某大型渡槽槽身与连接段衔接处接缝开度分析评价

□李志国 李书群 杨 芳 韩 涛 邵长乐

1.工程现状

1.1 槽身与连接段衔接处可更换止水设计

槽身与连接段接缝可更换止水，由大中孔型止水带、下垫板、止水海绵胶、上压板、锚固螺栓、螺母、丙乳砂浆密封层、聚硫密封胶组成。

大中孔止水带，中孔位于槽身与连接段衔接处接缝内，伸缩变形量100～150mm。利用下垫板与上压板通过螺栓固定，将止水带与伸缩缝两侧槽壁紧密连接，止水海绵置于下垫板止水带和上压板之间，使止水带与槽壁形成一道防渗体系。在伸缩缝两侧上压板表面涂抹炳乳砂浆，中间伸缩缝处采用聚硫密封胶填充，使衔接处接缝处形成平面，保护连接螺栓与上压板，同时与上压板翼缘板形成第二道防渗体系。

1.2 施工过程

渡槽出口连接段侧墙于2013年6月7日浇筑，渡槽槽身与出口连接段之间伸缩缝后浇带，2013年7月17日完成混凝土浇筑，当天最高气温31℃，最低气温22℃。

1.3 监测数据

2014年3月4日下午，当天最高气温11℃，最低气温0℃。槽身与进出口连接段伸缩缝进行了测量数据如下：

一是槽身槽身与出口连接段伸缩缝开裂宽度顶部23～32mm，右岸侧墙1.4～1.9mm(从下至上)， 左岸侧墙 20～18mm(从下至上)。

二是槽身连接段沉降观测数据最大值进口(Bmd22)2.7mm，出口(Bmd33)3.7mm。与闸室衔接处沉降观测数据进口(Bmd21)13.3mm，出口(Bmd34)20.9m。

2.原因分析

2.1 温度变化

渡槽槽身与连接段衔接处伸缩缝后浇带混凝土，于2013年7月17日完成混凝土浇筑，当天最高气温31℃，最低气温22℃。2014年3月4日下午，对该处伸缩缝进行测量，当天最高气温11℃，最低气温0℃。由温度变化引起的伸缩量△Lt按下式计算：

收缩量 △=(Tset-Tmin)·α·L

式中△Lt—温度变化引起的伸缩量；

Tmin—分别为规定最高与最低温度Tmin=11℃；

Tset—设置时温度，取31℃；

α—混凝土线膨胀系数，取1.0×10-5；

L—根据渡槽支座布置槽身跨度取30m；连接段与闸室衔接处两侧填土连接段长度取15m。

由温度变化引起的伸缩量△Lt=9.0mm。

2.2 混凝土收缩与徐变引起的收缩量

△Ls=20×10-5·L·β=1.8mm(混凝土的收缩)

式中

△Ls、△Lc—分别为混凝土收缩与徐变引起的收缩量；

σp—预应力等引起的平均轴向应力；

Ec—混凝土弹性模量，取 3.45×105；

Φ—混凝土徐变系数，一般取2.0；

β—混凝土收缩与徐变的递减系数，取 0.3。

混凝土收缩引起的变化量△Ls=1.8mm，混凝土徐变引起的变化量△Lc=15.6mm。

2.3 建筑物不均匀沉降

槽身连接段长15.0m，一端搭在渡槽边墩上，渡槽槽墩为钢筋混凝土桩基础，搭接长度0.75m，其余14.25m坐落在土基上。根据沉降观测数据，与槽身衔接处沉降量3.7mm。与闸室衔接处沉降观测数据20.9mm，出口连接段两端沉降差为17.2mm。

由于连接段不均匀沉降引起的槽身与连接段伸缩缝变形量，以度槽边墩外边缘为圆心，以连接段坐落在土基长度14.25m为半径和连接段与渡槽伸缩缝处高度8.6m为半径计算的伸缩缝变形量为10.38mm。

2.4 伸缩缝变形总量

由渡槽温度变化9mm、混凝土收缩及徐变17.4mm、结构不均匀沉降引起的总变形10.38mm,伸缩缝变形总量为36.78mm。

3.结论及建议

根据施工资料及监测数据分析结果，槽身与连接段温度降低、连接段两端不均匀沉降、混凝土收缩徐变，计算伸缩缝伸长36.78mm，实测32mm。计算结果与实测基本相符。

根据以上分析，伸缩缝可更换止水允许伸缩量达100～150mm，可更换止水不会因伸缩缝开展引起止水带失效。

根据监测资料分析，目前沉降变形趋于平缓尚未稳定，其进一步变形将导致连接段与闸室之间混凝土挤压，导致止水变形直至挤压破坏，应加强观测，发现问题及时处理。□