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1、单位代码 学 号 分 类 号 密 级 毕业设计（论文）大体积混凝土的施工质量控制 学习中心名称 专业名称土木工程 学生姓名 指导教师20 年 月 日大体积混凝土的施工质量控制许慧丽北京航空航天大学北京航空航天大学本科毕业设计（论文）任务书、毕业设计（论文）题目： 大体积混凝土的施工质量控制 、毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 混凝土裂缝是不可避免的，这与水泥的特性有关系。由于混凝土裂缝形成的原因比较多，特别是大体积的混凝土，比较复杂，更容易产生裂缝。因此，在实际的工程应用中，就要求我们不断的对混凝土裂缝的形成原因、混凝土裂缝的发展现状等进行研究和总结，在今后的工程中不断的
2、创新，争取将大体积混凝土裂缝的损失降到最低。 、毕业设计（论文）工作内容： 1、查阅相关的文献资料，了解大体积混凝土裂缝的研究现状。 2、大体积混凝土裂缝的危害及产生的原因分析。 3、介绍了大体积混凝土裂缝的预防措施。 4、对大体积混凝土裂缝的处理措施进行分析。 5、结合具体的案例，探讨大体积混凝土裂缝的应用。 、主要参考资料：1 吴中伟,韩素芳. 预拌混凝土和高性能混凝土技术的现状与发展J. 建筑技术,1997,07:463-465.2 王寒光,张延增. 大体积混凝土施工技术措施和控制方法J. 科技风,2009,20:45.3 向鲁,裴克珺. 大体积混凝土裂缝防治J. 山西建筑,2011,3
3、4:17-18.4 吴荣昌. 大体积混凝土施工中温度裂缝的控制技术J. 重庆建筑,2006,Z1: 22-24. 5 冯乃谦，顾晴霞，郝挺宇.混凝土结构的裂缝与对策M.北京：机械工业出版社，2006.162-166.6 王广州,叶柏龙. 大体积混凝土施工技术及其应用J. 科技咨询导报,2007,22:13-14.7 曾力军. 浅析混凝土裂缝的原因、预防与处理J. 江西建材,2007,03:33-35.8 钟振武. 现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治J. 山西建筑,2003,11：42-43.9 张海峰. 浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施J. 今日科苑,2009,04:168. 校外学习中心
4、 专业类学生（学号） ） 毕业设计（论文）时间： 自 年 月 日至 年 月 日指导教师： 兼职教师（并指出所负责部分）： 校外毕设组织协调小组（签字）： 注：任务书应该附在已完成的毕业设计（论文）的首页。本人声明我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 作者：签字：时间：年 月大体积混凝土的施工质量控制摘 要随着我国经济实力的高速提升，建筑业涉及到的大体积混凝土工程数量日益增多，大型水利工程、核电站、桥梁、大型设备基础、高层建筑等均涉及大体积混凝土。但是，如果大体积混凝土开裂，其性能与原状混凝土性能差异很大，尤其是耐久性。混凝
5、土渗透反过来又会促使混凝土裂缝的进一步扩大，从而形成恶性循环，对建筑的长期安全和耐久性造成破坏。本文主要探讨的是大体积混凝土裂缝的相关问题。论文首先是引言部分，对论文的研究背景和意义、国内外研究现状等进行分析。第二部分是大体积混凝土裂缝的危害及产生的原因分析；第三部分重点介绍了大体积混凝土裂缝的预防措施；第四部分对大体积混凝土裂缝的处理措施进行分析；第五部分结合具体的案例，探讨大体积混凝土裂缝处理的应用，从该工程实例可以看出，在科学施工方法和合理养护等方面采取裂缝控制措施，能够很好的控制大体积混凝土裂缝的产生。关键词：大体积混凝土，裂缝，预防，处理Construction quality co
6、ntrol of large volume concreteAbstractWith the development of our economy, the number of large volume concrete engineering construction involves growing, large-scale water conservancy projects, nuclear power plants, bridges, high-rise buildings, large equipment foundation is involved in large volume
7、 concrete. However, if the mass concrete crack, its performance with the original concrete properties are very different, especially the durability. To further expand the concrete permeability in turn causes of concrete cracks, so as to form a vicious spiral, damage the long-term safety and durabili
8、ty of building.This paper mainly discusses the related problems of mass concrete crack. The first is the introduction part, the research background and significance, research status at home and abroad are analyzed. The second part is the analysis of the harm of cracks in mass concrete and reason; th
9、e third part focuses on the large volume concrete crack prevention measures; on mass concrete crack treatment measures are analyzed in the fourth part; the fifth part combined with a specific case, discuss application of cracks of large volume concrete, from the engineering examples can be seen, tak
10、e the measures of crack control in scientific construction methods and reasonable maintenance, can produce the crack control of large volume concrete of good.Key words：Prevention of mass concrete, cracks, treatment目 录1 绪论12 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析22.1 水泥水化热22.2 收缩裂缝22.3 外界气温变化引起的裂缝33 大体积混凝土裂缝的预防措施43.1 注意原
11、材料的选择43.1.1 集料优选43.1.2 水泥品种优选及用量控制43.1.3 掺加外加剂43.1.4 加入掺合料53.2 采用合理的施工方法53.2.1 降低原材料温度53.2.2 埋设冷却水管53.2.3 及时与严格地开展保温工作63.2.4 科学合理地分块分层63.3 科学、合理的养护措施64 大体积混凝土裂缝的处理方法84.1 表面修补法84.1.1 缝口凿槽嵌缝84.1.2 铺设钢筋84.1.3 缝口黏贴橡皮板94.2 填充法94.3 结构补强法94.3.1 碳纤维补强法94.3.2 芳纶纤维补强法104.3.3 钢板贴合补强法104.3.4 植筋补强法104.4 灌浆法115 工
12、程案例分析125.1 工程概况125.2 预防措施125.2.1 混凝土生产工艺125.2.2 浇筑方式135.2.3 养护145.3 重庆主城排水工程施工中温度控制措施145.4 大体积混凝土裂缝控制技术在工程中的效果15致 谢17参考文献18附录A 大体积混凝土相关技术要求191 绪论在我国基础建设飞速发展的今天，大体积混凝土结构被广泛应用。而同时，一些工程中由于混凝土浇筑后处理不当，出现了质量问题。有的是浇筑数小时内就出现了裂缝，有的是后期发展出来的裂缝，有表面裂纹，也有深层裂缝，这些都给整个建筑物的耐久性及安全性带来巨大的隐患。二十世纪三十年代开始，国内外学者已重视对大体积混凝土应用研
13、究，随着科技发展，学者们对大体积混凝土结构进行了一系列的试验和理论研究，特别是大体积混凝土受温度作用下受损机理。大体积混凝土裂缝越来越引起国内外专家和学者的注意，究其原因，归纳为以下几点：首先，材料方面，混凝土材料技术不断发展，水灰比逐渐减小，单位体积的水泥用量不断增大，混凝土外加剂和超细活性掺合料广泛应用1，这些变化都会使混凝土早期水化热放热量增大，导致大体积混凝土内部堆积热量更高，更易引起裂缝。其次，设计施工方面，混凝土结构向着更高、更大、更深方向发展的同时，一些现浇复杂结构也不利于保温保湿进行混凝土养护，这都诱发了大体积混凝土早期裂缝的出现；大多设计单位对大体积混凝土没有明确的设计方案，
14、施工单位也很难准确掌握大体积混凝土施工技术，不能有效的控制大体积混凝土的温度场及应力场有些单位考虑到进度和成本，不注重工程质量的控制，这些主观因素都带来了大体积混凝土早期裂缝的出现。混凝土裂缝是不可避免的，这与水泥的特性有关系。由于混凝土裂缝形成的原因比较多，特别是大体积的混凝土，比较复杂，更容易产生裂缝。因此，在实际的工程应用中，就要求我们不断的对混凝土裂缝的形成原因、混凝土裂缝的发展现状等进行研究和总结，在今后的工程中不断的创新，争取将大体积混凝土裂缝的损失降到最低。本文主要研究的是大体积混凝土裂缝的相关问题，对大体积混凝土裂缝的形成原因、预防措施及处理方法等进行重点说明，最后以重庆主城排
15、水工程为例，说明该如何预防大体积混凝土裂缝的产生。2 大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析2.1 水泥水化热水泥在水化的过程中，一般会产生大量的热量。由于大体积混凝土的截面尺寸比较大，混凝土的导热性不佳，很容易造成内容温度过高，甚至热量可达500J。这些水化热聚积在大体积混凝土内部很难挥散。水化热会使混凝土内部的温度大大超过外部，从而引起较大的温度应力，使混凝土表面产生裂缝，严重影响混凝土的强度及其他性能。根据实际的资料显示，水化热产生的温度，在水利工程建设项目中，一般会达到15-25，而在普通建筑物中，会达到20-30左右。根据相关资料显示，水泥的水化热引起的混凝土内部温度升高与所用的混凝土的
16、种类相关。如果所使用的水泥中的硅酸三钙和铝酸三钙的比例较高时，水泥的水化热就会相对较大。如果混凝土中的水泥使用量比较大时，水化热也会随之增加。2.2 收缩裂缝混凝土收缩变形的影响，主要包括沉缩变形、干缩变形及水泥的合缩三个方面。下面就具体说下各种变形的影响：（1）混凝土的沉缩变形混凝土拌合物是固体颗粒（水泥和集料）、水和空气交混而成的三相体系。浇灌成型后，绝大部分空气逸出，固体粒子互相接触，形成一种空间结构，结构中充满着水。由于颗粒之间的摩擦力比较小，彼此之间的摩擦力不足以阻止其相互滑移，由于受到重力的影响，彼此相互靠近，并且使空隙不断的减小。随着这种沉降的作用，混凝土的体积势必会逐渐减小，直
17、到缝隙减小到不足以滑动为止。从理论上说，混凝土的沉缩就是增实作用的延续，对混凝土各种性能会有积极影响。然而，实际上发生的不均匀沉缩却会导致产生一些不规则的混凝土塑性收缩裂缝。这种裂缝通常是互相平行的，间距一般为0.21.Om2，并且有一定的深度，它不仅可以发生在大体积混凝土中，而且可以发生在平面尺寸较大、厚度较薄的结构构件中。（2）混凝土的干缩变形混凝土硬化以后，仍然含有一定数量可以挥发的水分。如果混凝土是裸露在外面，暴晒在干燥的空气重，混凝土中的水分必将逐渐蒸发而减少。随着水分的减少，混凝土的体积也会逐渐缩减，这种现象就称之为混凝土的干缩变形。在干燥空气中，混凝土表层的孔隙水很快离去，然而外
18、界的空气扩散进入表层内，取代已经离去的水原先所占据的空间。此后一方面下一层混凝土的孔隙水蒸发，使已经进入混凝土体内的空气的湿度提高，另一方面湿空气又凭借扩一散作用与外界的干燥空气进行交换，使湿度降低，从而使孔隙水得以继续蒸发。这种干燥过程一直进行到混凝土内部最深处的蒸汽压与外界空气的蒸汽压持平为止。混凝土的干缩与拉伸荷载下的应变属于同一数量级。在结构物中出现的干缩率往往高于10-4，如果不加正确对待，往往导致构件表面开裂甚至整体断裂等祸患。（3）水泥的合缩当水泥化合物和水化合时，会有部分的水分进入物质的结构内部，因此会有一部分水分被消耗掉。这样就会使参加反应的水分子体积加上参加反应的分子体积的
19、和要变小。这样产生的化学结合体积的缩小，简称为水泥的合缩。根据水泥的品种不同，其合缩的数量也存在较大差异，对于合缩强烈的水泥，施工时对混凝土的保湿养护应当及早开始进行，否则将会导致混凝土表面层产生裂缝。2.3 外界气温变化引起的裂缝在水泥水化反应过程中产生大量的水化热，这成为大体积混凝土内部温度上升的主要来源，实验证明，每克的普通硅酸盐水泥放出高达500J的热量。因为大体积混凝土截面尺寸大以及混凝土的导热性差，水化热集聚在硅结构内部难以散失，因此将导致混凝土结构的内部温度急剧上升的。数据显示，温度上升引起的水化热，在水利水电工程主要集中在15-25，但在建筑工程中大部分为20 - 30。水泥水
20、化热引起的混凝土温升与所采用的水泥品种和水泥用量有关。一般来说，当水泥中的硅酸三钙和铝酸三钙的含量高时，水化热就会较大，而且集中在早期；混凝土中水泥用量大，水化热也会随之增大。大体积混凝土测温试验研究表明，水泥水化热在13d内放出的热量最多，大约占总水化热量的50%左右，而且在此期间温升梯度最大；混凝土内部温度极值一般出现在浇筑完成后的35d内。3 大体积混凝土裂缝的预防措施大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。目前控制和解决的重点主要有以下几种：3.1 注意原材料的选
21、择3.1.1 集料优选混凝土中集料对混凝土性能的影响较大，一般混凝土中集料所占的比例高达70%-80%。由于集料表面的质地、最大粒径、含水量、密度等都会影响到混凝土拌合料对水泥浆料的需求量，从而会影响混凝土表面的温缩变形。经过实验表明，对混凝土温度收缩最有利的集料形状应该是接近球形，并且表面比较光滑，这类集料可以减少包裹集料所需的水泥浆料，混凝土中颗粒的稳定性也较好。因此，大体积混凝土最好可以选用来源不同、粒径较大，并且比较连续的集料进行拌合，从而得到抗裂性较好的混凝土。3.1.2 水泥品种优选及用量控制大体积混凝土所采用的水泥品种和水泥的用量对混凝土表面的温差值影响非常大。因为不同品质的水泥
22、产生的水化热不同，因此大体积混凝土在制备时，应当选用水化热较低、凝结时间比较长的水泥，可以优先选用中低热水泥、粉煤灰水泥或者火山灰水泥等。而且，在选用时，尽量选择水泥强度比较低的水泥。在水泥的制备时，满足水泥所需的力学性和耐久性的条件下，应当尽可能的减少水泥的用量。根据相关资料显示，在制备1m的水泥中，减少10kg水泥的用量，可以使水泥内部的温度降低1。3.1.3 掺加外加剂大体积混凝土事宜选择缓凝型减水剂，如果在混凝土中掺入水泥重量的0.2%-0.3%的具有缓凝作用的减水剂，可以延缓混凝土的凝结时间，降低水泥水化热的速率，有利于水泥内部热量的散失。另外，在大体积混凝土中也可采用膨胀剂来控制裂
23、缝的产生。以UEA为例，膨胀剂的掺入可产生膨胀效应，14d的限制膨胀率约为（2-4）10-4，他不但可补偿混凝土的收缩，而且能降低混凝土的综合温差。3.1.4 加入掺合料加入适当的搀和量可以明显的减少混凝土中水泥的用量，因此可以减少水泥的水化热。通常掺入的掺合料主要有：煤灰、矿渣、沸石粉、火山灰等。粉煤灰的颗粒具有滚珠效应，如果可以用适量的粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土和易性，还可以便于操作、减少混凝土搀和所需的水量，对降低混凝土水化热具有重要的意义。加入适当的掺合料，从经济意义上来讲，还具有明显的经济价值。3.2 采用合理的施工方法3.2.1 降低原材料温度相关的工程实践表明，大体积混凝
24、土的浇筑温度越高，水泥的水化速率越快。相关资料统计表明，浇筑温度每增加10，混凝土内部的温度会提高3-53。为了达到降低温度的目的，可以在大体积混凝土浇筑时，适当的降低原材料的温度，可以采用冷水拌合，或者在混凝土中加入冰屑。但是，加冰需要注意，一定要保证在拌合的过程中冰屑会完全融化。湿法、干法、真空汽化法是预冷却骨料主要的三种手段。湿法冷却是将冰水与骨料直接接触进行降温，可以采用浸水法与喷水法；干法冷却是用冷空气对骨料进行吹风冷却；真空汽化法是利用在骨料周围空间形成的部分真空，使骨料中水分蒸发、吸热而冷却骨料。预冷却水泥一般采用气冷法和浸水法。3.2.2 埋设冷却水管在混凝土的内部预先埋设水管
25、，通过水管打入冷水，可以起到降低混凝土内部温度的作用。这种方法在国内外使用比较广泛，因为这种方式降低混凝土内部温度的效果比较明显，而且使用方法较灵活，并且可以控制整个结构内部的温度。埋设冷却水管这种做法一般在混凝土浇筑完成后通冷却水，有些比较特殊的工程甚至在浇筑开始时就通冷却水，以便减少初期由于水泥水化热所带来的最高温度。3.2.3 及时与严格地开展保温工作当大体积混凝土接近冷却时，表面和内部的温度会出现温度差，产生温度阶梯，从而产生拉应力，造成混凝土的开裂。温度阶梯是大体积混凝土产生裂缝的重要原因之一。为了防止大体积混凝土内外部的温度差，施工中一般可以采用混凝土表面保温的方法。大体积混凝土的
26、保温工作要尽早开展，并且越早越好，这样就可以尽量减少混凝土表面的早期收缩裂缝。施工中经常使用的保温材料主要有：模板、草袋、麻袋、湿砂、锯末等，保温材料不仅要布置在混凝土的表面，还要注意结构物侧面的保温。3.2.4 科学合理地分块分层对于大体积混凝土工程而言，若采用一次性整体式浇注法施工，必然会导致混凝土内部产生不容忽视的温度应力，可能由此而造成温度裂缝的产生。在征得业主与设计方同意的情况下，可以考虑对混凝土结构实施合理地分层分块浇筑。目前工程界普遍使用的分层分块方法主要有斜向分层、分段分层和全面分层三种，此法一般遵循第一层混凝土尚未初凝时，便立即浇筑下一层。3.3 科学、合理的养护措施保温养护
27、是大体积混凝土施工的关键环节。保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以及降低混凝土块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受温度应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的4。同时，在养护过程中保持良好的温度和防风条件，使混凝土在良好的环境下养护，施工人员应根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。混凝土浇筑后 46 h内可能在表面上出现塑性裂缝，可采用二次压光或二次浇灌层处理。塑料薄膜、草袋等可作为保温材料覆盖混凝土和模板，在寒冷季节可搭设挡风保温棚，覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算确定。具有保温性能良好的材料可以用于混凝土
28、的保温养护中。在大体积混凝土施工时，可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝土的保温养护中。在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土块体的内外温差和降温速度进行监测，根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制资料有关的资料（内外温差、最高温升及降温速度等），可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。在大体积混凝土养护过程中，不得采用强制、不均匀的降温措施，否则，易使大体积混凝土产生裂缝。大体积混凝土施工时，主要采用钢模和木模。无论钢模、木模在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施。对标高位于0.000 以下的部
29、位，应及时回填土；0.000 以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。4 大体积混凝土裂缝的处理方法混凝土结构裂缝原因多而复杂，裂缝的形式多种多样。对混凝土裂缝进行修补和加固处理，首先要弄清其裂缝的形式及产生原因，然后针对性的对不同裂缝采取适当的处理措施。目前国内外处理大体积混凝土裂缝的方法主要可以分为以下几大类：4.1 表面修补法处理的目的就是进行缝口封闭，以便防止渗漏和钢筋腐蚀，对于一般有抗冲耐磨要求的，过流面裂缝，表面的处理可以增强其抗冲磨能力。表面处理的方法包括沿缝口凿槽嵌缝、缝口贴橡皮纸和做防渗层（浇沥青防渗层），缝口涂刷、贴环氧玻璃丝布，高分子聚合物缝口浸渍等5。4
30、.1.1 缝口凿槽嵌缝对平面上的表面浅层裂缝常用凿槽法处理，即在裂缝两侧用风镐、风钻或者人工的方法将混凝土凿除直到看不到裂缝为主，对深度小于20cm的裂缝，我们可以采取其他的方式；当裂缝的深度超过20cm，可以在槽内铺上涂砂浆抹平，在表面上再视情况铺设钢筋。缝面凿槽虽然是一种比较简易的方法，但是由于能够消除缝隙的应力比较集中，为了防止缝隙延伸，被广泛的采用。4.1.2 铺设钢筋在缝隙表面铺设钢筋也是一种简易的裂缝处理办法。铺设钢筋除了用于处理裂缝和防止裂缝扩展外，还可在认为可能产生裂缝的部分以预防裂缝的发生，比如陡坡、并裂、分缝处等。在已经发生裂缝的地方铺设钢筋，一般放置一层2532的钢筋，长
31、度约为500-800cm，间距为20cm左右，重要部位可以铺设两层钢筋。钢筋的直径和长度最好可以按照裂缝的实际情况进行配备，这样比较符合实际情况，不至于造成浪费，也不会给施工造成麻烦。裂缝表面铺设钢筋，是一直沿用的有效技术之一。对于已经冷却到稳定温度的老混凝土表面上的裂缝，因为不会发展，一般不采用铺设钢筋的方法，对于尚未冷却到稳定温度的混凝土表面上的裂缝，通常铺设钢筋。4.1.3 缝口黏贴橡皮板缝口黏贴橡皮板主要用于处理挡水坝的迎水面裂缝，防渗效果也比较好。由于橡胶的抗渗性能比较优越，多用来修补尚未稳定的裂缝。通常使用的橡皮板的厚度为5mm，为了粘贴牢固，橡皮表面应该先使用钢丝刷刷毛，将表面处
32、理的粗糙一些。4.2 填充法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，作业简单，费用低。宽度小于0.3 mm6，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，然后做填充处理。填充法主要针对一些数量不多但是裂缝宽度较大的情况进行的。在材料的选用上，填充法的材料有环氧树脂、水泥砂浆以及聚合物水泥砂浆等。对于一些活动性较强的裂缝，通常在填充时都适用延伸性较好的材料，这些材料的极限变形值都较大，能够起到更好的抗拉效果。4.3 结构补强法结构补强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
33、结构补强法，包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。混凝土裂缝处理的检查包括修补材料试验、钻芯取样试验、压水试验、压气试验等。结构补强法，按照使用的材料，大致可以分为以下几种：4.3.1 碳纤维补强法碳纤维补强的基本材料就是将高强度的或者高弹性的碳纤维，单向排列成束状，然后使用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料。由于碳纤维片承担了载荷，降低了钢筋的应力，从而使结构得到加固补强。碳纤维补强的工艺流程：混凝土结构的表面处理干净碳纤维材料进行处理刷界面剂构件表面的残缺修补粘贴碳纤维材料。碳纤维的力学性能比较高，可以适用于各种形式的结构补强。其次，碳纤维的化学性质比较稳定，具有抗酸、碱、盐的腐蚀，并且
34、具有防水功能。第三，碳纤维材料比较柔软，粘贴后也不容易改变结构的外形。4.3.2 芳纶纤维补强法芳纶纤维复合材料具有良好的抗冲击性以及耐疲劳性，因此也经常被使用到补强法中。芳纶纤维补强法加固技术是使用树脂等粘性剂将芳纶纤维黏贴于混凝土构件表面，借助芳纶纤维的抗拉性，从而使结构得到加固。芳纶纤维加强法的工艺流程：表面处理刷黏胶粘贴。芳纶纤维具有良好的耐久性和耐腐蚀性，而且比较便捷，施工的质量可以保证，因此使用较广。4.3.3 钢板贴合补强法钢板贴合补强法采用的钢板贴合后形成的结构是一种符合结构，原混凝土构件承载恒载，活载由黏贴的钢板与原混凝土构件共同承担，因此黏贴的钢板所受的应力不会很大。工艺流
35、程为：定位钢板加工混凝土表面处理加固构件卸荷安装黏贴养护检查表面养护。钢板贴合补强法的设计比较简单，材料的耐久性也比较强，对贴合处的混凝土有一定的约束力，能控制已有的裂纹产生。4.3.4 植筋补强法针对新建工程的未预留钢筋，改建工程的钢筋，以及机械设备的固定等问题，采用植筋的方式可以很好的解决，而且施工便捷，安全性高，经济实惠。施工工艺：清理表面钻孔清孔清理钢筋钢筋埋植固定。采用植筋补强法比较方便快捷，而且固着力大，可以大大缩短工期。4.4 灌浆法灌浆是效果比较好的。灌浆可以恢复结构的整体性和设计应力状态。实践证明，只要选择的材料得当，工艺合理，灌浆除了可以达到填塞裂缝达到防渗的目的，还可以恢
36、复结构的整体性。常用的灌浆处理方法有水泥灌浆和化学灌浆，由于化学灌浆具有水泥灌浆所无法比拟的优越性，水泥灌浆使用的比较少，而化学灌浆是目前应用比较广泛的一种。由于灌浆的所要达到的目的不同，因此对灌浆材料的要求也各不相同。如果是为了堵漏，则常常选用水玻璃、水溶性聚氨酯等材料。这些材料的防渗性比较好，还可以失水干缩，遇水膨胀的特性，可以在静水或者动水中凝固，有的可以在极短的时间内凝固，凝固后的弹性比较好，能适应裂缝活动和变化。为了达到恢复结构整体性的目的，一般选用粘结强度比较高的环氧、甲凝类浆材。化学灌浆布孔方式分为骑缝孔和穿缝斜孔两种，前者适用于缝深12m以内的浅层裂缝，后者适用于深层裂缝7。目
37、前，国内外比较成熟的裂缝灌浆的主要工艺流程是：钻孔清缝埋管嵌缝试漏灌浆拔管封孔效果检查。骑缝理管应注意的是：为避免钻孔底部偏离缝而，管底距孔底要保留1/3孔深距离，即灌浆管仅理入孔深的2/3左右，并防止砂浆堵孔。在结构允许的前提下，灌浆压力宜尽最大，常用0.30.5Mpa。5 工程案例分析5.1 工程概况 重庆主城排水工程是三峡工程的配套工程，它的建设是为了改善重庆市主城区生产及生活废水对嘉陵江及长江的污染，保护三峡库区在水位达到 175m 后能够保持库区水质，避免给三峡库区造成不可挽回的污染。该管线位于嘉陵江及长江岸坡处，大部分管线在库区蓄水后将被江水淹没。排水工程灌注桩桩径为 3000 m
38、m，长度为 25-40m，箱涵外径为 2600mm2600mm，单节长度为 8m，属于密闭运行排水系统，且大部分将在三峡库区蓄水后在水下运行，因此质量要求很高。重庆市水务集团要求工程在混凝土施工过程中要求按照大体积混凝土的施工控制要求施工，并且工程竣工时要接受 15d 的密闭注水增压试验，检查工程的密闭程度和沁水性。工程所在的重庆城区温差变化大，极端温度高，最高为 42，最低为-3。并且因为施工时三峡库区已经开始蓄水，达到 159 m水位线，并且本工程施工工期将长达两年之久。因此要克服施工中汛期和库区蓄水的影响，工期十分紧张。本工程其他标段曾发生箱涵出现裂缝的质量问题，因此本标段施工中十分重视
39、。图5-1 重庆主城排水工程5.2 预防措施5.2.1 混凝土生产工艺（1）施工设备重庆主城排水工程施工设备中混凝土拌和机械以HZS50B型自动上料拌和楼为主，另配备2台JS500型强制式拌和机及PLD-800型自动上料机2台。砂石储料场位于拌和站南侧。拌和用水由水塔用100管送接至拌和站水箱，现场放置80t水泥储罐一只和粉煤灰储罐一只，砂、石、水、水泥、粉煤灰均为自动上料，由电脑控制，外加剂从操作平台上由人工加入。拌和站出料口以适宜硅搅拌运输车接料的高度设置。砼运输主要为2台6m3硅搅拌运输车；动力设备利用网电，另备2台120kw发电机组，以确保混凝土连续浇筑。（2）混凝上配比重庆主城排水工
40、程底板及墙体均属大体积混凝土，降低水泥水化热是非常有效的温控措施。重庆主城排水工程中水泥选用水化热较小的海螺牌普硅P.032.5级散装水泥；粉煤灰采用电厂生产的级袋装粉煤灰，掺量为水泥用量的20%，采用超量取代法掺加；外加剂选择以高效减水、引气量小，缓凝时间长并与已选定的水泥、粉煤灰配伍良好（水化热小、干缩性能好）为标准。采用南京水科院生产的HLC-1复合型外加剂，掺量为胶结材料的6%-7%，采用内掺法8。5.2.2 浇筑方式重庆主城排水工程底板浇筑时从左侧开始浇筑，采用阶梯法分5批浇筑，每批浇筑厚度为0.5m，阶梯理论长度为2m。砼每批硅方量为16.5m3，砼拌和站的理论出料强度为50m3/
41、h，实际生产强度取25.5m3/h，则每批砼浇筑时间为0.647h，即38.8min，5批砼浇筑完毕时间为192.5min，经多次试验掺外加剂后的砼初凝时间均大于300min，因此不会产生冷缝。底板混凝土入仓均用管径150的HBT砼输送泵送到仓面，再在仓面上挂漏斗和串筒下料，漏斗间距最大不超过3m，以便平仓振捣，串筒至浇筑面高度均在2m以内。下料前清除积水、杂物，并对原基础面进行养护，第一批料为与砼同标号的砂浆，其每批料厚度控制在0.4m内，砼上升速度控制在0.6m/h。一般以每个漏斗口下料数量控制，常用泵送次数（活塞工作次数）控制（每次为0.05m3）。浇筑仓面上使用5台振动机和1台平板振动
42、器，下料时尽量摊开，当中间堆料较高时，由人工扒平。平仓后即开始振捣，振捣时给每个操作手划定工作范围，在其范围内从一侧开始向另一侧进行振捣，振捣间距约为一倍半作用半径，即4050cm，上层硅振捣时应将振动棒插入下层砼5cm左右，振动捧插入砼中振捣时间约15-30s，做到快插慢拨。砼振动好的基本特征为：表面下沉停止，气泡不再冒出，表面平坦并有少许水泥浆。浇面层混凝土前应将凝结于钢筋上的水泥清除。由于泵送砼坍落度较大，泌水较多（掺抗裂剂时较少），故在浇底板砼时需用真空吸水机排除仓内积水，排除泌水后对砼进行复振。在泵送过程中，有计划中断时，应在预先确定的中断浇筑部位停止泵送，中断时间不宜超过1h。5.
43、2.3 养护重庆主城排水工程施工前根据试验数值对底板砼进行温控计算，并以此确定保温和养护措施，混凝土浇筑完毕后，及时进行养护，混凝土养护时间不少于14d。底板表层混凝土振捣后，及时抹平经真空吸水后在收光，收光后先铺塑料薄膜，再盖两层草帘，洒水养护。5.3 重庆主城排水工程施工中温度控制措施（1）各环节紧凑有序，缩短混凝上的运输时间。（2）合理安排施工工序，控制混凝土浇筑均匀上升，不出现堆积高差过大的现象9。（3）重庆主城排水工程混凝土浇筑完成后，加强混凝土的保温保湿养护工作，延长养护时间。（4）加强温度观测，为养护措施提供依据。（5）提高混凝土的抗拉强度。严格控制粗、细骨料的含泥量，碎石含泥量
44、低于1%，砂子含泥量低于2%；严格控制水胶比；采取二次振捣法，以提高相应龄期混凝土的抗拉强度和弹性模量。（6）混凝土加HLC且外加剂和粉煤灰，强制式拌和机净拌和时间不少于60s。（7）加冰块冷却混凝土拌和用水，降低混凝土入仓温度。5.4 大体积混凝土裂缝控制技术在工程中的效果重庆主城排水工程增压注水试验及外观严格检查后，无裂纹和渗漏点，满足密封要求，一次性达到设计和使用要求。业主非常满意。重庆市城市排水工程，提高了浇筑大体积混凝土的工作效率，减少施工难度，项目提前3个月完成，节约成本300多万元。目前，随着人民群众日益增长的环保意识，每个城市都在积极建设城市污水处理系统，箱涵已成为城市污水处理系统的一种重要形式。通过对重庆市城市排水工程的研究，也促进了大体积混凝土施工技术的发展。结 论大体积混凝土由于混凝土体积大，再加浇筑后水泥的水化热很多，聚集在内部的水泥水化热不易散发，致混凝土结
