李紹紅
船閘廊道結構較為復雜,因此其受力情況也比較復雜,特別是在彎道處截面變化段,隨著閘首施工的不斷加載,應力和應變的重新分布,加之新老混凝土的溫度、強度、彈性模量相差較大,造成約束力較強,更容易產生應力集中,在溫度和干縮應力的共同作用下,從而導致裂縫的產生,特別是隨著混凝土泵送施工工藝的運用,廊道部位更容易產生裂縫。廊道裂縫是船閘施工的通病。
引起廊道產生裂縫的因素較多,因此,防止廊道裂縫的產生是一個綜合性的問題,設計出本體抗裂性能好的混凝土是有效控制廊道裂縫的根本保證。另外,混凝土施工時的控制也是防裂的重要方面。
針對廊道混凝土裂縫產生的機理和原因及輸水廊道的結構特點,預防廊道裂縫的產生不外乎“限”和“放”兩種,“限”是指提高廊道混凝土結構的抗拉能力,用以抵消混凝土早期的收縮應力和溫度應力疊加形成的拉應力;“放”是指釋放混凝土早期形成的拉應力。
設置后澆帶可以有效地削減收縮應力。根據(jù)近年完成的船閘裂縫位置統(tǒng)計,往往裂縫出現(xiàn)在廊道曲線段中部,以及門庫中間部位,由于船閘左右結構對稱,上下閘首廊道基本一樣,所以裂縫出現(xiàn)的位置也基本一樣,從而說明這里的裂縫產生主要是結構自身引起的。
針對廊道彎道段截面變化處容易出現(xiàn)應力集中而產生裂縫,在閘首廊道外墻彎道處和廊道中部豎向后澆帶,這將對控制廊道裂縫的產生起到關鍵作用;后澆帶在廊道主體混凝土施工后六周進行施工,施工中,將后澆帶混凝土強度提高一個級別,潮濕養(yǎng)護14 d,以上措施將有效地控制廊道裂縫的產生。
輸水廊道除按正常結構受力需要布置受力鋼筋以外,在廊道縱橫鋼筋外緣增加直徑為 10mm防裂焊接鋼筋網片,網格為 10 cm×10 cm。由于網格狀焊接鋼筋網片對混凝土具有握裹作用,在一定程度上也阻止結構裂縫的產生。
廊道混凝土施工中,采用 HLC-1型抗裂防滲劑,摻量為膠凝材料(水泥 +粉煤灰 +HLC-1型抗裂防滲劑)的 8%,采用內摻法。
采用 HLC-1型抗裂防滲劑,通過微膨脹作用可在混凝土內部產生預壓應力,用以補償混凝土的收縮變形。HLC-1型抗裂防滲劑是一種具有緩凝、減水增強、補償增強等多種功能的外加劑,它具有以下優(yōu)點:
1)早期產生微膨脹,可以有效減少混凝土后期的干縮變形;
2)減水早強作用好,減水率可達 18%,3 d抗壓強度可提高70%以上,28 d強度可提高 20%以上,提高混凝土早期的抗裂能力;
3)提高混凝土的密實性,降低混凝土內部的孔隙率,減少混凝土早期的孔隙水的蒸發(fā),從而減小混凝土的干縮率;
4)提高混凝土的和易性,使混凝土不離析,坍落度損失小,適宜于泵送混凝土;
5)減小混凝土單位水泥用量,降低水化熱。
1.在工作中需要實施全面預算管理政策,盡可能控制財務風險。在投資項目的實際運行過程中加強風險控制,降低相關財務流程中的風險觸發(fā)幾率。同時針對資金管理人員的管理,必須要求管理人員對重大事項進行報備,給予提前的風險預警。建立屬于企業(yè)本身的大數(shù)據(jù)處理中心,運用云計算以及數(shù)據(jù)分析為企業(yè)推算出最合適的業(yè)務預測和風險判斷。
HLC-1型抗裂防滲劑可使混凝土早期產生微膨脹,在內部約束下轉變?yōu)?0.2MPa~0.7MPa的預壓應力,使混凝土在硬化過程中推遲了收縮產生的時間,為混凝土抗拉強度較大幅度的增長贏得時間,使得當混凝土開始收縮時,其抗拉強度已增長到足以抵抗其收縮應力,從而減少裂縫產生的可能性。
另外,在廊道混凝土中摻入適量的粉煤灰,降低單位混凝土中水泥用量,減少水化熱,改善混凝土的熱學性能。
但是由于大量摻粉煤灰,可能影響混凝土使用壽命,及加速混凝土表面碳化速度,因而粉煤灰摻量為水泥與粉煤灰數(shù)量的10%為宜。
降低混凝土的入倉溫度對于降低廊道混凝土的總溫升,減少混凝土結構的內外溫差,控制混凝土的溫度裂縫至關需要。施工中宜采用以下幾個措施來實現(xiàn)混凝土較低的入倉溫度:
1)廊道用水泥提前 5 d入罐,讓其自然冷卻,確保使用時水泥溫度不高于 50℃;
2)用地下水沖洗粗骨料讓其冷卻,實測其溫度不超過 29℃;
3)用地下水作為拌和用水,或在其中加冰塊,保持水溫在15℃;
4)白天在混凝土輸送管道上覆蓋土工布并灑水冷卻,夜間揭開散熱;
5)混凝土澆筑速度適當控制,每小時不超過 50 cm。由于現(xiàn)在基本上都是泵送混凝土施工,混凝土施工速度很快,現(xiàn)場指揮人員需控制澆筑速度。
在混凝土中增加防裂纖維,摻量一般為0.5 kg/m3~0.6 kg/m3,拌和站拌和不少于 90 s,如果設置后澆帶對結構裂縫作用重大,則增加防裂纖維,對減少混凝土不規(guī)則的裂縫和施工帶來的裂縫很重要。
嚴格控制原材料的質量,盡量減少粗細骨料含泥量,石子粒徑宜選偏大一點,盡量采用三級配,即 4 cm~5 cm石子;另外嚴格控制混凝土的攪拌時間為 1.5min,以使拌和物攪拌均勻,保證混凝土的質量;同時嚴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過大造成粗骨料下沉,混凝土表面富漿,導致上層混凝土收縮大,下層混凝土收縮小而產生塑性裂縫。
為了嚴格控制廊道混凝土的內外溫差,控制其裂縫的產生,混凝土的養(yǎng)護是一個十分重要的工序,主要是保持混凝土適當?shù)臏囟群蜐穸取?/p>
廊道澆筑后,待混凝土終凝,即在廊道頂(即閘首空箱底板部)進行蓄水養(yǎng)護,3 d~4 d后,松開模板對拉螺栓,保持模板和混凝土之間的縫隙濕潤,拆模后混凝土表面懸掛無紡布覆蓋灑水養(yǎng)護,并把廊道出入口用布簾封住,用以保持其內部溫度,為了防止混凝土早期內外溫差過大,養(yǎng)護用水嚴禁采用地下水,一律用常溫的地表水。
廊道混凝土的養(yǎng)護時間為 30 d。
通過采取以上措施,我公司施工的連申線焦港船閘、京杭淮陰三線船閘、徐洪河劉集東船閘等,廊道裂縫控制得比較好,取得了較好的效果,受到業(yè)主、質監(jiān)部門以及專家的眾多好評。
[1] 孟艷敏.龍河病險閘涵工程運行經驗介紹[J].山西建筑,2009,35(21):363-364.