水工船閘砼澆筑質量的施工控制研究

杭鷹 江蘇省交通工程集團百潤工程檢測有限公司

1.船閘用料的質量控制

1.1 水泥

船閘砼筑結構能否保持盡可能持久的高質量，水泥材料及澆筑質量具有相當程度的影響作用，多采用通用GBl75硅酸鹽水泥標準的低熱性能水泥。入場水泥一定要有齊全的質量印證保證書，試驗水泥取樣送檢，要有監理責任人見證監督，并且數量要符合標技術標準，經嚴格的JTJ270水運項目砼實驗檢測，在強度、水穩性、配水量、粘稠度以及凝結用時等指標符合標準后，才能應用于工程中。

1.2 集料

粗集料選擇采用質地堅硬碲石，級配要合規，其產地、規格和色澤要盡可能統一。測量針片狀顆粒劑量、泥含量、抗壓值和顆粒級配等指標，測量頻率為600T/批次。集料如果含活性二氧化硅或者其它活性組分，宜給予特別檢測實驗，只有確保其對筑砼不存在質量損害，才可采用。

細集料選用質地堅硬的砂巖石粒料，級配和細度要合規，其產地、規格和色澤要盡可能統一。要嚴格檢測顆粒級配以及泥含量，測量頻率為600T/批次，只有其性能指標完全符合工程設計標準，才可采用。

貯存和集料運輸，嚴防有害雜質混入。新集料入場或者大于2個月時間的堆放料，如果是細集料，則應對其表觀密度、泥含量和級配等技術指標給予重新檢測，發現功效衰變比較大的要及時換料，必要時要給予配比重新設計。如果是粗集料，則需重新測量堆積密度、泥含量和級配等指標。

1.3 材料摻拌及用水

水運工程砼混合料主要包括：高爐粒化硅灰、粉煤灰、礦渣粉等，其一定是品質檢驗證明合格和質量穩定可靠的產品。選擇應用的復合料，應使砼達到預定的改善功效，以及在達到功效應求的條件下，替代水泥。應用于某樞紐項目案例船閘砼摻拌護混合料為粉煤灰I級，其劑量是經過室內實驗論證確定，達到現行行業規范JTJ268水運工程砼施工規范規定的替代水泥的最大限量。案例船閘砼料摻拌選用符合現行行業標準JGJ63砼摻拌用水標準需求的自來水或淡水。

1.4 輔助摻加劑

用于船閘砼的輔助摻加劑的質量須達到國家GB8076規范砼輔助摻加劑的規定，其中氯離子劑量（占水泥取最百分率）不宜高出0.02%。選擇應用輔助摻加劑時，應依據砼的功效需求、氣候條件和施工工藝，結合砼的原料功效、配比和對水泥的相對適應性等要素，經過實驗確定其品種及劑量。

2.船閘澆筑砼的質量控制

2.1 分塊注澆

注澆規格對熱度應力具有關鍵影響作用，注澆塊越大，熱度應力亦越大，將極易產生裂隙，故合理有效的分縫分塊對避免裂隙有重要意義。當注澆塊平面規格控制于大約15m＊15m時，熱度應力已經較小，基礎約束亦只有大約3～4m高度。在達設計需求的注澆條件后方可開展封鉸，以降低裂隙的產生。首先在封鉸前對先注澆的砼面進行鑿毛處理，再刷涂一層水泥漿在結合面上。封鉸時選用比主體砼強度略高的砼，泵送砼加入適當的輔助摻加劑，使砼有微膨脹性，補償砼初期內收縮形變產生的拉應力，并且防止砼因不同的密實度而出現應力集中發生的裂隙，以達新舊砼良好結合的目的。

2.2 砼注澆施工

砼由摻拌站集中攪拌，罐車送達施工作業點，由泵送入模內，再經插入式振動棒搗振完成。

2.2.1 閘室

在橫向，閘室底板可分成3塊予以筑澆，塊件間設有施工寬縫隙；在縱向分成16塊予以注澆，靠近上下閘首兩塊長是10m，其余都是15m，進而有效地防止施工過程中裂隙的產生。

閘室構造規格比較大，砼拌制選用砼雙摻技術，即摻入減水劑和粉煤灰，增強砼抗滲、防裂、抗凍功效。施工中應控制砼塌落度及相對均勻性，避免砼泌水，加密搗振方式及下料點，保證砼的強度需求及均勻性。

鋼筋施工閘墻墻身直立段時比較復雜，重點是預設件多，其附屬設施亦多，施工中依照設計與技術規范的需求，妥善安排閘墻構造鋼筋與預設件的部位。裝配預設件的插筋與鋼筋加強時注意不錯位、不遺漏，固定可靠，以確保項目質量。

2.2.2 閘首

總體上閘首依照“封底-底板-邊墩”的順序進行施工。在橫向上，閘首底板可分成3塊予以筑澆，塊件間設有施工寬縫隙；遵循自下至上的閘首施工操作順序。按垂向劃分，邊墩可采取三層施工方式，即廊道、底板到空箱底部、閘首頂部到空箱底部。

閘首按大體量砼施工，底板及邊墩砼均選用按水平分層給予筑澆得方法澆筑，一旦發現有浮漿發生，必須及時給予清除，然后再開展后續操作。頂部砼要開展二次搗振，對早期裂隙及泌水降沉給予消除。于邊墩頂、閘首底板區域，考慮設埋移位降沉測量站點，隨載荷加增開展系統觀測，并且繪制相應的降沉圖表開展分析，如果滿足降沉穩定條件，啟動寬縫二期砼筑澆施工。

2.2.3 配套結構

上導航墻選用干地挖掘施工，重點控制其垂平度、直度及開裂。護坦系為不透水段鋼筋砼及透水段素砼筑結構，后者底部為礫石及砂石墊層，對于護坦結構的冒水，一般孔配置50mm的中粗度塑料管，采取1m間距，孔內填礫石，采用土工布裹包住其兩端。對護坦給予逐段絡施工，避免基坑過長時間暴露。

遠調站碼頭采取壁扶式構造建造，其操作方案與導航墻基本一致。上下游的靠船墩屬于夾石砼重力構造，主要需要在施工中給予控制的項目包括夾毛石劑量、毛石、砼面間距以及石塊間凈距離。

3.大體量砼防裂與澆筑養護

3.1 大體量澆筑砼防裂

線膨脹常數相對小和中低熱適應性水泥利于大體量澆筑砼的防裂要求。出于控制水化熱反應的需要，材料配比設計可適量提升粉煤灰摻量。

在大體量泵送砼中摻進緩凝型輔助摻加劑，延緩砼的凝結速率，坍落度的損失給予有效地控制，水泥水化的速率得以滯緩，有利于防止大體量砼開裂病害。如果場地允許，在保證工程質量前提下，盡有可能選粒度比較大的集料，加大砼的抗開裂功效。在閘室底板和閘首區域的大體量砼澆筑中拋石，以降低砼內部溫升。

夏天筑澆砼時，可實施堆高集料、地籠廊道取料、加冰拌和、石料及砂上部搭涼棚等方法減少砼的入倉溫度。盡可能選低溫日子筑澆，特別是構造物中下部溫升比較高的位置，安排在夜間筑澆，上部結構筑澆宜安排在白天。

為降低上下層的約束力，施工中可借助下層砼的余溫，以利于盡可能縮小上下層砼的彈塑性模量比，盡可能縮短同一構造物上下層砼的筑澆間隔時間。

3.2 養護

船閘主體構造大體量砼養護期間，加強現場檢測及調控。定時檢測溫度熱力場狀態，根據檢測數據指導現場專人開展保溫功效調整。沿著外墻搭建腳手架，據此設置復合圍蔽，該圍蔽采取“塑料膜+土工布”模式，構成溫控2級調節區間以及擋風遮陽屏障。拆模和裝模，按須調節控制圍蔽溫度，以控制砼內表溫度差梯度在允許區域內。

對于節筑澆的砼，秋夏季其表面保溫應保證在2～5天之內。在冬季作業時，對砼外解面開展蓋覆保溫，當模板還沒有拆除可是大氣溫度相對過低，只依靠模板無法養護砼時，可以用麻袋及塑料泡沫板蓋覆于模板外周，并且包裹一層彩布條給予蓄熱；當拆除模板砼需要繼續養護時，砼外露面用土工布蓋覆，并用一層彩布條將其包裹，如果需要在迎風面搭建防風設施。

4.結語

基于工程案例，對水工船閘砼澆筑質量的施工控制問題開展了梳理分析研究。研究揭示，加強船閘工程的砼澆筑質量，就要特別嚴格控制原料質量，拌制砼選用雙摻技術，增強砼防裂、抗滲、抗凍等持久功效。對于上下閘頭、閘室大體量砼筑結構選用分塊的方式給予筑澆，同時開展人工拋石，提高砼抗裂功效。