一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法技术

技术编号：41395166 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-20 19:18

本发明专利技术公开了一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法。本发明专利技术所述裂缝控制方法，通过控制新拌混凝土及硬化混凝土性能指标，以及侧墙混凝土的分段长度和温度，采取合理保温措施，从而同时控制早期开裂风险系数≤0.70、长期开裂风险系数＜1.00。本发明专利技术从混凝土材料、施工以及长期防护三个方面提出了处于长期暴露环境条件下敞开段侧墙混凝土抗裂性与外观质量协同提升的施工方法，在保障侧墙达到清水混凝土外观质量且早期无收缩开裂的情况下，可进一步解决侧墙混凝土在长期服役过程中因环境温度、湿度变化而再次出现的开裂问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道施工，具体涉及一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法。

技术介绍

1、现浇隧道在湖底隧道、过江通道接线及市政工程中被大量应用，由于底板、侧墙等不同主体结构分步浇筑时间差导致外约束大，混凝土开裂风险较高，容易在早期施工期内就产生贯穿性裂缝并引起渗漏，影响行车安全和结构服役寿命。对于暗埋段混凝土，其在浇筑完成后会尽快覆土回填，在长期服役期内受外界环境温度、湿度等因素的影响较小。对于处于长期暴露环境条件的敞开段混凝土，其长期变形性能受环境影响较大，内部的应力随着年度气温及湿度变化而变化，尤其是在夏季向冬季转变过程中，混凝土开裂风险将显著增加，多个在建的现浇隧道工程实践结果表明，即便在实现早期施工期内混凝土不出现收缩开裂的情况下，半年或者一年后混凝土仍容易出现开裂现象。此外，不同结构尺寸的混凝土受长期环境温度、湿度变化影响的程度也不同，导致长期开裂的内在机制也不尽相同。

2、与此同时，敞开段侧墙混凝土对外观质量要求高，一般要求采用清水混凝土，但提升混凝土外观质量和抗裂性之间往往存在矛盾，如需要达到清水混凝土的技术要求，从混凝土配合比设计角度出发需要提高胶凝材料用量及浆体体积，由此带来混凝土水化温升增大、收缩变形增加等问题，导致混凝土开裂风险增加。此外，敞开段侧墙还会进行表面装饰，如果在长期服役期发生开裂，裂缝会继续扩展到表面，严重影响侧墙外观质量(图1)，降低人们行车安全感。因此，非常有必要提出针对性技术方案，在保障混凝土外观质量的同时，解决处于暴露环境条件下侧墙混凝土长期开裂问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法，该裂缝控制方法综合考虑处于暴露环境条件下混凝土在早期施工和随后的长期服役期内受到的各种影响因素，在保证混凝土外观质量的同时，避免混凝土早期和后续服役过程中的开裂问题，实现结构混凝土在全寿命周期的“内实外美”。

2、为实现上述目的，本专利技术采用了下述技术方案：

3、本专利技术提供了一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法，将混凝土裂缝控制分为早期和长期两个阶段，通过控制新拌混凝土及硬化混凝土性能指标，以及侧墙混凝土的分段长度和温度，采取合理保温措施，从而同时控制早期开裂风险系数≤0.70、长期开裂风险系数＜1.00，具体措施如下：

4、(1)新拌混凝土性能指标应满足如下条件：

5、为保障混凝土外观质量，混凝土单方浆体量比≥34.0％，含气量(2.0±0.5)％，现场同条件混凝土初凝时间≤8h，且终凝时间与初凝时间之差≤3h，入模坍落度为190±10mm，扩展度为460±20mm，倒置坍落度筒排空时间≤5s；

6、(2)硬化混凝土性能指标应满足以下条件：

7、为保障混凝土抗裂性能，室内混凝土试件应满足混凝土3d自生体积变形≥+100με、转标准养护室继续养护至14d变形≥+250με，转空气中继续养护至28d变形≥+150με，混凝土绝热温升≤50℃；

8、(3)实体结构混凝土应满足如下条件：

9、在侧墙混凝土早期施工时，侧墙分段长度≤25m，混凝土最高温度与施工现场环境平均最低气温之差≤60℃；

10、(4)采取合理保温措施：

11、侧墙浇筑完成后，在长期服役期过程中，根据环境温度变化情况，对侧墙采取临时或永久的保温措施；当所在地环境平均气温低于侧墙清水混凝土入模温度20℃或所在地环境最低温度连续3d降低幅度10℃时，对侧墙表面覆盖或涂刷具有保温功能的材料、或覆土，采取保温措施后的散热系数≤120kj/(m2·d·℃)。

12、本专利技术所述早期阶段：即为自混凝土开始浇筑至其随后的30d时间段，控制开裂风险系数≤0.70；

13、所述长期阶段：即为自开始浇筑30d后至其随后的不少于336d时间段，控制开裂风险系数＜1.00。

14、本专利技术具有如下有益效果：

15、本专利技术提供的该现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法，考虑了暴露条件下混凝土长期性能发展与环境之间的关系，在保证敞开段侧墙混凝土外观质量、抑制早期收缩开裂的前提下，还能够解决混凝土在长期服役过程中出现的收缩开裂问题，提高结构混凝土在全寿命周期内的工程建设质量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法，其特征在于，将混凝土裂缝控制分为早期和长期两个阶段，通过控制新拌混凝土及硬化混凝土性能指标，以及侧墙混凝土的分段长度和温度，采取合理保温措施，从而同时控制早期开裂风险系数≤0.70、长期开裂风险系数＜1.00，具体措施如下：

2.根据权利要求1所述的一种现浇隧道敞开段侧墙混凝土长期裂缝控制方法，其特征在于，所述保温措施具体为：当所在地环境平均气温低于侧墙清水混凝土入模温度20℃或所在地环境最低温度连续3d降低幅度10℃时，对侧墙表面覆盖或涂刷具有保温功能的材料、或覆土，采取保温措施后的散热系数≤120kJ/(m2·d·℃)。

【技术特征摘要】

2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，王育江，徐文，杨睿，姚婷，田倩，刘加平，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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