節(jié)能設(shè)計(jì)與計(jì)算在市政工程防控措施中的應(yīng)用

魏國臣

(通遼市交通工程局 內(nèi)蒙古通遼 028006)

在公路建設(shè)中常用的材料之一有混凝土，具有價(jià)格低、取材廣、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。在應(yīng)用混凝土材料進(jìn)行公路工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，已成為影響工程質(zhì)量重要因素之一。下面結(jié)合本文工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析歸納。

1 產(chǎn)生原因

1.1 溫度影響

在施工期間，由于受外界氣溫變化的影響，混凝土的結(jié)構(gòu)隨溫度變化而變化，比如外界氣溫有所降低，混凝土的溫度降低的會(huì)更快，尤其是當(dāng)外界氣溫驟降時(shí)，混凝土的里外的溫差就進(jìn)一步擴(kuò)大。在混凝土灌注的開始時(shí)間，水泥在遇水的情況下會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，混凝土的溫度會(huì)上升，因?yàn)楸砻嫔峥欤瑴囟壬仙^慢，而內(nèi)部散熱條件差，熱量散慢，溫度上升較快。當(dāng)氣溫低于零度時(shí)，游離水轉(zhuǎn)化成冰，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，而使膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步變小，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

1.2 施工方法以及材質(zhì)的影響

施工方法不合理、質(zhì)量低容易產(chǎn)生裂縫。首先沒有對材料進(jìn)場進(jìn)行有效的管理，并且并未有效的對碎石進(jìn)行分級，施工單位石子混堆、混放，導(dǎo)致拌合物性能變差，因此產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。其次，施工支架支撐力弱，澆筑后支架下沉才產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象。施工時(shí)模板硬度較小，易產(chǎn)生變形。同時(shí)，鋼筋銹蝕保護(hù)層厚度不足，膨脹應(yīng)力導(dǎo)致保護(hù)層開裂，沿鋼筋產(chǎn)生裂縫，伴有銹跡出。

1.3 收縮變形和地基沉降的影響

因混凝土中含有大量空隙、孔隙中會(huì)儲(chǔ)存大量的水分，從而影響混凝土的性質(zhì)，引起裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。由于地基地質(zhì)條件不同、基礎(chǔ)類型差別大、凍脹等原因，都會(huì)引起構(gòu)件不同程度的變形，結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力發(fā)生相應(yīng)的變化，薄弱部位產(chǎn)生沉降而產(chǎn)生裂縫。

2 預(yù)防措施

2.1 合理設(shè)計(jì)

采取合理的設(shè)計(jì)方案，構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，要避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變，難以避免時(shí)，應(yīng)在局部做好處理，如轉(zhuǎn)角或圓角處，加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配要斜向鋼筋，對于較大的孔洞，必要時(shí)在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。

2.2 優(yōu)選材料

根據(jù)施工要求選擇水泥品種、等級，保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級，保持混凝土良好工作性，優(yōu)化混凝土配合比，使混凝土具有較大的抗裂能力。在大體積混凝土施工時(shí)，拌合時(shí)可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力。

2.3 強(qiáng)化基底

基底要盡可能以樁柱式基礎(chǔ)，避免下部沉陷不均。首先需要對基底進(jìn)行技術(shù)處理，并要求在修復(fù)的過程中盡力減少不均勻沉陷現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)要求我們對基礎(chǔ)的橫向連接進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理，從而大大減少沉降對接縫處的影響。

2.4 完善方案

采用合適的澆筑方案。其中主要包括分層澆筑法和分段跳倉澆筑法。然后采用二次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，用以提高對裂縫現(xiàn)象的有效預(yù)防。第三，降低混凝土澆筑溫度，使混凝土產(chǎn)生的溫差變小，從而避免開裂。

3 處理方法

3.1 加強(qiáng)溫度控制

充分改良骨料的配置，適當(dāng)增加添加劑，采用干硬性混凝土。在拌和過程中，充分冷卻碎石，達(dá)到降低混凝土澆筑溫度。在溫度較高的天氣狀況下施工，必須減少澆筑厚度，擴(kuò)大澆筑層面積，提高散熱水平。同時(shí)要注意澆筑時(shí)間與混凝土溫度的變化。例如，在夏季，需要對材料進(jìn)行噴水降溫處理，而在冬季，一般對材料進(jìn)行保溫處理，像是覆蓋保溫材料等。

3.2 加強(qiáng)施工控制

最主要的是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，選擇好的石子，控制砂的粒徑及含量，減少空隙率和收縮量，增強(qiáng)混凝土抗裂強(qiáng)度。增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)補(bǔ)充水分，盡最大能力提高混凝土的強(qiáng)度，避免產(chǎn)生裂縫。在高溫施工下，要經(jīng)常澆水，降低溫度和混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。

3.3 完善修補(bǔ)方法

3.3.1 表面修補(bǔ)

做法是在裂縫的縫隙處涂抹具有一定濃度的水泥漿，對于其他部分則進(jìn)行環(huán)氧膠泥的涂抹。為防止裂縫的進(jìn)一步出現(xiàn)或者是現(xiàn)存的裂縫繼續(xù)開裂，這就要求在裂縫之中粘附玻璃纖維布，用以保障裂縫的安全。

3.3.2 灌漿法

當(dāng)表面修補(bǔ)已不能滿足相關(guān)要求，就需要采用灌漿法。即采用相關(guān)設(shè)備將漿質(zhì)料壓入裂縫中，當(dāng)漿質(zhì)料冷卻變硬的時(shí)候，硬化后漿質(zhì)料與混凝土形成整體，并且具有很強(qiáng)的密封性能。對于一般裂縫，漿質(zhì)材料是水泥等一般性的物質(zhì)，然而對于比較嚴(yán)重的裂縫，主要采取相對來講此乃功能較為穩(wěn)定的物質(zhì)。

3.3.3 嵌縫法

即在裂縫處進(jìn)行修補(bǔ)分槽，并且在槽內(nèi)灌筑填充物，從而將裂縫填充起來。

3.3.4 結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫對橋梁的使用年限和質(zhì)量產(chǎn)生重大影響的時(shí)候，就必須對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。這種方法主要是指：增加混凝土結(jié)構(gòu)的面積并且加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力的加固、支點(diǎn)的加固等。

4 結(jié)語

混凝土橋梁裂縫的產(chǎn)生原因十分多樣，保證不出現(xiàn)裂縫很難，工程中也允許產(chǎn)生微小裂縫，本文通過對橋梁混凝土裂縫的類型、產(chǎn)生原因及預(yù)防措施做了分析僅供借鑒,以便有效控制裂縫的產(chǎn)生，提高工程質(zhì)量，延長使用壽命。

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