混凝土施工温度裂缝控制措施探讨.pdf

S HA NX l WAT E R RES OURC ES 混 凝 土施 工温 度 裂缝 控制 措施 探 讨 李翠清 ( 山西省河渠建设开发申心， 山西 太原0 3 0 0 0 1 ) 摘要 目前， 国内大多建筑物表面存在裂缝 ， 这些裂缝影响了建筑物的外表美观， 其中很 多结构性裂缝直接 减少了建筑物的使用寿命。分析了混凝土在施工中温度裂缝的产生原因， 并从施工过程控制、 控制温度、 加强 养护三个方面阐述了控制建筑施工中温度裂缝的措施。 关键词】 混凝土； 温度； 裂缝； 控制措施 中图分类号 T U 5 2 8 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 2 ) 1 2 0 0 4 6 一 O l 随着城市化建设进程的不断加快 ， 太原市对汾河 东西干渠的美化要求越来越高， 为配合太原市创建全 国文明城市 ， 以建筑、 自然与人和谐为理念 ， 打造健 康、 运动、 休闲、 生态、 养生的水岸生活。 汾河东西干渠 的覆盖与利用越来越多， 东西干渠兼有供水服务性并 贯穿太原市城区， 一年四季均有施工， 且工期较长， 混 凝土用量大。为保证整个建筑工程的施工质量， 混凝 土的质量管理显得尤为重要。所以， 施工单位必须对 混凝土的质量进行严格把关 ， 加强施工过程中混凝土 的裂缝管理， 尽量避免混凝土裂缝的发生。 1 温度裂缝产生原因 在施工过程中，混凝土出现裂缝的原 因很多 ， 如 温度、 湿度、 材料、 地基等。温度裂缝主要是由于温度 原因引起 的混凝土表面裂缝 ， 裂缝 出现时间在混凝土 浇筑后 3 个月左右， 甚至更久， 温度裂缝较深时， 可能 会直接影响建筑物的结构安全。 混凝土在凝固过程中，水泥水化释放大量水化 热， 使混凝土内部温度逐步上升。 尺寸较小的结构， 由 于散热较快， 温升不高， 不致引起严重后果； 但大体积 混凝土的最小尺寸也常在 3 5 m以上， 而混凝土导热 性能随热传导距离呈线性衰减， 大部分水化热将积蓄 在浇筑块内， 使块内温度升高达 3 0 5 0 ， 甚至更高。 随着时间的推移 ， 温度逐渐下降， 与多年平均气温接 近。但如果混凝土养护不到位， 就会使混凝土的表面 干缩变形受到内部混凝土的约束， 从而产生裂缝。 在施工过程中， 混凝土降温时内部会产生较大拉 应力， 且在配筋混凝土边沿部位产生的拉应力要由混 凝土 自 身承担， 但要求不出现拉应力或者出现小于混 凝土强度的拉应力。为此， 施工人员一定要掌握温度 应力对混凝土造成破坏的规律。 2 控制措施 根据城区段干渠混凝土施工的特殊性， 为了控制 在混凝土施工过程中产生温度裂缝， 施工单位应从以 下两方面加强管理。 2 1 施 工过 程控 制 混凝土施工过程中严格控制混凝土配料的比例， 选用符合规范标准的混凝土配料。 在混凝土运输过程 中应避免阳光直射及雨天运输，严格控制运输距离， 避免离析现象产生。 在冬季施工过程中更应当注意混 凝土在运输过程中的温度控制。根据当地气候条件， 在不同季节应添加不同的混凝土添I I I I 。 在混凝土的 浇筑过程中， 振捣工序一定要选择熟练、 有经验的施 工人员， 确保振捣密实， 避免混凝土裂缝的产生。 2 2 控 制 温度 首先， 充分考虑施工工地的温度情况， 因地制宜， 在混凝土搅拌过程中， 用水将砂石冷却， 进而降低混 凝土的浇筑温度。浇筑时， 减少混凝土的厚度 ， 充分利 用混凝土的表面进行散热； 施工人员还可以通过在混 凝土内部设置循环水管的办法对混凝土进行降温。 其次， 冬季施工要加强保温措施 ， 为了防止由于 温度应力大于同期混凝土的抗拉强度而产生裂缝， 采 取保温保湿的养护办法， 通过在混凝土表面和底层薄 膜浇水进行养护， 然后尽快覆盖， 混凝土养护 1 4 d ， 施 工单位可根据当地天气情况适当的延长养护时间。 第三 ， 在混凝土制作过程中， 操作人员在新浇筑 的混凝土完成后及时拆除模板， 如果混凝土的温度超 过周围环境的气温， 应适当考虑延长拆模时间， 避免 混凝土表面出现早期裂缝。在混凝土 ( 下转第4 8 页) S HANX I WAT ER R ES O URC ES 机荷载变化而造成闸门失速， 系统应迅速平稳地调整 活塞杆速度、 油压等参数， 以免出现冲击和振动。 钢坝闸启闭时两端油缸行程会产生一定偏差， 很 容易造成闸门卡堵、 扭曲变形甚至损坏。因此， 油缸行 程传感器专门检测两端液压缸的行程偏差， 当偏差值 在 1 5 3 5 m m之间时， 液压系统自动调整液压缸的进、 出油量， 使液压缸同步。 当偏差值不小于 3 5 m m时， 电 机 自动停止并发出声光报警信号上传至监控中心。 闸门在预定位置局部开启泄流时， 应由液压穿轴 锁定系统进行锁定 ， 使整个液压缸卸载。整套穿轴锁 定动作可进行远程控制、 操作。闸门上下端都安装了 限位开关， 保证闸门在全开( 关) 位置时运行安全。 监视启闭机投人命令是否执行和油泵是否正常 运行， 并把数据传到上位机。 3 3 视 频 系统 根据需要共设 1 9台彩色转黑白高清智能匀速球 摄像机， 置于每座钢坝闸旁。在监控中心能控制前端 的云台和摄像机镜头焦距 ， 可远方清晰、 直观监视钢 坝闸运行及河道蓄水情况。 视频监控系统由光端机、 光缆终端盒、 云台、 云台 解码器、 视频矩阵、 大屏幕、 电视墙、 硬盘录像机， 摄像 机， 视频线缆等组成。 所选摄像机具有防水防雷、 高解 晰度 C C D及白天不偏色、 低照时噪点小、 层次感好等 优点 ，能在各种恶劣的环境下正常工作。并配置了 3 O 个 L E D进行补光， 保证了低照时的图像效果， 且恒 流源控制线路充分有效发挥了L E D性能， 视频信号、 数据信号等可同时在大屏幕或电视墙上显示， 窗口的 位置、 大小任意移动， 各窗口之间可以覆盖、 重叠且不 受影响。监控人员可任意调取存储的监控图像， 录像 资料的智能化检索、 回放。通过电子地图的方式实时 展现不同河道位置的钢坝闸分布情况， 从而对钢坝闸 各种监控数据处理、 维护和输出进行管理， 为准确定 位事故点， 正确处理事故提供基础依据。 3 4 通 讯 系统 该通讯系统具有点多、 面广、 线长的特点， 各节点 之间通过单模百兆冗余光纤接口连接，采用 1 2 芯单 模光缆， 线路全长2 1 k m 。选用集语音、 数据、 图象、 计 算机网络通信业务为一体的光电一体化光端机。 光缆 在敷设时穿钢管以最大限度地避免雷击和人为破坏。 4 结语 通过汾东水系钢坝闸监控系统的设计 ， 确立了该 工程高层次的自动化水平， 为发挥城市生态效益和社 会效益打下良好地基础， 对今后类似工程的建设具有 良 好的借鉴作用。 更重要的是美化了太原市城市水系 环境， 提升了城市品味和人民生活质量。 作者简介 刘小锋( 1 9 7 9 一 ) ， 男， 2 0 0 2年毕业于中国地质 大学( 北京) 自动控制专业， 工程师。 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 1 8 ； 修回日期 2 0 1 2 1 1 - 2 6 ( 上接第4 6页) 浇筑初期，水泥水化热会在混凝土表 面引起较大的拉应力 ， 此时拆除模板， 混凝土的表面 温度骤降 ， 产生温度梯度， 在混凝土的表面附加一拉 应力， 当表面拉应力达到最大数值时， 就会产生混凝 土温度裂缝。为此， 施工人员要在拆除模板后及时覆 盖保温材料， 防止混凝土表面产生过大拉应力。 2 3 加强养护 目前， 很多混凝土裂缝属于不会损坏建筑物结构 安全的表面裂缝， 大都受温度梯度影响。 研究表明， 混 凝土浇筑完成后， 本身含有的水分足以完成水泥水化 的需要， 为此 ， 混凝土浇筑后的一段时间是混凝土早 期养护的关键， 也是保证混凝土质量的关键， 施工人 员一定要加强对混凝土早期的保温养护工作。 混凝土养护的主要 目的是使混凝土可以有适宜 的温湿条件， 为此， 养护工作要尽量避免混凝土的内 外温差以及表面的温度梯度差距过大， 施工人员要采 取一定的措施使得混凝土施工时的温度不低于混凝 土使用时的稳定温度，根据太原市夏季中午光照强、 温度高的特点，应尽量避免在中午进行混凝土浇筑， 最好在晚上进行浇筑。 而冬季混凝土施工则与夏季相 反， 尽量在中午浇筑。 同时要防止旧混凝土过冷， 减小 新旧混凝土之间的温度差，也可避免温度裂缝的产 生。 混凝土施工浇筑完成后， 一方面， 通过混凝土的早 期养护 ， 使其有适宜的温度和湿度， 防止因温湿条件 而发生干缩变形， 避免混凝土裂缝产生； 另一方面， 可 以确保水泥水化热的正常进行， 提高混凝土的强度和 耐久性。 3 结语 综上所述， 根据我单位多年来在东西干渠的覆盖 施工中， 总结大量使用混凝土的经验 ， 混凝土裂缝的 产生与混凝土施工过程、 温度控制及后期养护有着非 常直接的关系。因此， 施工单位在混凝土的施工过程 中一定要严格依据混凝土制作规范、 工艺进行， 加强 混凝土的后期养护工作 ， 以保证混凝土性能， 提高工 程质量。 作者简介】 李翠清( 1 9 8 2 一 ) ， 女， 2 0 0 9年毕业于河海大学 水利工程专业， 助理工程师。 收稿 日 期 2 0 1 2 一 1 0 1 5 ； 修回日期 2 0 1 2 1 1 - 2 3