喬 明
(新疆新筑路橋建設有限責任公司,工程師,新疆 烏魯木齊830021)
G30線果子溝段隱患修復工程第二合同段(K4183+590-K4196+800),位于G30線賽里木湖-果子溝溝口段高速公路,是全疆第一條貫穿天山并實現橋隧相連的高速公路和進出伊犁的咽喉要道。本項目實施的工程內容有擋墻支護、路堤墻、擋墻護岸等,目的在于對路基防護工程存在的隱患進行修復處理。其中一段擋墻支護(下簡稱擋墻)設置在G30線賽果段下行線K4183+590~K4184+230處(長度640 m、均高9.42 m、C30現澆混凝土17 503 m3、C30現澆鋼筋混凝土694.8 m3),施工采用分段跳倉分層法,罐車運輸泵送混凝土澆筑。
項目所處地域屬濕潤的大陸性溫帶氣候,施工期主要在夏、秋季節,氣溫變化劇烈。依據設計要求現施工擋墻沉降縫與原擋墻沉降縫錯開,分段長度在10 m左右,結構最小邊尺寸不小于1 m,屬大體積混凝土施工。預計會因膠凝材料水化熱引起的溫度變化、收縮和其他因素,而極易出現形狀不規則、長短不一、且不連貫的裂縫。為確保工程質量,預防混凝土裂縫產生采取如下技術措施。
2.1 合理選擇材料從混凝土基本組分:水泥、骨料、外加劑、水入手?;炷恋乃嗖牧线x用中、低熱普通硅酸鹽水泥,其范圍為三天內的水化熱不應大于240 KJ/Kg,七天的水化熱不宜大于270 KJ/Kg。選擇堅硬、高強、密實、無空隙、無軟質和雜質的骨料。為改善水泥水化熱條件,提高混凝土密實性;但不損害混凝土的耐久性,選擇減水率在6.9%的普通減水劑。
2.2 堅持配合比例設計原則混凝土配合比:一要符合項目工程設計規定的強度等級、耐久性、抗滲性、體積穩定性等要求;二要符合施工環境、大體積擋墻構造物結構對混凝土施工工藝特性要求;三要嚴格控制水灰比和水泥用量,降低混凝土絕熱溫升值;四要選用配級配良好的石子,減小空隙率和砂率;五要在混凝土制備前,進行常規配合比試驗及相關技術參數試驗。根據試驗結果及上述原則決定采用的水膠比為0.39,施工用選定配合比見表1。

表1 施工用選定混凝土配合比
2.3 加強制備與運輸管理混凝土制備時確保各種原材料合格,計量偏差符合標準規定要求,合理控制投料順序;明確混凝土拌和時間,確保集料、水泥和減水劑充分反應。合理控制原材料在攪拌機內的溫度,降低拌合用的水溫度,粗骨料和細骨料必須做好遮陽防曬處理,提前儲備散裝水泥,避免新出廠水泥溫度較高。合理設置運輸路線,依據現場施工環境把運輸時間控制在45 min以內。為避免澆筑中斷產生“冷縫”或薄弱層,保持連續作業,從混凝土制備完成裝車入罐至卸料控制在90 min內。混凝土到達施工現場后,必須及時測量溫度,把混凝土的入模溫度控制在5~35℃范圍內。為防止混凝土在運輸過程中出現的分層、離析現象,應在澆筑前二次攪拌,時間控制在20 s~30 s、攪拌速度為高速。
2.4 嚴格施工質量控制為保證結構的整體性和施工的連續性選擇分段跳倉分層澆筑施工,以控制結構不出現有害裂縫。依據設計要求沉降縫與原擋墻沉降縫錯開,分段長度在10 m左右。澆注混凝土前將基層澆水濕潤,現場環境溫度高于35℃施工時,對金屬模板進行灑水降溫(灑水后不得留有積水),控制混凝土入模溫度不大于30℃?;炷翝仓w最大升溫值不宜大于50℃,混凝土澆筑體內部兩測溫點的溫度差值不應大于25℃。
混凝土澆筑從擋墻縱坡的低處開始,沿擋墻分段的長邊方向自一端向另一端進行。為防止澆筑施工時混凝土離析,混凝土落體高度控制在2 m以內。若混凝土落體高度大于2 m,則使用串桶或帆布袋降低混凝土落體高度。
混凝土分層澆筑,分層厚度控制在500 mm以內;在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土,上下層澆筑施工間隔時間控制在120 min之內。混凝土振搗使用插入式振搗器。在初凝前對混凝土進行二次振搗以排除混凝土因泌水在粗骨料內部深層的水分和空隙,防止因混凝土沉落而出現裂縫,減少內部微裂增加混凝土的密實度,使混凝土抗壓強度提高,從而提高抗裂性。振搗時每一振點的振搗延續時間控制在20 s以內,振搗應使混凝土不再往上冒氣泡,表面不再呈現浮漿和不再沉落時為止;振搗應快插慢拔,移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.4倍,與模板的距離不應大于其作用半徑的0.5倍,深入下層不宜小于50 mm。振搗作業注意避免出現過振和漏振的問題。
2.5 落實養護措施擋墻施工每倉混凝土澆筑完畢后,按溫控技術措施的要求在混凝土初凝后12 h內加以覆蓋和澆水,進行保溫保濕養護。先布設養生滴水管,再覆蓋塑料膜和養生氈。由于靠近河流取水方便,養生用水泵送至儲水罐后,外接滴水管進行保濕養護;養護的持續時間為14 d。日常進行覆蓋塑料膜和養生氈的完整情況及養生滴管的完好情況和輸水情況的檢查,以保持混凝土表面濕潤,并應保持塑料布內有凝結水。當日氣溫低于5℃時不能澆水養護。
在養護階段認真做好混凝土澆筑體溫度監測和管理。混凝土降溫速率不宜大于2.0℃/d。依據測量混凝土澆筑體溫度,調整保溫與養護措施,適時增加覆蓋養生氈層數,檢查覆蓋物的密閉性。確保混凝土澆筑體表面溫度與混凝土澆筑體內溫度差值不大于25℃,結束養護時混凝土澆筑體表面溫度與環境溫度最大差值不大于25℃。
綜上所述,大型擋墻大體積混凝土裂縫的產生原因比較多,此次研究結合實際施工經驗,提出混凝土裂縫預防措施,合理控制混凝土裂縫,提升混凝土耐久性、強度、密實度,維護防護工程總體結構穩定。