船闸廊道混凝土防裂措施

2011-08-15李绍红

山西建筑 2011年1期

李绍红

1 概述

船闸廊道结构较为复杂，因此其受力情况也比较复杂，特别是在弯道处截面变化段，随着闸首施工的不断加载，应力和应变的重新分布，加之新老混凝土的温度、强度、弹性模量相差较大，造成约束力较强，更容易产生应力集中，在温度和干缩应力的共同作用下，从而导致裂缝的产生，特别是随着混凝土泵送施工工艺的运用，廊道部位更容易产生裂缝。廊道裂缝是船闸施工的通病。

引起廊道产生裂缝的因素较多，因此，防止廊道裂缝的产生是一个综合性的问题，设计出本体抗裂性能好的混凝土是有效控制廊道裂缝的根本保证。另外，混凝土施工时的控制也是防裂的重要方面。

针对廊道混凝土裂缝产生的机理和原因及输水廊道的结构特点，预防廊道裂缝的产生不外乎“限”和“放”两种，“限”是指提高廊道混凝土结构的抗拉能力，用以抵消混凝土早期的收缩应力和温度应力叠加形成的拉应力;“放”是指释放混凝土早期形成的拉应力。

2 优化设计

2.1 合理的设置后浇带

设置后浇带可以有效地削减收缩应力。根据近年完成的船闸裂缝位置统计，往往裂缝出现在廊道曲线段中部，以及门库中间部位，由于船闸左右结构对称，上下闸首廊道基本一样，所以裂缝出现的位置也基本一样，从而说明这里的裂缝产生主要是结构自身引起的。

针对廊道弯道段截面变化处容易出现应力集中而产生裂缝，在闸首廊道外墙弯道处和廊道中部竖向后浇带，这将对控制廊道裂缝的产生起到关键作用;后浇带在廊道主体混凝土施工后六周进行施工，施工中，将后浇带混凝土强度提高一个级别，潮湿养护14 d，以上措施将有效地控制廊道裂缝的产生。

2.2 增加防裂钢筋网片

输水廊道除按正常结构受力需要布置受力钢筋以外，在廊道纵横钢筋外缘增加直径为 10mm防裂焊接钢筋网片，网格为 10 cm×10 cm。由于网格状焊接钢筋网片对混凝土具有握裹作用，在一定程度上也阻止结构裂缝的产生。

3 优化施工

3.1 选用适合的外加剂和掺合料

廊道混凝土施工中，采用 HLC-1型抗裂防渗剂，掺量为胶凝材料(水泥 +粉煤灰 +HLC-1型抗裂防渗剂)的 8%，采用内掺法。

采用 HLC-1型抗裂防渗剂，通过微膨胀作用可在混凝土内部产生预压应力，用以补偿混凝土的收缩变形。HLC-1型抗裂防渗剂是一种具有缓凝、减水增强、补偿增强等多种功能的外加剂，它具有以下优点:

1)早期产生微膨胀，可以有效减少混凝土后期的干缩变形;

2)减水早强作用好，减水率可达 18%，3 d抗压强度可提高70%以上，28 d强度可提高 20%以上，提高混凝土早期的抗裂能力;

3)提高混凝土的密实性，降低混凝土内部的孔隙率，减少混凝土早期的孔隙水的蒸发，从而减小混凝土的干缩率;

4)提高混凝土的和易性，使混凝土不离析，坍落度损失小，适宜于泵送混凝土;

5)减小混凝土单位水泥用量，降低水化热。

1.在工作中需要实施全面预算管理政策，尽可能控制财务风险。在投资项目的实际运行过程中加强风险控制，降低相关财务流程中的风险触发几率。同时针对资金管理人员的管理，必须要求管理人员对重大事项进行报备，给予提前的风险预警。建立属于企业本身的大数据处理中心，运用云计算以及数据分析为企业推算出最合适的业务预测和风险判断。

HLC-1型抗裂防渗剂可使混凝土早期产生微膨胀，在内部约束下转变为 0.2MPa～0.7MPa的预压应力，使混凝土在硬化过程中推迟了收缩产生的时间，为混凝土抗拉强度较大幅度的增长赢得时间，使得当混凝土开始收缩时，其抗拉强度已增长到足以抵抗其收缩应力，从而减少裂缝产生的可能性。

另外，在廊道混凝土中掺入适量的粉煤灰，降低单位混凝土中水泥用量，减少水化热，改善混凝土的热学性能。

但是由于大量掺粉煤灰，可能影响混凝土使用寿命，及加速混凝土表面碳化速度，因而粉煤灰掺量为水泥与粉煤灰数量的10%为宜。

3.2 控制混凝土的入仓温度

降低混凝土的入仓温度对于降低廊道混凝土的总温升，减少混凝土结构的内外温差，控制混凝土的温度裂缝至关需要。施工中宜采用以下几个措施来实现混凝土较低的入仓温度:

1)廊道用水泥提前 5 d入罐，让其自然冷却，确保使用时水泥温度不高于 50℃;

2)用地下水冲洗粗骨料让其冷却，实测其温度不超过 29℃;

3)用地下水作为拌和用水，或在其中加冰块，保持水温在15℃;

4)白天在混凝土输送管道上覆盖土工布并洒水冷却，夜间揭开散热;

5)混凝土浇筑速度适当控制，每小时不超过 50 cm。由于现在基本上都是泵送混凝土施工，混凝土施工速度很快，现场指挥人员需控制浇筑速度。

3.3 混凝土中增加防裂缝纤维

在混凝土中增加防裂纤维，掺量一般为0.5 kg/m3～0.6 kg/m3，拌和站拌和不少于 90 s，如果设置后浇带对结构裂缝作用重大，则增加防裂纤维，对减少混凝土不规则的裂缝和施工带来的裂缝很重要。

3.4 原材料的选择和混凝土拌和

严格控制原材料的质量，尽量减少粗细骨料含泥量，石子粒径宜选偏大一点，尽量采用三级配，即 4 cm～5 cm石子;另外严格控制混凝土的搅拌时间为 1.5min，以使拌和物搅拌均匀，保证混凝土的质量;同时严格控制混凝土的坍落度在 10 cm～14 cm，以防止混凝土因坍落度过大造成粗骨料下沉，混凝土表面富浆，导致上层混凝土收缩大，下层混凝土收缩小而产生塑性裂缝。

3.5 混凝土的养护

为了严格控制廊道混凝土的内外温差，控制其裂缝的产生，混凝土的养护是一个十分重要的工序，主要是保持混凝土适当的温度和湿度。

廊道浇筑后，待混凝土终凝，即在廊道顶(即闸首空箱底板部)进行蓄水养护，3 d～4 d后，松开模板对拉螺栓，保持模板和混凝土之间的缝隙湿润，拆模后混凝土表面悬挂无纺布覆盖洒水养护，并把廊道出入口用布帘封住，用以保持其内部温度，为了防止混凝土早期内外温差过大，养护用水严禁采用地下水，一律用常温的地表水。

廊道混凝土的养护时间为 30 d。