CN102518048B - 零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,即在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,预埋厚壁金属管。该方法依次包括以下步骤:步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管;步骤二,安装冷却管;步骤三,对冷却管进行检漏;步骤四,在第一方混凝土入模5~10小时后,打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,并根据具体情况调整冷却水的流速;步骤五,冷却结束后,向冷却管中浇筑水泥沙浆,封闭冷却管。本发明的预防方法不仅缩短了混凝土内部热量散发的时间,降低了混凝土的升温,避免出现拉应力,有效防止裂缝的出现;而且此方法简单易操作,不影响施工进程。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土浇筑裂缝预防方法,具体涉及了一种0#(零号)块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法。
背景技术
混凝土的早期裂缝预防是混凝土工程质量控制的一个关键点,是影响结构使用功能、外观质量和耐久性的重要因素。近些年来,桥梁、隧道衬砌以及其他构件尺寸并不大的混凝土结构开裂的现象日益增多,水化热以及温度变化已经成为引起混凝土开裂的主要原因之一。特别是在大跨径刚构桥建设过程中,承台、桥墩和箱梁的0#块等部位比较容易出现非荷载裂缝。其中0#块与桥墩固结,是桥梁上部结构的受力主体,所以结构形式、受力状况都比较复杂,且腹板的结构形式,也使得在腹板浇筑之后,施工单位也难于采取常规的混凝土养护措施来降低腹板混凝土温度。大跨度刚构桥0#块箱梁高度较大,一次性浇筑困难,往往采取竖向分层浇筑的施工方案,先后浇筑时间间隔较长。以上这些情况,决定了大跨径连续刚构桥的0#梁段相对于其他构件更容易出现施工期间的非荷载裂缝。但是该现象没有引起人们的足够重视,目前,在0#块施工中也没有相应的预防/避免措施。因此,急需一种在0#块施工中预防非荷载裂缝的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供了一种零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法。
为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,其特征在于:在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,纵向预埋厚壁金属管,该方法依次包括以下步骤:
步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管;由于A冷却管靠近腹板侧面,B冷却管在腹板横向中间位置,A冷却管处的散热量小于B冷却管位置的散热量,要求B冷却管的散热性能应优于A冷却管,因此,B冷却管的外径及壁厚应大于或等于A冷却管的外径及壁厚;
步骤二,在前一层混凝土浇筑完成,经养护后,一般为1~3天,开始绑扎后一层钢筋及安装模板,然后将冷却管在纵向上弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,在横向上A冷却管和B冷却管相互交替安装;
步骤三,冷却管安装完成后,先压力灌水,灌水的压强不小于20H(kPa),H为浇筑高度查看无缝钢管的各连接处有无渗漏现象,确认无渗漏现象后,将冷却管的进水口和出水口暂时封闭;
步骤四,在第一方混凝土入模5~10小时后,不管整个浇筑工程是否结束,都应打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,同时在冷却管的出水口处***温度计,调整冷却水的流速,以使A冷却管与B冷却管出水口的水温差不大于15℃,A冷却管出水口的水温与周围环境温差不超过10℃;
步骤五,当A冷却管和B冷却管出水口的水温差稳定在5℃以下时,且灌注冷却水时间不小于144小时,停止灌注冷却水,并临时封闭出水口和进水口;停止灌水48小时之后,由出水口灌注与腹板相同标号的水泥沙浆,进水口均匀流出无泡水泥沙浆时停止灌注,待凝固后,变为实心的冷却管成为零号块腹板实体的一部分。
所述的A冷却管和B冷却管均为无缝厚壁金属管。
所述的A冷却管和B冷却管的外径分别为Da、Db,且满足关系式Db=1.0Da~2.0Da。
所述的冷却管的布置方式包括横向布置方式和竖向布置方式。
所述的横向布置方式为:在横向上A冷却管和B冷却管相互间隔安装,腹板外侧距A无缝钢管中心间距离为Dao,且满足关系式Dao=4.0Da~5.0Da,无缝钢管中心横向间距为Dab,且满足关系式Dab=3.0(Da+Db)~4.0(Da+Db)。
所述的竖向布置方式为:在纵向上冷却管呈曲形回路状固定安装在钢筋上,需要布置冷却管的竖向高度大于0.33H、且不小于2.0m,最底一层冷却管中心与前次浇筑混凝土顶面距离为H’s’,且满足关系式H’s’=8.0Da~10.0Da,冷却管中心竖向间距为H’s,且满足关系式H’s=10.0Da~12.0Da,弯头连接管弯曲半径为R,且满足关系式R=5.0Da~6.0Da。
所述的钢筋中的一部分用等效截面面积的无缝厚壁金属管代替。
在本发明中所述的无缝厚壁金属管一般采用的是无缝厚壁钢管,而且一般认为,壁厚/管径(比值)等于0.02是厚壁钢管和薄壁钢管的分界线,壁厚/管径(比值)小于0.02的是薄壁钢管,大于的是厚壁钢管。
腹板每层浇筑高度H一般为3.0~8.0m不等,腹板厚度h一般为0.5~1.2m不等。的无缝厚壁金属管(钢管)的规格如下表所示
本发明的优点:
本发明采用了预埋无缝厚壁金属管作为冷却管,在混凝土开始硬化发生水化热时灌注冷却水,冷却管通水后可以缩短混凝土内部热量散发的时间,降低混凝土的温升,避免出现拉应力,从而防止裂缝出现;而且此方法简单易操作,不影响施工,且冷却管可起到普通钢筋的作用,提高腹板的承载能力,冷却管灌浆后不影响结构外观,不影响腹板截面强度及刚度。
附图说明
图1是本发明的预防方法中冷却管竖向布置方式的示意图;
图2是本发明的预防方法中冷却管横向布置方式的示意图;
图3是本发明中的冷却管直径Da与A冷却管中心距腹板外侧距离Dao关系曲线图;
图4是本发明中的冷却管壁厚t与腹板厚度h关系曲线图;
图5是本发明中的冷却管直径D与腹板厚度h关系曲线图;
图6是本发明中的冷却管直径Da、Db与A、B管中心距Dab关系曲线图;
图7是本发明中的冷却管直径Da与管竖向间距H’s’关系曲线图;
图8是本发明中的冷却管直径Da与管竖向间距H’s关系曲线图。
在附图中,冷却管竖向布置呈S形,进水口在上、出水口在下;横向采用3排冷却管,A冷却管在两侧,B冷却管在中间;图4、图5则描述了冷却管壁厚t、直径D与腹板厚度h的关系,一般情况下t、D的取值不宜过小。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明,但实施例不限制本发明的保护范围。
实施例1:
如附图所示,本发明的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,是在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,预埋厚壁金属管,该方法依次包括以下步骤:
步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管,广西某刚构桥0号块第二层浇筑高度为4.0m,腹板厚度为1.0m,选用了壁厚均为3.0mm的冷却管,其中A冷却管外径为42.3mm,B冷却管外径为48.0mm;
步骤二,在第一层混凝土浇筑完成,养护2天后,开始绑扎第二层钢筋及安装模板,然后将冷却管在纵向上弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,需要竖向布置冷却管的高度2.0m,最底一层冷却管中心距前次浇筑混凝土顶面H’s’=0.32m,冷却管中心竖向间距为H’s=0.43m,弯头连接管弯曲半径为R=0.22m;在横向上采用3排冷却管,A冷却管在两侧,B冷却管在中间,腹板外侧距A无缝钢管中心间距离为Dao=0.17m,无缝钢管中心横向间距为Dab=0.33m;
步骤三,冷却管安装好后,80kPa的压力灌水,查看无缝钢管的各连接处有无渗漏现象,确认无渗漏现象后,将冷却管的进水口和出水口暂时封闭;
步骤四,在第一方混凝土入模8小时后,打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,同时在冷却管的出水口处***温度计,调整冷却水的流速,使得A冷却管与B冷却管出水口的出水温差不大于15℃,A冷却管出水口的水温与周围环境温差不超过10℃;
步骤五,当A冷却管和B冷却管出水口的水温差稳定在5℃以下时,且灌注冷却水时间达160小时,停止灌注冷却水,并临时封闭出水口和进水口;停止灌水48小时之后,由出水口灌注与腹板相同标号的水泥沙浆,至进水口均匀流出无泡水泥沙浆时停止灌注,待水泥沙浆凝固后,变为实心的冷却管成为零号块腹板实体的一部分。
实施例2:
如附图所示,本发明的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,是在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,预埋厚壁金属管,该方法依次包括以下步骤:
步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管,某刚构桥0号块第二层浇筑高度为8.0m,腹板厚度为1.2m,A冷却管外径为48.0mm、壁厚为3.0mm,B冷却管外径为为60.0mm、壁厚均为5.0mm;
步骤二,在第一层混凝土浇筑完成,养护2天后,开始绑扎第二层钢筋及安装模板,然后将冷却管在纵向上弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,需要竖向布置冷却管的高度2.70m,最底一层冷却管中心距离前次浇筑混凝土顶面H’s’=0.40m,冷却管中心竖向间距为H’s=0.48m,弯头连接管弯曲半径为R=0.24m;在横向上采用3排冷却管,A冷却管在两侧,B冷却管在中间,腹板外侧距A无缝钢管中心间距离为Dao=0.20m,无缝钢管中心横向间距为Dab=0.40m;
步骤三,冷却管安装好后,160kPa的压力灌水,查看无缝钢管的各连接处有无渗漏现象,确认无渗漏现象后,将冷却管的进水口和出水口暂时封闭;
步骤四,在第一方混凝土入模5小时后,打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,同时在冷却管的出水口处***温度计,调整冷却水的流速,使得A冷却管与B冷却管出水口的水温差不大于15℃,A冷却管出水口的水温与周围环境温差不超过10℃;
步骤五,当A冷却管和B冷却管出水口的水温差稳定在5℃以下时,灌注冷却水时间已达150小时,停止灌注冷却水,并临时封闭出水口和进水口;停止灌水48小时之后,由出水口灌注与腹板相同标号的水泥沙浆,至进水口均匀流出无泡水泥沙浆时停止灌注,待水泥沙浆凝固后,变为实心的冷却管成为零号块腹板实体的一部分。
实施例3:
如附图所示,本发明的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,是在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,预埋厚壁金属管,该方法依次包括以下步骤:
步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管,某刚构桥0号块第二层浇筑高度为3.5m,腹板厚度为0.8m,A冷却管外径为33.5mm、壁厚为3.0mm,B冷却管外径为为33.5mm、壁厚均为4.0mm;
步骤二,在第一层混凝土浇筑完成,养护2天后,开始绑扎第二层钢筋及安装模板,然后将冷却管在纵向上弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,需要竖向布置冷却管的高度2.0m,最底一层冷却管中心距离前次浇筑混凝土顶面H’s’=0.25m,冷却管中心竖向间距为H’s=0.35m,弯头连接管弯曲半径为R=0.175m;在横向上采用3排冷却管,A冷却管在两侧,B冷却管在中间,腹板外侧距A无缝钢管中心间距离为Dao=0.15m,无缝钢管中心横向间距为Dab=0.25m;
步骤三,冷却管安装好后,70kPa的压力灌水,查看无缝钢管的各连接处有无渗漏现象,确认无渗漏现象后,将冷却管的进水口和出水口暂时封闭;
步骤四,在第一方混凝土入模10小时后,打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,同时在冷却管的出水口处***温度计,调整冷却水的流速,使得A冷却管与B冷却管出水口的水温差不大于15℃,A冷却管出水口的水温与周围环境温差不超过10℃;
步骤五,当A冷却管和B冷却管出水口的水温差稳定在5℃以下时,灌注冷却水时间已达150小时,停止灌注冷却水,并临时封闭出水口和进水口;停止灌水48小时之后,由出水口灌注与腹板相同标号的水泥沙浆,至进水口均匀流出无泡水泥沙浆时停止灌注,待水泥沙浆凝固后,变为实心的冷却管成为零号块腹板实体的一部分。
Claims (4)
1. 一种零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,其特征在于:在零号块腹板分层浇筑的上层混凝土内,预埋厚壁金属管,该方法依次包括以下步骤:
步骤一,根据腹板厚度准备相应规格的冷却管,包括A冷却管和B冷却管;所述的B冷却管的散热性能应优于A冷却管,B冷却管的外径及壁厚应大于或等于A冷却管的外径及壁厚;
步骤二,在前一层混凝土浇筑完成,经养护后,开始绑扎后一层钢筋及安装模板,然后将冷却管在纵向上弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,在横向上A冷却管和B冷却管相互交替安装;
所述的冷却管的布置方式包括横向布置方式和竖向布置方式;
所述的横向布置方式为:在横向上A冷却管和B冷却管相互交替安装,腹板外侧距A无缝钢管中心间距离为Dao,且满足关系式Dao=4.0Da~5.0Da,无缝钢管中心横向间距为Dab,且满足关系式Dab=3.0(Da+Db)~4.0(Da+Db);Da为A冷却管的外径,Db为B冷却管的外径;
所述的竖向布置方式为:在竖向上冷却管弯曲使其呈回形状并固定在钢筋上,需要布置冷却管的竖向高度大于0.33H、且不小于2.0m,最底一层冷却管中心与前次浇筑混凝土顶面距离为H’s’, 且满足关系式H’s’ =8.0Da~10.0Da,冷却管中心竖向间距为H’s,且满足关系式H’s =10.0Da~12 .0Da,弯头连接管弯曲半径为R,且满足关系式R =5.0Da~6.0Da;
步骤三,冷却管安装完成后,先压力灌水,灌水的压强不小于20H(kPa),H为浇筑高度,查看无缝钢管的各连接处有无渗漏现象,确认无渗漏现象后,将冷却管的进水口和出水口暂时封闭;
步骤四,在第一方混凝土入模5~10小时后,打开冷却管的进水口和出水口,并向冷却管进水口灌注冷却水,同时在冷却管的出水口处***温度计,调整冷却水的流速,以使A冷却管与B冷却管出水口的水温差不大于15℃,A冷却管出水口的水温与周围环境温差不超过10℃;
步骤五,当A冷却管和B冷却管出水口的水温差稳定在5℃以下时,且灌注冷却水时间不小于144小时,停止灌注冷却水,并临时封闭出水口和进水口;停止灌水48小时之后,由出水口灌注与腹板相同标号的水泥沙浆,进水口均匀流出无泡水泥沙浆时停止灌注,待水泥沙浆凝固后,变为实心的冷却管成为零号块腹板实体的一部分。
2. 根据权利要求1所述的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,其特征在于:所述的A冷却管和B冷却管均为无缝厚壁金属管。
3. 根据权利要求1所述的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,其特征在于:所述的A冷却管和B冷却管的外径分别为Da、Db,且满足关系式Db=1.0Da~2.0Da。
4. 根据权利要求1所述的零号块腹板分层浇筑非荷载裂缝预防方法,其特征在于:所述的钢筋中的一部分用等效截面面积的无缝厚壁金属管代替。
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