大型挡墙（大体积）混凝土裂缝预防措施

2021-11-08乔明

铁道运营技术 2021年4期

乔明

（新疆新筑路桥建设有限责任公司，工程师，新疆乌鲁木齐830021）

1 工程实例概况

G30线果子沟段隐患修复工程第二合同段（K4183+590-K4196+800），位于G30线赛里木湖-果子沟沟口段高速公路，是全疆第一条贯穿天山并实现桥隧相连的高速公路和进出伊犁的咽喉要道。本项目实施的工程内容有挡墙支护、路堤墙、挡墙护岸等，目的在于对路基防护工程存在的隐患进行修复处理。其中一段挡墙支护（下简称挡墙）设置在G30线赛果段下行线K4183+590～K4184+230处（长度640 m、均高9.42 m、C30现浇混凝土17 503 m3、C30现浇钢筋混凝土694.8 m3），施工采用分段跳仓分层法，罐车运输泵送混凝土浇筑。

项目所处地域属湿润的大陆性温带气候，施工期主要在夏、秋季节，气温变化剧烈。依据设计要求现施工挡墙沉降缝与原挡墙沉降缝错开，分段长度在10 m左右，结构最小边尺寸不小于1 m，属大体积混凝土施工。预计会因胶凝材料水化热引起的温度变化、收缩和其他因素，而极易出现形状不规则、长短不一、且不连贯的裂缝。为确保工程质量，预防混凝土裂缝产生采取如下技术措施。

2 预防混凝土裂缝措施

2.1 合理选择材料从混凝土基本组分：水泥、骨料、外加剂、水入手。混凝土的水泥材料选用中、低热普通硅酸盐水泥，其范围为三天内的水化热不应大于240 KJ/Kg，七天的水化热不宜大于270 KJ/Kg。选择坚硬、高强、密实、无空隙、无软质和杂质的骨料。为改善水泥水化热条件，提高混凝土密实性；但不损害混凝土的耐久性，选择减水率在6.9%的普通减水剂。

2.2 坚持配合比例设计原则混凝土配合比：一要符合项目工程设计规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求；二要符合施工环境、大体积挡墙构造物结构对混凝土施工工艺特性要求；三要严格控制水灰比和水泥用量，降低混凝土绝热温升值；四要选用配级配良好的石子，减小空隙率和砂率；五要在混凝土制备前，进行常规配合比试验及相关技术参数试验。根据试验结果及上述原则决定采用的水胶比为0.39，施工用选定配合比见表1。

表1 施工用选定混凝土配合比

2.3 加强制备与运输管理混凝土制备时确保各种原材料合格，计量偏差符合标准规定要求，合理控制投料顺序；明确混凝土拌和时间，确保集料、水泥和减水剂充分反应。合理控制原材料在搅拌机内的温度，降低拌合用的水温度，粗骨料和细骨料必须做好遮阳防晒处理，提前储备散装水泥，避免新出厂水泥温度较高。合理设置运输路线，依据现场施工环境把运输时间控制在45 min以内。为避免浇筑中断产生“冷缝”或薄弱层，保持连续作业，从混凝土制备完成装车入罐至卸料控制在90 min内。混凝土到达施工现场后，必须及时测量温度，把混凝土的入模温度控制在5～35℃范围内。为防止混凝土在运输过程中出现的分层、离析现象，应在浇筑前二次搅拌，时间控制在20 s～30 s、搅拌速度为高速。

2.4 严格施工质量控制为保证结构的整体性和施工的连续性选择分段跳仓分层浇筑施工，以控制结构不出现有害裂缝。依据设计要求沉降缝与原挡墙沉降缝错开，分段长度在10 m左右。浇注混凝土前将基层浇水湿润，现场环境温度高于35℃施工时，对金属模板进行洒水降温（洒水后不得留有积水），控制混凝土入模温度不大于30℃。混凝土浇筑体最大升温值不宜大于50℃，混凝土浇筑体内部两测温点的温度差值不应大于25℃。

混凝土浇筑从挡墙纵坡的低处开始，沿挡墙分段的长边方向自一端向另一端进行。为防止浇筑施工时混凝土离析，混凝土落体高度控制在2 m以内。若混凝土落体高度大于2 m，则使用串桶或帆布袋降低混凝土落体高度。

混凝土分层浇筑，分层厚度控制在500 mm以内；在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，上下层浇筑施工间隔时间控制在120 min之内。混凝土振捣使用插入式振捣器。在初凝前对混凝土进行二次振捣以排除混凝土因泌水在粗骨料内部深层的水分和空隙，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂增加混凝土的密实度，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性。振捣时每一振点的振捣延续时间控制在20 s以内，振捣应使混凝土不再往上冒气泡，表面不再呈现浮浆和不再沉落时为止；振捣应快插慢拔，移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.4倍，与模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍，深入下层不宜小于50 mm。振捣作业注意避免出现过振和漏振的问题。

2.5 落实养护措施挡墙施工每仓混凝土浇筑完毕后，按温控技术措施的要求在混凝土初凝后12 h内加以覆盖和浇水，进行保温保湿养护。先布设养生滴水管，再覆盖塑料膜和养生毡。由于靠近河流取水方便，养生用水泵送至储水罐后，外接滴水管进行保湿养护；养护的持续时间为14 d。日常进行覆盖塑料膜和养生毡的完整情况及养生滴管的完好情况和输水情况的检查，以保持混凝土表面湿润，并应保持塑料布内有凝结水。当日气温低于5℃时不能浇水养护。

在养护阶段认真做好混凝土浇筑体温度监测和管理。混凝土降温速率不宜大于2.0℃/d。依据测量混凝土浇筑体温度，调整保温与养护措施，适时增加覆盖养生毡层数，检查覆盖物的密闭性。确保混凝土浇筑体表面温度与混凝土浇筑体内温度差值不大于25℃，结束养护时混凝土浇筑体表面温度与环境温度最大差值不大于25℃。