淺談內(nèi)河船閘大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)措施

羅新斌

摘要：隨著時代的發(fā)展，工程建筑工程也開始向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展。其中，大體積混凝土裂縫問題一直是建筑施工企業(yè)關(guān)注的重點問題。鑒于此，本文結(jié)合項目實際情況對內(nèi)河船閘大體積混凝土裂縫控制問題進行研究，提出大體積混凝土裂縫控制的具體措施和建議，希望能為其他同類工程的大體積混凝土裂縫控制問題提供參考價值。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土；裂縫；控制

1. 項目情況

浙南山區(qū)航道工程，某船閘工程施工，大體積混凝土工程主要包括閘首邊墩、閘室側(cè)墻、底板，導(dǎo)航靠船墻等，結(jié)構(gòu)混凝土主要以C25、C30等為主，同時設(shè)計對混凝土的耐久性提出了要求：要求新建結(jié)構(gòu)混凝土需滿足抗凍等級F50，抗?jié)B等級W4。本工程混凝土結(jié)構(gòu)形式多樣且復(fù)雜，既有空箱、扶壁，也有實心層結(jié)構(gòu)；有較多的薄壁，大長寬比，變截面結(jié)構(gòu)，約束情況復(fù)雜，較多的異形結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致應(yīng)力集中，增大了混凝土開裂的風(fēng)險，但對砼的抗裂卻并未進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而且本工程混凝土施工期從2015年的7月份至次年的9月份，須經(jīng)歷了一年中的高溫和低溫季節(jié)，也極不利于溫度裂縫的控制。

2. 混凝土溫度控制

2.1冷水降溫

攪拌用水采用冷水機制備，粗骨料噴淋用水采用地下水。

2.1.1混凝土拌合用水

混凝土拌合用水用采用冷水機制備，儲存于冷水池，容量70T。大體積混凝土單次澆注方量為600m3，除去細骨料含水率，每m3混凝土用冷水約為110kg，計算出單次澆筑用冷水量為66t<冷水水池容量70t，實際施工時如有多余冷水，可用于粗骨料和筒倉噴淋。

2.1.2粗骨料噴淋用水

假設(shè)夏季最高氣溫38℃，假設(shè)粗骨料平均溫度為36℃，同時忽略冷水吸收擋墻、空氣水管等的熱量，即假定冷水僅與粗骨料進行熱交換。計算過程見下表：

通過計算，每m3混凝土所含粗骨料由36℃降溫到30℃，需要18℃低溫水137kg/m3，單次澆筑600m3混凝土需噴淋骨料冷水量為 600m3×137kg/m3=82t。

2.2混凝土內(nèi)部降溫

通過埋設(shè)冷卻水管，通冷卻水降低混凝土的溫峰值是大體積混凝土施工中常見的有效的溫控措施。冷卻水管采用Φ25×2.5mm、具有一定強度、導(dǎo)熱性能好的黑鐵管制作，彎管部分采用冷彎工藝。管與管之間通過膨脹式防水接頭緊密連接，連接部位采用兩道鐵絲綁扎。冷卻水管根據(jù)施工圖紙進行布設(shè)，采用深層江水做冷卻水。用分水器將各層各套水管集中分出，分水器設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的獨立水閥以控制各套水管冷卻水流量；設(shè)置兩個減壓閥以控制后期通水速率。

3. 施工工藝措施

3.1分層澆筑

船閘主體及上下游靠船墻的混凝土施工，高溫季節(jié)施工首先充分利用早晚及夜間的低溫時段進行澆筑。上、下閘首邊墩底板與中底板及閘室底板之間設(shè)置施工寬縫，先澆筑邊墩底板，再澆筑中底板。底板施工寬縫宜在邊墩澆筑完成兩周后選擇氣溫較低時澆筑。封鉸前，應(yīng)對鉸內(nèi)砼表面進行鑿毛處理，并清掃、沖洗干凈，并排除污水后再澆筑C30W4膨脹砼。

閘首、閘室分層進行澆筑，分層澆筑間隔不超過7天，澆筑墻身混凝土嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范，確保不產(chǎn)生施工冷縫。閘首分層高度根據(jù)輸水廊道、空箱、閥門井及預(yù)埋件的構(gòu)造特點合理確定。與上、下閘首相鄰的閘室段安排在最后澆筑。

3.2高頻振搗

本工程大體積砼施工時，砼澆筑強度大，普通振搗器效率低，難以保證入倉砼及時振搗密實，容易出現(xiàn)分層、冷縫明顯增多，普通振搗器的振動頻率一般為2300次/分鐘，在施工中只有靠增加振搗時間來保證砼的密實，而高頻振搗器的振動頻率高，介于8800-11800次/分鐘，砼在高頻振搗器的作用下，可使水分子的固直徑由120-150μm減小到60μm，與水泥分子固直徑（小于80μm）基本一致，這樣水分子就能更好地包裹在水泥顆粒周圍，極大地減小了砼內(nèi)的微觀孔隙，保證在砼水灰比較小、坍落度較小的條件下，能在短時間內(nèi)獲得密實，具有密實性好、氣泡少、減少體積壓縮增加防水滲透、風(fēng)化與抵抗沖擊能力強、并可縮短混凝土凝固時間加速工程進度等特點。

由于高頻振搗器振頻高、激振力大、輻射范圍大、振幅小，可大大提高砼的密實度和表面光潔度，振動質(zhì)量好，激振力最大可達350Kg，超高200Hz振動頻率，最高轉(zhuǎn)速可達12，000r/min，以保證施工質(zhì)量。高頻振搗器在保證生產(chǎn)率相同的前提下，效率最高可達65%，比傳統(tǒng)軟軸式振動器提高120%。

3.3重點控制

3.3.1易出現(xiàn)裂縫部位

閘首環(huán)形輸水廊道的內(nèi)外側(cè)拐彎段，后澆帶位置以及進口與轉(zhuǎn)彎處中間段出現(xiàn)裂縫，廊道頂板橫向裂縫；門庫側(cè)墻拐彎段等廊道薄壁變截面處出現(xiàn)裂縫；門庫與廊道交叉處的側(cè)墻出現(xiàn)裂縫；裂縫在閘首預(yù)留寬縫處的邊角向45。方向伸展；閥門井處等斷面薄弱部位出現(xiàn)豎向裂縫。

3.3.2控制措施

為避免以上施工部位出現(xiàn)裂縫，采取相應(yīng)的防治措施：

從結(jié)構(gòu)上采取一定的改進措施，盡可能減少其形狀、尺寸的差異，消除不均勻收縮，在易產(chǎn)生裂縫的部位處加設(shè)分布鋼筋（絲）網(wǎng)。選擇合適的混凝土澆筑順序，減少分層混凝土之間的澆筑時間差，避免由于不同分層之間、不同齡期混凝土之間產(chǎn)生約束應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。對于輪廓明顯變化的地方設(shè)置施工寬縫。

在結(jié)構(gòu)開有孔洞的四周增加主鋼筋、環(huán)形鋼筋及反射鋼筋、施工時嚴(yán)格按設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定控制保護層厚度。 嚴(yán)格控制拆模時間，廊道頂板的底模拆除必須達到設(shè)計強度方可拆除，拆除時以現(xiàn)場同條件養(yǎng)護混凝土試塊達到設(shè)計強度為準(zhǔn)。盡量縮短底板和倒角、倒角與墻身澆筑時間差。

4. 結(jié)束語：

工程建筑項目的大型化造成大體積混凝土裂縫問題的出現(xiàn)給建筑施工企業(yè)的施工技術(shù)提出了更高的要求。在實際施工過程中，企業(yè)要根據(jù)具體情況和環(huán)境采用靈活多樣的方案和措施，保障建筑施工項目的順利進行。

【參考文獻】

[1]方剛.超長混凝土工業(yè)廠房裂縫控制分析[J].建設(shè)科技，2012（15）：82-83.

[2]張玨.對超長混凝土結(jié)構(gòu)的變形與裂縫控制在工程技術(shù)上的探討[J].建筑施工，2004（02）：130-132.