閘首廊道、閘室長廊道混凝土裂縫防治

王辰

摘 要：混凝土裂縫影響水運(yùn)工程的重要方面之一，成為制約結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量重要問題。結(jié)合本工程的特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)閘首廊道 、閘室長廊道易出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行分析，著重于施工技術(shù)、材料優(yōu)選、環(huán)境條件及施工管理等。

關(guān)鍵詞：廊道;裂縫;防治

1 閘首及閘室廊道結(jié)構(gòu)形式

1.1 閘首廊道

上下閘首輸水系統(tǒng)采用閘室長廊道側(cè)支孔出水型式的分散輸水。

1.2 閘室廊道

閘室墻為全分散輸水廊道塢式結(jié)構(gòu)。

2 裂縫防治目標(biāo)

通過閘首廊道、閘室長廊道混凝土質(zhì)量控制，規(guī)范施工過程，減少閘首廊道、閘室長廊道裂縫，提高混凝土質(zhì)量，保證閘首廊道、閘室長廊道混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性、安全性和可靠性，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的有效使用。

3 裂縫的位置及形成原因

3.1 裂縫的位置

閘首廊道、閘室長廊道裂縫都出現(xiàn)了裂縫，每對(duì)閘墻出現(xiàn)裂縫，裂縫出現(xiàn)的部位及特征如下：

3.1.1 閘首廊道裂縫

閘首頭部環(huán)形輸水廊道外側(cè)拐彎段、側(cè)墻拐彎段等廊道薄壁變截面處出現(xiàn)裂縫。閥門井與廊道交接處等斷面薄弱部位出現(xiàn)豎向裂縫。廊道薄壁變截面處。廊道頂水平向裂縫。廊道頂?shù)菇秦Q向裂縫。閘首邊墩出現(xiàn)豎向裂縫。

3.1.2 閘室長廊道裂縫

側(cè)支孔、廊道頂部出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。閘室墻身（包括廊道）出現(xiàn)豎向裂縫。

3.2 裂縫形成原因分析

根據(jù)閘首廊道、閘室長廊道形成的裂縫分析，分為：溫度裂縫、收縮裂縫、干縮裂縫。

3.2.1 溫度裂縫

溫度裂縫，多由于溫差較大引起的。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別是大體積砼基礎(chǔ)澆筑后，在硬化期間水泥放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使砼表面和內(nèi)部溫差較大。當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的溫差時(shí)，將導(dǎo)致砼表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的收縮變形，此時(shí)表面受到內(nèi)部砼的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，而砼早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。形成原因如下：

原材料：采用高水化熱水泥;水泥未提前入罐;砂石料未及時(shí)覆蓋，冬季冰雪淋濕，使用時(shí)不處理，導(dǎo)致砼入模溫度偏低;原材料不符合規(guī)范要求。

配合比：配合比設(shè)計(jì)不合理;水泥含量大，粉煤灰摻量不合理等。施工配合比未根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況（雨天、冬季）進(jìn)行調(diào)整;

澆筑：未分層澆筑，分層厚度過大;砼入模溫度大于30℃或小于5℃;澆筑時(shí)間不合理，選擇最高溫或最低溫時(shí)間段澆筑。

砼養(yǎng)護(hù)：保溫措施不到位，導(dǎo)致砼內(nèi)外溫差大;外部溫度變化，如大風(fēng)、冬季、晝夜溫差等。保濕不到位;覆蓋的土工布或薄膜不封閉，導(dǎo)致砼水分流失;不及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)周期較短。

配合比：施工配合比水灰比控制不準(zhǔn)確，砼坍落度大，砼表面水分流失快，導(dǎo)致內(nèi)外混凝土形成約束應(yīng)力而形成裂縫。

澆筑：砼拌合不均勻，攪拌時(shí)間不足或過長，拌合后到澆筑時(shí)間長;泵送時(shí)，人為的增加用水量。砼過振，導(dǎo)致砼骨料下沉，局部表面集中過多的砂漿、水分。

砼養(yǎng)護(hù)：保溫措施不到位，導(dǎo)致砼內(nèi)外溫差大;外部溫度變化，如大風(fēng)、冬季、晝夜溫差等。保濕不到位;覆蓋的土工布或薄膜不封閉，導(dǎo)致砼水分流失;不及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)周期短。

4 裂縫防治措施

4.1 技術(shù)措施

4.1.1 鋼筋、模板

鋼筋保護(hù)層控制。閘首廊道模板加工準(zhǔn)確，拼縫嚴(yán)密;閘室廊道模板采用整體式滑模施工，砼強(qiáng)度達(dá)到50%以上即可拆模，先將模板與砼面分離再移動(dòng)，防止模板移動(dòng)沖擊砼，產(chǎn)生裂縫。

4.1.2 砼原材料質(zhì)量控制

水泥：選用低水化熱的P.O42.5普通硅酸鹽水泥。水泥提前6天入罐。骨料：碎石采用三級(jí)配;黃砂采用中粗砂。水：拌和用水采用深井水。粉煤灰：粉煤灰采用Ⅱ級(jí)灰。外加劑：廊道砼為大體積砼和薄壁砼，為延緩水化熱峰值的出現(xiàn)的時(shí)間，采用復(fù)合緩凝型聚烯酸高性能減水劑。

4.1.3 砼配合比控制

配合比設(shè)計(jì)：砼配合比通過專家審查。配合比采用“雙摻”技術(shù)，結(jié)合抗裂砼的配合比設(shè)計(jì)。

施工配合比：砼澆筑前，測定砂石料的含水率，確定施工配合比，嚴(yán)格控制混凝土坍落度120±20mm。

根據(jù)氣溫的變化，采用合適的外加劑，確保砼室外初凝時(shí)間為6～8h、終凝時(shí)間為8～10h，確保上層澆筑時(shí)下層處于初凝狀態(tài)。

4.1.4 砼生產(chǎn)、輸送設(shè)備

確保砼運(yùn)輸連續(xù)性，滿足最大混凝土方量需求。

4.1.5 砼澆灌

底板砼強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，采用人工+風(fēng)鎬。鑿除砼表面浮漿及松軟層，粗骨料不松散。在倉面布置串筒。澆筑前采用自吸泵，將底板上的積水抽排，無法排出的水采用海綿吸干。人工清除底板上的雜物。澆筑采用水平分層連續(xù)澆筑，對(duì)稱、均勻上升;并醒目劃分澆筑坯層。振搗采用插入式振搗器內(nèi)部振搗，振搗器按梅花形插入振搗，間距不超過振動(dòng)器作用半徑的1.5倍（約50厘米），并插入下層砼50～100mm。振搗時(shí)間以砼表面平坦、無氣泡、不下沉，開始泛漿為宜;砼澆筑出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，用海綿將水吸干。砼澆筑結(jié)束后應(yīng)及時(shí)平倉、抹平，并清除表面多余浮漿，在砼終凝以前進(jìn)行兩次壓實(shí)、兩次抹光，防止廊道頂板產(chǎn)生裂縫。

4.1.6 砼養(yǎng)護(hù)

迎水面采用土工布包裹、噴淋養(yǎng)護(hù)，廊道內(nèi)采用噴霧保濕養(yǎng)護(hù)，端頭掛油布，包裹嚴(yán)密;泄水洞處采用土進(jìn)行封閉，保證廊道嚴(yán)密;保濕養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間不得少于14d;室外溫度低于5 ℃，不得灑水;專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)保溫工作，同時(shí)做好養(yǎng)護(hù)記錄。

4.1.7 冬季施工

根據(jù)現(xiàn)場施工計(jì)劃安排，廊道在冬季節(jié)施工。采取以下措施保證砼入模溫度不低于5℃。骨料采用1層薄膜1層土工布覆蓋保溫;外加劑采用復(fù)合早強(qiáng)減水劑;拌合比采用井水，蓄水池采用土工布覆蓋保溫，并用電熱管加溫;延長砼攪拌時(shí)間;泵管采用保溫材料包裹。

4.1.8 縮短間隔時(shí)間

縮短廊道與底板施工的時(shí)間，減少底板混凝土對(duì)新澆混凝土約束作用。工程底板達(dá)到強(qiáng)度后，及時(shí)進(jìn)行廊道模板拼裝，減少廊道與底板施工間隔。

4.2 管理措施

建立責(zé)任制度;嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)技術(shù)交底制度;強(qiáng)化“三檢制”;例行“工序報(bào)驗(yàn)”制度;嚴(yán)格“值班制”;質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度;嚴(yán)格把好材料質(zhì)量關(guān);強(qiáng)化現(xiàn)場管理，提高精細(xì)化施工程度;振搗責(zé)任制;實(shí)行首件認(rèn)可制。

5 混凝土裂縫修補(bǔ)

廊道混凝土出現(xiàn)裂縫分析產(chǎn)生的原因，對(duì)裂縫要進(jìn)行觀測，觀測變化趨勢，查看裂縫長度和寬度，并做好相應(yīng)的記錄。確定修補(bǔ)方案。

裂縫寬度為0.2～0.5mm的縱深或貫穿裂縫，采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿修補(bǔ)。在裂縫兩側(cè)打設(shè)斜向孔貫穿裂縫，梅花型布設(shè)間距20cm，插入注漿止水針;采用“堵漏王”將裂縫封堵，在頂部和底部預(yù)留一部分;高壓注漿機(jī)將配置好的環(huán)氧樹脂從注漿止水針注入裂縫，以頂部和底部漏漿為止。為了保證混凝土外觀質(zhì)量，及時(shí)采用白水泥和普通水泥混合抹面。

裂縫寬度大于0.5mm，采用水泥灌漿，方法同上。

裂縫寬度在0.2mm以下，深度不大且已停止發(fā)展的表面裂縫，清潔表面后，采用水泥漿封閉。

6結(jié)語

針對(duì)閘首廊道、閘室長廊道混凝土裂縫，從施工工藝、材料優(yōu)選、技術(shù)管理等方面，降低了廊道混凝土裂縫數(shù)量。提高了廊道的耐久性和安全性。同時(shí)減少了混凝土修補(bǔ)，提高了混凝土外觀質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[6]? 《關(guān)于印發(fā)公路水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量通病治理活動(dòng)實(shí)施方案的通知》