缝。因砼的收缩,较高的弹性模量和早期低徐变,会使砼内部产生较大的拉应力,超过砼的极限拉伸,则是造成砼后期裂缝的主要原因。
砼在浇筑一个月左右,完成收缩40%。60天内完成收缩65%,20年后完砼收缩的98%。砼的收缩变形是一个初期大,以后逐渐减少的过程。
2、间接原因: 边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用,砼构件的刚度差异,使砼变形不协调。
侧壁砼浇捣时地板刚度大,受到地板的刚度约束,早期形成压应力,后期砼温度下降,产生拉应力,当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。
砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时,地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀,侧壁和地板相互约束,在侧壁的外侧形成垂直裂缝,当地板和顶板受冷收缩时,侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大,同时纵横侧壁的相互约束,因而侧壁两端附近裂缝小,中部附近裂缝多。
侧壁内有柱时,由于截面突变,刚度有差异,侧壁的变形受到柱的约束,往往产生应力集中,在离柱子1∽2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。
三、控制裂缝的措施
根据《砼规》,现浇钢筋砼地下室墙壁最大间距为20m(室外)、30m(室内或土中),而又同时说明了对下列情况,如有充分依据和可靠措施,伸缩缝最大间距可适当加大;
① 砼浇筑采用后浇带分段施工。② 采用专门的预应力措施。
③ 采取能减少砼温度变化或砼收缩的措施。
当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和砼收缩对结构的影响。
伸缩缝虽然是根本解决砼收缩裂缝的措施,也有许多缺点,主要是造价高,地下室不能连成整体,影响功能,伸缩缝的防水处理比较麻烦,防水效果并不理想,同时近几年来超长砼结构的无缝设计与施工技术不断实践与发展,且有许多成功的工程应用,取得良好的效益。
采取的主要措施有以下这点:
1、补偿收缩砼
即在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。例如用UEA膨胀剂,以10~20%等量取代水泥,拌制成补偿收缩砼,其限制膨胀率ξ2=0.02~0.05%,按公式α=µESξ2,可在砼中建立0.2~0.7MPa的预压应力,从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力,以砼的膨胀值减去砼的最终收缩值的差值大于或等于砼的极限拉伸即可控制裂缝:ξ2–Sm≧ξp,使砼结构不裂。
2、膨胀带
由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿,为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带,根据一些工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带。
膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位,一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构,要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。
作用:①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa,从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度,防止砼在此部位开裂。
② 膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点,产生较大膨胀,而两侧砼的膨胀率较小,形成中部大两边小的膨胀区,从而补偿相应的收缩曲线,使任意长度可以不设伸缩缝。
做法:膨胀加强带宽2-3m,带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网,将带内砼和带外砼分开,为的是不让砼中石子通过,钢丝网垂直布置在上下层(或内外层)钢筋之间,网两端分别绑扎在钢筋上。
膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置,两端伸出膨胀带2m各与上下层(内外层)钢筋固定,配筋直径减小,间距加密。
由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形,故膨胀带的保留时间可为10—15天,这比传统后浇带缩短30天的工期。满足工程连续无缝设计施工的要求。
3、后浇带
后浇带作为膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约
束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。
根据文献②:结构长度是影响温度应力的因素之一,但只在一方范围对温度收缩应力较为显著,因此设置后浇带是“先放后抗、以放为主”的主要技术措施。后浇带的设计做法也各不相同。尤其是带内钢筋是否断开,有的不但钢筋连续,还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同,笔者认为:
① 尽量减少穿越后浇带钢筋的总量,以尽可能释放砼的收缩应力。对于楼板内钢筋和侧壁,由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难,可以留一部分连续钢筋,尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断,保留梁底钢筋连续贯通。
② 后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EA小,拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供,对于钢筋全部截断的后浇带,理论上宽度仅有100mm就可以了,为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带,尽可能增大后浇带的宽度。
③ 后浇带保留时间为42~60d,一般为60d,这样早期温差和砼收缩完成30—50%。
④ 材料:用高一等级的微膨胀砼封闭,并进行不少于15d的砼养护。
⑤ 位置:设在梁墙内力较小位置,后浇带间距为30~40m。后浇带可做成企口式,在浇砼前,必须凿毛清理干净。
4、提高钢筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值,根据有关资料:混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此,砼应考虑增加抗变形钢筋,即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁,增加水平温度筋,在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋,冷轧扭钢筋,明显增强砼的抗裂能力。
在墙柱连接处设水平附加筋,附加筋的长度为1500∽2000mm, 配筋率提高10%∽15%。
钢筋在保持总面积不变的情况下,根据直经小,钢筋布置间距密的方式选择钢筋,能减少裂缝的最大宽度。同时也要考虑砼易于振捣密实。
《砼规》规定:地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2 mm。当裂缝宽度为0.1~0.2mm,水进入砼与水泥产生反应,砼具有自愈能力。裂缝若控制在 0.1mm以内时,则所配钢筋数量增多而不经济。
侧壁受底板和顶板的约束,砼胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力,水平构造筋放在竖筋的外侧,有利于控制墙体裂缝的发生。
5、施工措施
① 优化砼配合比设计:通过试验优选合适的外加剂和掺合料,适当降低水灰比和减少水泥用量,选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥,选用优质粉煤灰,砂和石含泥量要小,级配良好。
② 砼应严格振捣密实,提高砼密实度。
③ 落实好砼浇筑后的养护措施,尽量做好保湿保温养护,既可使砼初期获得更高的强度,还可减少砼的温度应力与收缩应力,养护时间在14d以上。
④ 降低室外温差的影响。夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板砼。降低砼的入模温度。地板垫层上干铺油毡作滑动层。地下室四周土要及时回填,且应分层夯实,既加强地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,又可尽快避免室外温度变化对侧壁的影响。
四、工程实例
广州某住宅小区,地上为10栋6层的住宅,地下由一层地下室连成一个整体,长度150m,宽度95m,相当于大底盘多塔楼结构。
地下室未设伸缩缝,为了有效克服砼的收缩裂缝,在地下室钢筋砼结构中掺10%的HEA膨胀剂(内掺量),做成补偿收缩砼。
长边方向设3条后浇带,宽度方向设2条后浇带,后浇带沿住宅之间的道路位置,地下室底板、顶板和侧壁贯通设置。梁钢筋连续,板和侧壁钢筋断开,后浇带做成弯折线形,避免钢筋在一条直线上断开,保留时间为60天,封闭前把钢筋焊接。后浇带宽度为1.0 m。为保险起见,预先在底板和侧壁后浇带设置止水带和多道外防水以加强防水。
顶板在室外道路部分,覆土1米厚,既可铺设设备管道,也作为顶板的保温隔热层。底板采用厚板形式,双层双向配筋。侧壁厚300,C30砼,适当加强了侧壁水平钢筋作为抗拉筋。采用严格的施工措施,加强振捣密实和养护,侧壁外及时回填土并夯实,工程建成后观测,地下室使用情况良好。参考文献: 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 王铁梦 工程结构裂缝控制
全学友 孙会郎 后浇带的设置方案对抗裂效果的影响 《建筑结构》2004 6