摘要:现如今,钢筋混泥土结构在风电场施工过程中应用广泛,大多数风机基础工程均选用此结构。通常情况下,每台风机基础约为1500千瓦且在浇筑时大概需要混泥土400立方米,与大体积混凝土工程相同。然而大体积混凝土在施工和养护中,一旦施工技术和养护流程存在漏洞,那么混凝土结构就会产生裂缝,影响工程质量,为风机安全运行带来隐患。所以风机基础在施工和养护中,其核心控制方法就是裂缝控制,是当前施工需要解决的重点问题。文章根据工程内容,简要概括了混凝土裂缝的起因,并列举了几种合混凝土裂缝控制方法,供人们参考借鉴。
关键词:风机基础;混凝土裂缝;控制方法
1.风机基础原理
将35台风机增设在50兆瓦的风电场内,每一台风机容量均为1.5兆瓦,天然地基钢筋混凝土独立基础是风机基础所运用的,混凝土强度等级为C35,垫层为C15。基础上部结构为圆柱体,高出自然地面0.2米,直径6.4米,高度1米;中部结构为圆锥体,上边长6.3米,底边长8.4米,高度1.2米;下部结构为圆柱体,直径16米,高度1米,基础混凝土体积为400立方米。面对大体积独立基础混凝土,其强度高,一旦施工过程出现问题,很容易引发裂缝现象,带来极大的安全隐患。
2.混凝土裂缝的种类和起因
2.1温度裂缝
风机基础在浇筑和养护时,很容易受到气候温度、环境变化以及大体积混凝土施工中的水化热影响,进而产生温度裂缝。随着混凝土水泥用量的升高,其内部温度已上升至80摄氏度,且散热性差,混凝土水泥表面温度散热快。由于混凝土内外散热差距明显,导致混凝土拉伸应力渐渐增大,一旦混凝土拉伸力过大,就会出现裂缝现象。
2.2收缩裂缝
水泥和钢筋或混凝土骨料结合在一起时,面积偏大的混凝土材料因为均匀沉降受到约束,材料水平方向的缩减性要比垂直方向缩减性差,随之产生不同程度的裂缝。混凝土僵硬前失水容易出现塑性收缩,水泥水化时容易出现化学收缩与自生收缩,混凝土温度下降时容易出现温降收缩,混凝土僵硬后缺水容易出现干缩,这类现象如果同时出现,大大提高了混凝土的裂缝几率。
2.3施工裂缝
施工裂缝受多种因素影响,例如混合材料不均衡,搅拌时间过长,浇筑速度过快,时间长等。首先,混凝土混合材料不均衡。因为搅拌过程不均衡,导致材料膨胀性与收缩性差距明显,使得部分出现裂缝情况。其次,混凝土搅拌时间过长。如果混凝土传送时间过长,在搅拌过程中猛然停止会出现凝结现象,从而导致网状裂缝。再次,浇筑速度过快。当基础构件偏高时,如果加快混凝土浇筑速度,下部混凝土没有完全僵硬,极易出现下沉、裂缝现象。最后,交接缝。浇筑时间长,最先浇筑的混凝土已僵硬,如果重复浇筑水泥,就会使交接缝处的混凝土参差不齐,降低结构承载力和耐久性。
2.4沉降裂缝
完成基坑开挖工作后,如果基坑地基松弛、砌体过大会出现沉降现象。此外,模板刚度较轻、支撑间距大、松弛等都会引发沉降裂缝。
2.5载荷裂缝
混凝土基础结构会受到荷载力影响出现裂缝,通常在构件受拉、受剪、震动等位置出现频繁。其根源在于结构设计不合理、施工流程不规范以及承载力不够等。
3.混凝土施工要求
对混凝土搅拌材料的初始温度与浇筑温度进行掌控,在确保混凝土水化反应的前提下控制混凝土内部温度;在搅拌混凝土时应确保其质量,加大材料检查力度,实施混凝土配比,最后明确配比结果。确定外加剂和膨胀剂剂量,剂量误差直接影总剂量,最后搅拌均匀。严格控制加料流程,提高混凝土和易性,为混凝土传输和浇筑提供便利。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆连续浇筑法、推移式浇筑法在浇筑过程中应用广泛,另外对混凝土工作人员实施技术交底,对振捣要求加以重视,遵循“三不”原则:不过振、不欠振、不漏振,提高混凝土振捣质量。地层浇筑时,满足布孔要求,布置好测温线,排列整齐加以维护。
4.风机基础混凝土裂缝控制方法
4.1温度裂缝控制方法
为了避免出现温度裂缝,应对水泥水化热温度进行全面考虑,将缓凝剂和粉煤灰放入水泥中,需对骨料和温度变化进行掌控,以下是几点注意事项。首先,选择低温水化热水泥。加入减水剂和缓凝剂,减少水泥用量,延缓水化热上升温度;将适量磨细粉煤灰放入混凝土中来代替水泥,不但使水化热温度下降,还提升了混凝土塑性。其次,选择合适的水泥骨料。连续级粗骨料所配制的混凝土有较强的和易性及抗压强度。最后,降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最先要控制混凝土的搅拌温度,最合理的方法是降低石子温度。气温偏高时,要防止太阳直射骨料,必要时可喷洒一些水分或用冷水冲刷骨料。此外混凝土在搬运、传送和浇筑等流程中都会影响到自身温度,所以在夏天要缩减入模时间。为了控制混凝土浇筑后的内外温度,夏天做好保湿工作,按时冲刷;冬天做好保温工作,加大对风机基础保温力度,在混凝土表层敷上塑料薄膜,而后在遮盖一层岩棉布,如果不符合要求,可增加厚度。对拆模时间进行合理掌控,完成大体积混凝土结构凝结后,在其表层存储一定深度的水,提高混凝土的隔热保温性,降低混凝土内外部温度,防止出现温度裂缝。完成基础工程大体积混凝土结构拆模工作后,应加快回填土速度,防止气温突变,也可起到缓解温差速度,防止出现裂缝。增加测温次数,各个风机基础增设三个测温点,每处设置三根测温管,分别对基础表面、中部和底部温度进行测量,工作人员每三小时对混凝土进行一次测温,一到两周后每隔六小时安排一次测温,如果温差明显,需加大保温力度,降低温差。
4.2收缩裂缝控制方法
因为风机基础体积偏大,需遵循设计标准来增设马蹬筋,明确和坚固上下层纵横向的钢筋位置,合理掌控钢筋保护层,此外选用粒级连续骨料,使其塑性压缩均衡。分层连续浇筑严禁出现施工缝隙,浇筑完毕后收光,随后在初凝前对其层面进行重复抹压,清除干缩性、塑性收缩以及沉缩引发的表面裂缝,加强混凝土内部密实度。此外,在前期环节,尤其是刚完成浇筑抹压收光后,在塑性变形结束时选择塑料薄膜实施全面覆盖,以免表层缺水严重。
4.3施工裂缝控制方法
严格遵循混凝土施工流程完成浇筑工作,使混凝土搅拌均匀,并且要特别注意浇筑的时间间隔,以免混凝土浇筑速度过快或浇筑断断续续情况。
4.4沉降裂缝控制方法
夯压与加固是对软土地基实施的必要处理手段,预制场地必须夯打密实后才能使用,预制构件模板与现浇模板必须维持坚固,确保预制构件模板和现浇模板的硬度与强度,控制好拆模时间,以防雨水和施工用水浸透地基。
4.5荷载裂缝控制方法
混凝土与钢筋所承担的极限承载力是钢筋混凝土结构的核心,在基础设计过程中要结合地基使用状况、周围环境、结构耐久性和静动荷载等控制方法对荷载裂缝进行掌控。在基础设计中,应严格遵守相关规章制度完成裂缝控制检验工作,随后结合不同结构位置,选用适合的配筋方法。
5结语
综上所述,在混凝土结构中,裂缝是非常常见的一种情况。特别是大体积风基础混凝土应加大控制与研究力度,优化设计,加大施工管理力度,制定合理的控制方法,防止裂缝的产生和蔓延,使结构尽可能不产生裂缝或缩减裂缝次数和范围,避免因为裂缝的产生而降低风机基础质量,为风机基础的稳定运行提供保障。
参考文献
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论文作者:梁军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/24
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 基础论文; 风机论文; 温度论文; 测温论文; 水化论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;