某大型渡槽槽身與連接段銜接處接縫開度分析評價(jià)

□李志國 李書群 楊 芳 韓 濤 邵長樂

1.工程現(xiàn)狀

1.1 槽身與連接段銜接處可更換止水設(shè)計(jì)

槽身與連接段接縫可更換止水，由大中孔型止水帶、下墊板、止水海綿膠、上壓板、錨固螺栓、螺母、丙乳砂漿密封層、聚硫密封膠組成。

大中孔止水帶，中孔位于槽身與連接段銜接處接縫內(nèi)，伸縮變形量100～150mm。利用下墊板與上壓板通過螺栓固定，將止水帶與伸縮縫兩側(cè)槽壁緊密連接，止水海綿置于下墊板止水帶和上壓板之間，使止水帶與槽壁形成一道防滲體系。在伸縮縫兩側(cè)上壓板表面涂抹炳乳砂漿，中間伸縮縫處采用聚硫密封膠填充，使銜接處接縫處形成平面，保護(hù)連接螺栓與上壓板，同時(shí)與上壓板翼緣板形成第二道防滲體系。

1.2 施工過程

渡槽出口連接段側(cè)墻于2013年6月7日澆筑，渡槽槽身與出口連接段之間伸縮縫后澆帶，2013年7月17日完成混凝土澆筑，當(dāng)天最高氣溫31℃，最低氣溫22℃。

1.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)

2014年3月4日下午，當(dāng)天最高氣溫11℃，最低氣溫0℃。槽身與進(jìn)出口連接段伸縮縫進(jìn)行了測量數(shù)據(jù)如下：

一是槽身槽身與出口連接段伸縮縫開裂寬度頂部23～32mm，右岸側(cè)墻1.4～1.9mm(從下至上)， 左岸側(cè)墻 20～18mm(從下至上)。

二是槽身連接段沉降觀測數(shù)據(jù)最大值進(jìn)口(Bmd22)2.7mm，出口(Bmd33)3.7mm。與閘室銜接處沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)口(Bmd21)13.3mm，出口(Bmd34)20.9m。

2.原因分析

2.1 溫度變化

渡槽槽身與連接段銜接處伸縮縫后澆帶混凝土，于2013年7月17日完成混凝土澆筑，當(dāng)天最高氣溫31℃，最低氣溫22℃。2014年3月4日下午，對該處伸縮縫進(jìn)行測量，當(dāng)天最高氣溫11℃，最低氣溫0℃。由溫度變化引起的伸縮量△Lt按下式計(jì)算：

收縮量 △=(Tset-Tmin)·α·L

式中△Lt—溫度變化引起的伸縮量；

Tmin—分別為規(guī)定最高與最低溫度Tmin=11℃；

Tset—設(shè)置時(shí)溫度，取31℃；

α—混凝土線膨脹系數(shù)，取1.0×10-5；

L—根據(jù)渡槽支座布置槽身跨度取30m；連接段與閘室銜接處兩側(cè)填土連接段長度取15m。

由溫度變化引起的伸縮量△Lt=9.0mm。

2.2 混凝土收縮與徐變引起的收縮量

△Ls=20×10-5·L·β=1.8mm(混凝土的收縮)

式中

△Ls、△Lc—分別為混凝土收縮與徐變引起的收縮量；

σp—預(yù)應(yīng)力等引起的平均軸向應(yīng)力；

Ec—混凝土彈性模量，取 3.45×105；

Φ—混凝土徐變系數(shù)，一般取2.0；

β—混凝土收縮與徐變的遞減系數(shù)，取 0.3。

混凝土收縮引起的變化量△Ls=1.8mm，混凝土徐變引起的變化量△Lc=15.6mm。

2.3 建筑物不均勻沉降

槽身連接段長15.0m，一端搭在渡槽邊墩上，渡槽槽墩為鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)，搭接長度0.75m，其余14.25m坐落在土基上。根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)，與槽身銜接處沉降量3.7mm。與閘室銜接處沉降觀測數(shù)據(jù)20.9mm，出口連接段兩端沉降差為17.2mm。

由于連接段不均勻沉降引起的槽身與連接段伸縮縫變形量，以度槽邊墩外邊緣為圓心，以連接段坐落在土基長度14.25m為半徑和連接段與渡槽伸縮縫處高度8.6m為半徑計(jì)算的伸縮縫變形量為10.38mm。

2.4 伸縮縫變形總量

由渡槽溫度變化9mm、混凝土收縮及徐變17.4mm、結(jié)構(gòu)不均勻沉降引起的總變形10.38mm,伸縮縫變形總量為36.78mm。

3.結(jié)論及建議

根據(jù)施工資料及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，槽身與連接段溫度降低、連接段兩端不均勻沉降、混凝土收縮徐變，計(jì)算伸縮縫伸長36.78mm，實(shí)測32mm。計(jì)算結(jié)果與實(shí)測基本相符。

根據(jù)以上分析，伸縮縫可更換止水允許伸縮量達(dá)100～150mm，可更換止水不會因伸縮縫開展引起止水帶失效。

根據(jù)監(jiān)測資料分析，目前沉降變形趨于平緩尚未穩(wěn)定，其進(jìn)一步變形將導(dǎo)致連接段與閘室之間混凝土擠壓，導(dǎo)致止水變形直至擠壓破壞，應(yīng)加強(qiáng)觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理?！?/p>