二级建造师《市政工程》记忆考点

发表日期:2017-12-27   浏览次数    次

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知识点:大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收

【考频指数】★★★

【考点精讲】

一、控制混凝土裂缝

(一)裂缝分类

大体积混凝土出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。

1.表面裂缝主要是温度裂缝,一般危害性较小,但影响外观质量。

2.深层裂缝部分地切断了结构断面,对结构耐久性产生一定危害。

3.贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝;它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的。

(二)裂缝发生原因

1.水泥水化热影响

水泥在水化过程中产生了大量的热量,因而使混凝土内部的温度升高,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土内外约束力时,就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混凝土的厚度及水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,内部温度越高。

2.内外约束条件的影响

3.外界气温变化的影响

大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。当气温下降,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差和温度应力,使混凝土产生裂缝。

4.混凝土的收缩变形

5.混凝土的沉陷裂缝

二、质量控制要点

1.混凝土非沉陷裂缝的预防

防止混凝土非沉陷裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制(温度控制)。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。施工前应进行热工计算,施工措施应符合国家标准《大体积混凝土施工规范》GB 50496的有关规定。

2.质量控制主要措施

(1)优化混凝土配合比

1)大体积混凝土因其水泥水化热的大量积聚,易使混凝土内外形成较大的温差,而产生温差应力,因此应选用水化热较低的水泥,以降低水泥水化所产生的热量,从而控制大体积混凝土的温度升高。

2)充分利用混凝土的中后期强度,尽可能降低水泥用量。

3)严格控制骨料的级配及其含泥量。如果含泥量大的话,不仅会增加混凝土的收缩,而且会引起混凝土抗拉强度的降低,对混凝土抗裂不利。

4)选用合适的缓凝、减水等外加剂,以改善混凝土的性能。加入外加剂后,可延长混凝土的凝结时间。

5)控制好混凝土坍落度,不宜过大,一般在120±20mm即可。

(2)浇筑与振捣措施

采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以大大减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇筑方案时,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种:

1)全面分层;

2)分段分层;

3)斜面分层。

(3)养护措施

大体积混凝土养护的关键是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内外温差,促进混凝土强度的正常发展的同时防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过温度控制,防止因温度变形引起混凝土开裂。

混凝土养护阶段的温度控制措施:

1)混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25~30℃。

2)混凝土拆模时,混凝土的表面温度与中心温度之间、表面温度与外界气温之间的温差不超过20℃。

3)采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行。还有常见的投毛石法,也可以有效控制混凝土开裂。

4)保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等),在缓慢的散热过程中,保持混凝土的内外温差小于20℃。根据工程的具体情况,尽可能延长养护时间,拆模后立即回填或再覆盖保护,同时预防近期骤冷气候影响,防止混凝土早期和中期裂缝。

5)大体积混凝土湿润养护时间应符合下表的规定。

大体积混凝土湿润养护时间

注:高温期湿润养护时间均不得少于28d。

水泥品种养护时间(d)

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 14

火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、矿渣硅酸盐大坝水泥 21

在现场掺粉煤灰的水泥

注:高温期湿润养护时间均不得少于28d。

知识点:预应力张拉施工质量事故预防措施

【考频指数】★★

【考点精讲】

一、基本规定

(一)人员控制

1.承担预应力施工的单位应具有相应的施工资质。

2.预应力张拉施工应由工程项目技术负责人主持。

3.张拉作业人员应经培训考核,合格后方可上岗。

(二)设备控制

1.张拉设备的校准期限不得超过半年,且不得超过200次张拉作业。

2.张拉设备应配套校准,配套使用。

二、准备阶段质量控制

(一)预应力施工应按设计要求,编制专项施工方案和作业指导书,并按相关规定审批。

(二)预应力筋进场检验

(1)外观检验。

(2)力学性能试验。

(三)预应力用锚具、夹具和连接器进场检验

(1)外观检验:核对数量、型号及相应配件。锚具应无锈蚀、机械损伤和裂纹等,尺寸满足允许偏差要求。

(2)按照相关规范规定,按进场的批次抽样复验其硬度、静载锚固试验等,并检查产品合格证、出厂检验报告和进场试验报告。

(四)波纹管进厂检验

三、施工过程控制要点

(一)下料与安装

(1) 预应力筋及孔道的品种、规格、数量必须符合设计要求;

(2) 严禁使用电弧焊切割;

(3)波纹管接头应严密不得漏浆。管道应留压浆孔和溢浆孔。

(二)张拉与锚固

1.张拉施工质量控制应做到“六不张拉”,即:没有预应力筋出厂材料合格证、预应力筋规格不符合设计要求、配套件不符合设计要求、张拉前交底不清、准备工作不充分、安全设施未做好、混凝土强度达不到设计要求,不张拉。

2.张拉控制应力达到稳定后方可锚固,锚固后预应力筋的外露长度不宜小于30mm,对锚具应采用封端混凝土保护,当需较长时间外露时,应采取防锈蚀措施。锚固完毕经检验合格后,方可切割端头多余的预应力筋,严禁使用电弧焊切割。

(三)压浆与封锚

1.张拉后,应及时进行孔道压浆,宜采用真空辅助法压浆;水泥浆的强度应符合设计要求,且不得低于30MPa。

2.压浆时排气孔、排水孔应有水泥浓浆溢出。应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理。

3.压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5℃。当白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。

4.压浆后应及时浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计要求,不宜低于结构混凝土强度等级的80%,且不得低于30MPa。

知识点:钻孔灌注桩施工质量事故预防措施

【考频指数】★★

【考点精讲】

一、地质勘探资料和设计文件

(一)可能存在的问题

(二)预防措施

在桩基开始施工前,对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。对桩基持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔;

必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时,设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。

二、孔口高程及钻孔深度的误差

(一)孔口高程的误差

(二)钻孔深度的误差

有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。

对于端承桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。

三、孔径误差

孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。对于直径800~1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩孔开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续。

四、钻孔垂直度不符合规范要求

(一)主要原因

1.场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜;

2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;

3.钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成偏离钻进方向;

4.钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成偏离钻进方向。

(二)控制钻孔垂直度的主要技术措施

五、塌孔与缩径

(一)主要原因

塌孔与缩径产生的原因基本相同,主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。

(二)预防措施

钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2m/h以内,泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、黏度为20~30s、含砂率≤6%,若孔内自然造浆不能满足以上要求时,可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的性能,通过对泥浆的除砂处理,可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因,钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。

六、桩端持力层判别错误

七、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大

孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,应采用丈量钻杆长度的方法测定,取“孔内钻杆长度十钻头长度”,钻头长度取至钻尖的2/3处。

在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔,有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高黏度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降至1.1g/cm3以下。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度。

八、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题

(一)初灌时埋管深度达不到规范要求

规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为0.3~0.5m,初灌时导管首次埋深应不小于1.0m。在计算混凝土的初灌量时,除计算桩长所需的混凝土量外,还应计算导管内积存的混凝土量。

(二)灌注混凝土时堵管

1.灌注混凝土时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。

2.灌注导管在安装前应有专人负责检查。

3.灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

5.完成第二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新进行清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法正常工作而发生堵管事故。

(三)灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮

1.主要原因:

(1)混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋骨架底时,结块的混凝土托起钢筋骨架;

(2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多;

(3)混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮。

2.预防措施:

除认真清孔外,当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低灌注速度。

(四)桩身混凝土强度低或混凝土离析

主要原因是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。预防措施:严格把好进厂水泥的质量关,控制好施工现场混凝土配合比,掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。

(五)桩身混凝土夹渣或断桩

1.主要原因:

(1)初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土;

(2)混凝土灌注过程拔管长度控制不准,

导管拔出混凝土面;

(3)混凝土初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混凝土夹渣;

(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升,当混凝土冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故,导致混凝土灌注中断。

2.预防办法:

导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋置深度≥2m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

(六)桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求

主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。

对于桩径≤1000mm的桩,超灌高度不小于桩长的4%;对于桩径>1000mm的桩,超灌高度不小于桩长的5%。对于大体积混凝土的桩,桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比,增大

碎石含量,减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段,孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。


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