CN104631831B - 一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，包括步骤为：在停工前混凝土浇筑层上浇筑水泥沥青砂浆步骤、降低待浇筑混凝土的入仓温度的步骤、混凝土浇筑步骤、以及根据冬季和夏季采取不同方式进行养护的步骤。其中，水泥沥青砂浆中的沥青含量为12‑15wt%，灰砂比值范围为1:1.5‑1:2.5，水灰比值范围为0.4‑0.55。采用上述施工方法后，操作简便且成本低廉，适用范围广泛。上述水泥沥青砂浆具有良好的防水隔水性能，能防止水通过停工前后浇筑的混凝土交界处渗入混凝土结构。沥青具有一定的柔度，能提高混凝土抗拉强度，防止应力集中而产生开裂。从而，能有效地降低恢复施工后产生温度裂缝的危险性，提高大体积混凝土结构的安全性和可靠性。

Description

一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法

技术领域

本发明涉及一种大体积混凝土浇筑施工方法，特别是一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法。

背景技术

在现代工程建设中，大体积混凝土被广泛运用于水利大坝、桥墩以及高层建筑基础等，在上述工程中，一旦大体积混凝土发生开裂，将会给工程带来巨大的安全隐患，甚至会因结构垮塌而造成巨大的经济损失。大体积混凝土由于断面尺寸大，水泥水化热不易散发，因此内部和外界的温度变化会引起较大的拉应力，另外，大体积混凝土受外界边界条件的约束，也会引起较大的拉应力。由于大体积混凝土结构配筋率低，拉应力主要靠混凝土本身来承受。而混凝土的抗拉强度很低，因此，由温度变化引起的较大拉应力往往会导致裂缝的出现。

在正常施工的情况下，大体积混凝土的耐久性必须进行温度应力的分析。但是，长期停工或不可预测停工对大体积混凝土结构安全会产生很大影响，目前对于长期停工这种情况恢复施工的系统化方法尚不多见。

长期停工是指长时间的停止施工，长期停工的原因主要有地震、洪水等不可抗力，或是停建缓建、宏观调控压缩基建规模等。对于大体积混凝土施工而言，长期停工会带来诸多不利影响，其中之一便是在恢复施工后更容易产生温度裂缝。长期停工使停工前浇筑的混凝土可以充分凝结硬化，在恢复施工后，新浇筑的混凝土在经历升温膨胀和降温收缩的过程中，必将受到下部先前浇筑的混凝土的约束，从而因应力集中而发生开裂。因此，在恢复施工后，必须采取适当的方法，防止裂缝的产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，该施工方法的使用，能有效地降低恢复施工后产生温度裂缝的危险性，提高大体积混凝土结构的安全性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，包括以下步骤：

第一步，浇筑水泥沥青砂浆：在停工前混凝土浇筑层上浇筑水泥沥青砂浆；

第二步，降低待浇筑混凝土的入仓温度：通过对待浇筑混凝土中各原材料进行降温，从而降低待浇筑混凝土的入仓温度；

第三步，混凝土浇筑：在第一步浇筑完成的水泥沥青砂浆上，用第二步中完成入仓温度降温的待浇筑混凝土进行浇筑；

第四步，冬季和夏季采取不同方式进行养护：当恢复施工时间为夏季时，对三步完成浇筑的混凝土表面进行降温养护；当恢复施工时间为冬季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面进行保温养护。

所述第一步中，所述水泥沥青砂浆中的沥青含量为12-15wt%，灰砂比值范围为1:1.5-1:2.5，水灰比值范围为0.4-0.55。

所述第一步中，所述水泥沥青砂浆的浇筑厚度为1-1.5m。。

所述第二步中，当浇筑块体的最小截面尺寸不超过20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低3-6℃；当浇筑块体的最小截面尺寸大于20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低4-8℃。

所述第二步中，当浇筑块体的最小截面尺寸为20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低5℃。

所述第二步中，通过骨粉冷却、冷却水搅拌或喷雾的方法，对待浇筑混凝土中各原材料进行降温。

所述第四步中，当恢复施工时间为夏季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面采取洒水的方式进行降温养护；当恢复施工时间为冬季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面采取覆盖保温板的方式进行保温养护。

本发明采用上述方法后，具有如下有益效果：

1.上述水泥沥青砂浆具有良好的防水隔水性能，能防止水通过停工前后浇筑的混凝土交界处渗入混凝土结构。沥青具有一定的柔度，能提高混凝土抗拉强度，防止应力集中而产生开裂。

2.上述施工方法，操作简便且成本低廉，适用范围广泛。

3.能有效地降低恢复施工后产生温度裂缝的危险性，提高大体积混凝土结构的安全性和可靠性。

附图说明

图1显示了拟建的混凝土重力坝的一个数值仿真模型示意图；

图2显示了按现有技术的施工方法施工时的施工应力场示意图；

图3显示了按本发明提出的施工方法进行施工时的施工应力场示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

某在建混凝土重力坝于夏季开始施工，施工一段时间后因特殊状况停工一个多月。

实施例1

按现有技术中的浇筑方案继续浇筑，完成恢复施工过程。施工后发现：坝体下半部发生严重开裂。

实施例2

采用本发明提出的施工方法，具体为：

一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，包括以下步骤：

第一步，浇筑水泥沥青砂浆：在停工前混凝土浇筑层上浇筑水泥沥青砂浆。水泥沥青砂浆中的沥青含量为12-15wt%，优选为12%；灰砂比值范围为1:1.5-1:2.5，优选为1:2,；水灰比值范围为0.4-0.55，优选为0.5。水泥沥青砂浆的浇筑厚度为为1-1.5m，优选为1m。

上述水泥沥青砂浆具有良好的防水隔水性能，能防止水通过停工前后浇筑的混凝土交界处渗入混凝土结构。沥青具有一定的柔度，能提高混凝土抗拉强度，防止应力集中而产生开裂。

第二步，降低待浇筑混凝土的入仓温度：通过对待浇筑混凝土中各原材料进行降温，从而降低待浇筑混凝土的入仓温度。

当浇筑块体的最小截面尺寸不超过20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低3-6℃；当浇筑块体的最小截面尺寸大于20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低4-8℃。优选，当浇筑块体的最小截面尺寸为20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低5℃。

上述对待浇筑混凝土中各原材料进行降温的方法，为现有技术，可以通过骨粉冷却、冷却水搅拌或喷雾等措施。

第三步，混凝土浇筑：在第一步浇筑完成的水泥沥青砂浆上，用第二步中完成入仓温度降温的待浇筑混凝土进行浇筑；

第四步，冬季和夏季采取不同方式进行养护。

当恢复施工时间为夏季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面进行降温养护；降温养护的方法，优选为采取洒水的方式。

当恢复施工时间为冬季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面进行保温养护；保温养护的方法，优选为采取覆盖保温板的方式，防止因表面遇冷收缩而发生开裂。

本发明建立在长期停工的基础之上，本实施例中，使用本发明提出的施工方法达到了预期的目标，混凝土重力坝未发生开裂。

试验模拟数据验证

申请人结合某拟建混凝土重力坝，如图1所示，显示了该拟建的混凝土重力坝的一个数值仿真模型示意图。

接着，申请人继续采用数值仿真手段对长期停工后的大坝应力场进行数值模拟分析。

1. 停工后采用现有技术的施工方法，混凝土重力坝的应力分布如图2所示，在混凝土重力坝的坝体底部的最大应力值为1.9MPa；在停工前后浇筑的混凝土交界处的最大应力值为0.75Mpa。从而，大于混凝土抗拉强度（坝体下半部选用C25混凝土，抗拉强度为1.75Mpa，交界处因混凝土龄期因素抗拉强度只有约0.6Mpa），造成开裂。图2中黑色部分，表示应力集中区。

2.停工后采用本发明提出的施工方法，混凝土重力坝的应力分布如图3所示，在混凝土重力坝的坝体底部的最大应力值为1.7MPa；在停工前后浇筑的混凝土交界处的最大应力值为0.4Mpa。从而，小于混凝土抗拉强度（坝体下半部选用C25混凝土，抗拉强度为1.75Mpa，交界处因混凝土龄期因素抗拉强度只有约0.6Mpa），从而能够有效地防止恢复施工后混凝土的开裂，保证结构的稳定性和安全性。图3中黑色部分，表示应力集中区。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，浇筑水泥沥青砂浆：在停工前混凝土浇筑层上浇筑水泥沥青砂浆；

第二步，降低待浇筑混凝土的入仓温度：通过对待浇筑混凝土中各原材料进行降温，从而降低待浇筑混凝土的入仓温度；

第三步，混凝土浇筑：在第一步浇筑完成的水泥沥青砂浆上，用第二步中完成入仓温度降温的待浇筑混凝土进行浇筑；

第四步，冬季和夏季采取不同方式进行养护：当恢复施工时间为夏季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面进行降温养护；当恢复施工时间为冬季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面进行保温养护。

2.根据权利要求1所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第一步中，所述水泥沥青砂浆中的沥青含量为12-15wt%，灰砂比值范围为1:1.5-1:2.5，水灰比值范围为0.4-0.55。

3.根据权利要求2所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第一步中，所述水泥沥青砂浆的浇筑厚度为1-1.5m。

4.根据权利要求3所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第二步中，当浇筑块体的最小截面尺寸不超过20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低3-6℃；当浇筑块体的最小截面尺寸大于20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低4-8℃。

5.根据权利要求4所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第二步中，当浇筑块体的最小截面尺寸为20m时，待浇筑混凝土的入仓温度需降低5℃。

6.根据权利要求5所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第二步中，通过骨粉冷却、冷却水搅拌或喷雾的方法，对待浇筑混凝土中各原材料进行降温。

7.根据权利要求6所述的能防止停工后大体积混凝土产生温度裂缝的施工方法，其特征在于：所述第四步中，当恢复施工时间为夏季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面采取洒水的方式进行降温养护；当恢复施工时间为冬季时，对第三步完成浇筑的混凝土表面采取覆盖保温板的方式进行保温养护。