风化岩基础上的超长超大基础底板砼裂缝控制方法.pdf

本发明涉及基础底板混凝土施工方法，尤其是一种风化岩基础上的超长超大基础底板砼裂缝控制方法。包括施工阶段最小跳仓块间距计算，外约束应力计算，还包括：分仓长度及分仓的确定：根据实际的地质条件，合理考虑地基阻力系数，增加分仓长度，减少分仓数量；混凝土优化配比：掺加约占水泥用量25％的粉煤灰替代水泥，并且掺加适量的矿粉，以减小单方水泥用量，降低水化热温升；粗细骨料选用级配良好，砂石含泥量控制在1.5％以内；浇筑：采用砼一次连续性浇筑；混凝土养护降温：采用塑料薄膜进行覆盖，并进行定期浇水，防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝。本发明可有效控制混凝土的早期裂缝，有效降低混凝土温度应力和减少混凝土收缩变形。

1.  一种风化岩基础上超大超长基础底板混凝土裂缝控制方法，包括施工阶段最小跳仓块间距计算，外约束应力计算，其特征在于，它还包括如下步骤：
a、分仓长度及分仓的确定：根据实际的地质条件，合理考虑地基阻力系数，增加分仓长度，减少分仓数量；
b、混凝土优化配比：掺加约占水泥用量25％的粉煤灰替代水泥，并且掺加适量的矿粉，以减小单方水泥用量，降低水化热温升；粗细骨料选用级配良好，砂石含泥量控制在1.5％以内；
c、浇筑：采用砼一次连续性浇筑；
d、混凝土养护降温：采用塑料薄膜进行覆盖，并进行定期浇水，防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝。

风化岩基础上的超长超大基础底板砼裂缝控制方法
技术领域
本发明涉及基础底板混凝土施工方法，尤其是一种风化岩基础上的超长超大基础底板砼裂缝控制方法。
背景技术
目前，随着建设规模的日趋增大，超长混凝土结构日益增多，工程裂缝控制技术难度更高，混凝土结构裂缝问题是一个相当普遍的质量问题。如何在不增加投资的条件下利用简便易行的常规技术手段解决混凝土裂缝控制问题，是目前广大工程技术人员努力探讨的课题。目前超大、超长底板裂缝控制的主要措施有：采用分层、分段、斜面浇注；同时，设计一般要求后浇带在两侧结构施工60天后才能进行浇注。该方法存在以下不足：
(1)后浇带内垃圾、杂物清理影响施工进度及底板抗渗的质量。
(2)后浇带两侧施工缝凿毛清理困难，新旧混凝土浇注间隔太长，施工缝处粘结强度很难保证，造成裂缝渗漏现象。
发明内容
本发明旨在提供一种取消大体积混凝土后浇带和膨胀剂，解决混凝土配合比控制问题和混凝土温度收缩应力的控制问题；地下结构采用跳仓法施工，解决温度-应变曲线的变化情况和混凝土抗拉性能的变化情况，以达到有效控制底板裂缝目的的风化岩基础上的超长超大基础底板砼裂缝控制方法。
本发明采取的技术方案是：
一种风化岩基础上超大超长基础底板混凝土裂缝控制方法，包括施工阶段最小跳仓块间距计算，外约束应力计算，其特征在于，它还包括如下步骤：
a、分仓长度及分仓的确定：根据实际的地质条件，合理考虑地基阻力系数，增加分仓长度，减少分仓数量；
b、混凝土优化配比：掺加约占水泥用量25％的粉煤灰替代水泥，并且掺加适量的矿粉，以减小单方水泥用量，降低水化热温升；粗细骨料选用级配良好，砂石含泥量控制在1.5％以内；
c、浇筑：采用砼一次连续性浇筑；
d、混凝土养护降温：采用塑料薄膜进行覆盖，并进行定期浇水，防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝。
本发明与现有技术相比，其突出的优点和效果是：通过合理修订风化岩地基阻力系数，控制分仓长度，有效控制了混凝土的早期裂缝；优化配合比严格控制水泥用量，有效降低了混凝土温度应力和减少混凝土收缩变形。
具体实施方式
以下结合实施例详述本发明。
本实施例所述超长、超大基础底板混凝土裂缝控制方法，按如下步骤进行：
一、施工阶段最小跳仓块间距计算：
a、计算混凝土收缩量及收缩当量温差：
ε_Y(t)＝ε⁰_Y(1-e^-0.01t)M₁·M₂…M₁₀
(α为混凝土线膨胀系数，α＝1×10^-5/℃)
b、计算混凝土最大水化热绝热温升值：
T₂＝T_max＝T×K₁×K₂×K₃×K₄
c、综合温差：T＝T1+T2+T3
σxmax*=-EαT[1-1chβL2]H(t,τ)]]>
d、混凝土弹性极限拉伸考虑配筋影响：
ε_pa＝0.5R_f(1+ρ/d)×10^-4
考虑徐变影响：ε_p＝2ε_pa
e、计算最小裂缝间距，即最小跳仓块的长度〔L〕min
[L]min=HECxarecosh(|αT||αT|-ϵp)]]>
二、分仓长度及分仓的确定：
本实施例中的该风化岩地基上有一层厚度平均近200mm的碎卵石层，根据以往的施工经验，这层碎卵石层可以看作是滑动层，其地基阻力系数修改为0.1N/mm3。经计算的跳仓长度L的范围为30-60米。所以根据计算结果，整体平面施工划分成九个区域，每段浇灌长度约为30m，隔开一段浇一段，相邻两段间隔时间不少于七天，以避免混凝土施工初期激烈的温差及干缩作用。9个区域的砼总量为22000m³，每个区域砼浇筑量仅为2400m³，考虑平行施工，1-5区可作为第一批浇筑段，6-9区可作为第二批浇筑段，两段技术间歇时间为10天，于流水施工组织更为有利。
三、外约束应力计算：
a、混凝土各龄期降温差：T(t)＝T_j+T_h·ξ(t)
b、混凝土各龄期干缩率：ε_Y(t)＝ε⁰_Y(1-e^-0.01t)M₁·M₂…M₁₀
c、台阶式综合温差计算为：ΔT(t)＝ΔT(t)+ΔT_y(t)
e、各龄期的混凝土弹性模量：E(t)＝E₀(1-e^-0.09t)
f、控制贯穿性裂缝的最大拉应力计算：
σ(t)=-α1-μΣi=1n(1-1chβiL2)Ei(t)ΔTiHi(t,τi)]]>
E_i(t)-各龄期混凝土的弹性模量
α-混凝土线膨胀系数1×10-5
ΔT_i-各龄期的综合温差
μ-泊松比，当基础为双向受力时取0.15
H(t，τ_i)-各龄期混凝土松弛系数
L-基础长度，为30000mm
β=CxHEi]]>
C_x＝C_x1+C_x2＝0.1N/mm³
四、砼的优化配比：
首先对自拌集中供应的混凝土要求连续供应，采取一系列措施确保砼一次连续性浇筑。使用高效复合减水剂，大幅度改善混凝土性能；掺加约占水泥用量25％的粉煤灰替代水泥，并且掺加适量的矿粉，达到30kg/m³，以减小单方水泥用量，降低水化热温升；尽可能降低水灰比，达到0.52，从而降低水化热减少收缩应力；粗细骨料选用级配良好，砂石含泥量占砂石量均控制在1.5％以内。砂石堆场底部材料需要重新检验，质量不符合规范要求，坚决不采用，坍落度控制在18cm以内。
五、混凝土的养护降温
从温度应力观点出发，保温目的其一是减少混凝土表面的热扩散，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；其二是延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性，使平均总温差对混凝土产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。潮湿养护的作用是：首先刚浇灌不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝；其次混凝土在保温及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的极限拉伸和抗拉强度，早期抗拉强度上升很快。