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(jiān)理責任人見證監(jiān)督，并且數(shù)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(wěn)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(guī)，其產地、規(guī)格和色澤要盡可能統(tǒng)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(guī)，其產地、規(guī)格和色澤要盡可能統(tǒng)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(fā)現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)行行業(yè)規(guī)范JTJ268水運工程砼施工規(guī)范規(guī)定的替代水泥的最大限量。案例船閘砼料摻拌選用符合現(xiàn)行行業(yè)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(guī)范砼輔助摻加劑的規(guī)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(jù)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(guī)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(guī)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?shù)妮o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(xiàn)應力集中發(fā)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(yè)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(guī)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?jié)B、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(guī)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(fā)現(xiàn)有浮漿發(fā)生，必須及時給予清除，然后再開展后續(xù)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(qū)域，考慮設埋移位降沉測量站點，隨載荷加增開展系統(tǒng)觀測，并且繪制相應的降沉圖表開展分析，如果滿足降沉穩(wěn)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(yǎng)護

3.1 大體量澆筑砼防裂

線膨脹常數(shù)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(qū)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(yǎng)護

船閘主體構造大體量砼養(yǎng)護期間，加強現(xiàn)場檢測及調控。定時檢測溫度熱力場狀態(tài)，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)指導現(xiàn)場專人開展保溫功效調整。沿著外墻搭建腳手架，據(jù)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(jié)區(qū)間以及擋風遮陽屏障。拆模和裝模，按須調節(jié)控制圍蔽溫度，以控制砼內表溫度差梯度在允許區(qū)域內。

對于節(jié)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(yè)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(yǎng)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(xù)養(yǎng)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?jié)B、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。