金　鑫　張海虹　劉占明

(1.連云港市市區(qū)水工程管理處， 江蘇 連云港　222000；2.連云港市臨洪水利工程管理處， 江蘇 連云港　222004)

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大浦第二抽水站進水流道層混凝土裂縫控制措施

金鑫1張海虹2劉占明2

(1.連云港市市區(qū)水工程管理處， 江蘇 連云港222000；2.連云港市臨洪水利工程管理處， 江蘇 連云港222004)

大浦第二抽水站為塊基型堤身式結(jié)構(gòu)，沉井基礎(chǔ)，肘形進水流道層變截面，大體積混凝土在沉井基礎(chǔ)約束下極宜產(chǎn)生裂縫。通過分析裂縫產(chǎn)生原因，綜合考慮原材料、配合比、結(jié)構(gòu)尺寸、配筋、約束程度、養(yǎng)護條件等多種因素影響，采取控制混凝土坍落度、砌塊石芯墻、混凝土中摻加防裂纖維和埋設(shè)冷卻水管等一系列防裂和控制裂縫措施，有效地控制裂縫發(fā)生，取得了明顯效果。

大浦第二抽水站； 進水流道； 裂縫控制； 措施

1　概　況

大浦第二抽水站是沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程新沭河治理工程的重要組成部分,位于新沭河右堤下段3+180處，距連云港市區(qū)約6km。安裝4臺(套)1.60m立式軸流泵配800kW立式同步電動機,設(shè)計流量40m3/s，總裝機容量3200kW,工程等別Ⅲ等，主要建筑物1級，大浦第二抽水站是一座中型排澇泵站[1]。該站建成后結(jié)合大浦第一抽水站,使大浦河流域及連云港市城區(qū)排澇標準達到10年一遇。

大浦第二抽水站主泵房采用堤身式布置，站身擋洪，泵房下部為塊基型結(jié)構(gòu)，采用一塊矩型沉井基礎(chǔ)，上部為排架結(jié)構(gòu)，主廠房總寬10.50m，屋蓋采用混凝土梁板結(jié)構(gòu)。站身采用肘型進水流道和平直管出水流道，拍門斷流。沉井基礎(chǔ)刃腳高程-13.00m(56黃海高程基準，下同)，水泵葉輪中心高程-1.00m，水泵層高程-1.40m，聯(lián)軸層高程3.50m，電機層高程6.92m。

2　混凝土裂縫原因

站身混凝土分層澆筑依次為沉井基礎(chǔ)(下沉)、站身底板、進水流道層及頂板、水泵層、出水流道及頂板、電機層、上部廠房。沉井為一塊整基礎(chǔ)，平面尺寸22.00m×23.50m，結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大。待沉井下沉至設(shè)計高程后開始澆筑站身底板、進水流道層及頂板和水泵層等，此時，沉井混凝土的強度、彈性模量基本達到設(shè)計要求值，對在其上新澆筑的站身底板、進水流道層及頂板和水泵層等具有較強約束作用，致使后澆筑的站身底板、進水流道層及頂板和水泵層等混凝土凝固收縮過程中極易產(chǎn)生豎向裂縫。因此，裂縫控制質(zhì)量直接影響泵站的防滲安全和耐久性，其中進水流道層及頂板的混凝土防滲、裂縫控制最為關(guān)鍵[2]。

3　混凝土抗裂措施

針對沉井基礎(chǔ)約束下進水流道層變截面、結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則、各斷面各部位混凝土厚度不一、流道立模需一次成型等特定條件，采取9項抗裂措施加強對進水流道層混凝土進行防護。

3.1混凝土配合比控制

a.水泥。 PO42.5級普通硅酸鹽水泥在滿足工程設(shè)計和施工工藝要求的前提下，摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰，盡量減少水泥用量，降低水化熱。高效減水劑在滿足工程設(shè)計強度要求和施工工藝要求的同時，減少混凝土拌和用水量，降低水灰比，避免收縮裂縫的產(chǎn)生。

b.黃砂?？紤]到混凝土防滲抗凍要求，選用中粗砂，細度模數(shù)2.50左右，含泥量不大于1%，不得含有雜物。

c.石子。選用強度高、粒徑在5～20mm和20～40mm連續(xù)級配、同顏色、不帶雜物的碎石。在澆筑前如溫度較高，需對石子進行灑水預(yù)冷，控制混凝土的入倉溫度。

d.高效減水劑。在滿足工程設(shè)計強度要求和施工工藝要求的同時，減少混凝土拌和用水量，降低水灰比，避免收縮裂縫的產(chǎn)生。

施工過程中嚴格控制泵送混凝土配合比，控制好配合比中的砂率，選擇合適的泵送混凝土外加劑，減少混凝土的收縮變形，保證其外觀質(zhì)量。

e.水灰比。澆筑前根據(jù)配料單進行混凝土試泵，在保證可泵性的前提下，盡量減少用水量，降低水灰比，控制混凝土坍落度在12～14cm，水灰比0.47。加強澆筑過程中混凝土拌和物的質(zhì)量控制。

3.2內(nèi)部預(yù)埋鋼筋

進水流道水泵中心至隔墻變截面尺寸為5.50m×2.13m，是水化熱大、裂縫最容易產(chǎn)生的地方，采用砌塊石芯墻進行吸熱，內(nèi)部預(yù)埋鋼筋等措施，特別是在流道肘形部位，盡量形成鋼筋網(wǎng)片，同時，澆筑時在流道肘形部位適當(dāng)拋擲小塊石。

3.3混凝土中摻加防裂纖維

在混凝土中摻加防裂纖維，摻量控制在0.60～0.90kg/m3，并適當(dāng)延長混凝土拌和時間，使纖維在混凝土中能分散均勻，減少混凝土早期裂縫發(fā)生。

3.4降低混凝土水化熱產(chǎn)生的內(nèi)部溫度[3]

自拌泵送混凝土施工時，由于單位水泥用量相對較大，混凝土水化熱較大，除摻加粉煤灰外，在進水流道墩墻間砌塊石芯墻進行吸熱，芯墻里預(yù)埋錨筋。在墩墻內(nèi)布置冷卻水管并預(yù)埋測溫孔，混凝土澆筑成型后，根據(jù)對混凝土的溫度觀測，在混凝土溫度呈上升趨勢時通水降溫。

在墩墻部位和流道部位混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管層，間距取60cm左右，在混凝土接近初凝前進行通水冷卻，前期冷卻水管進出水口方向半天調(diào)換1次。

3.5增設(shè)抗裂鋼筋暗梁

因前期沉井澆筑接高至-3.00m后表面進行鑿毛處理，新老混凝土連接處極易產(chǎn)生約束應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生，施工中除了布置冷卻水管外，在邊墩新老混凝土結(jié)合部位增設(shè)抗裂鋼筋暗梁。

3.6混凝土攪拌和輸送質(zhì)量控制

現(xiàn)場配備兩臺(套)自動計量配料混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，同時下料，每臺(套)混凝土生產(chǎn)能力35m3/min。在使用前進行保養(yǎng)、校核，確保計量準確性。材料配合比允許偏差控制范圍：水泥、水、混合料為±2%，砂、石為±3%，外加劑為±1%。混凝土攪拌時間不少于2min。在混凝土中摻加聚丙烯防滲抗裂纖維，摻量控制在0.60～0.90kg/m3，并適當(dāng)延長混凝土拌和時間，使纖維在混凝土中能分散均勻，從而避免混凝土早期裂縫的發(fā)生[2]。

3.7混凝土澆筑質(zhì)量控制

采用從兩頭向中間對稱混凝土澆筑方法，有利于保證流道模板穩(wěn)定?；炷凛斔颓?，用清水濕潤整個管道，再用水泥砂漿充分潤滑管壁后開始泵送混凝土，管道腳手和模板支撐要分開，防止泵送混凝土?xí)r的沖擊荷載影響建筑物的幾何尺寸和內(nèi)在質(zhì)量[3]?；炷翝仓^程中，前場和后場均布置管理人員進行指揮協(xié)調(diào)，并安排專人測定混凝土入倉溫度、坍落度，留置規(guī)定制取的試壓塊組數(shù)。

混凝土澆筑前，先將倉面平均劃分施工區(qū)域，混凝土澆筑自南向北、由遠而近，按一定厚度、順序、方向分層進行，上下層之間混凝土澆筑間歇時間不得超過混凝土初凝時間。墩墻采取平面分層法施工，在距流道頂板約50cm時，考慮到頂板面積約400m2、混凝土約200m3，采用斜面分層法進行澆筑，及時覆蓋，防止冷縫產(chǎn)生。

振搗從澆筑層下端開始，逐漸上移，以保證混凝土施工質(zhì)量。插入式振動器振搗時與混凝土表面垂直，操作時做到快插慢撥，上下略為抽動，插點均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，使混凝土達到均勻振實。插入式振動器在每一插點上的振搗時間以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)水泥漿和不再出現(xiàn)氣泡為標準?；炷帘砻嬗闷桨逭駝悠髡駬v，施工時依次成排平行慢移，順序前進，移動間距應(yīng)使平板能覆蓋已振實混凝土的邊緣5cm左右，防止漏漿。平板振動器振搗時間以保證混凝土停止下沉并往上泛漿為準。對混凝土撐柱、止水和預(yù)埋件下面等加強振搗，同時進行二次復(fù)振，增加混凝土密實性，減少混凝土內(nèi)部微裂縫，提高混凝土強度。對澆筑時移位的鋼筋重新綁扎到位，嚴禁遺漏。

澆筑過程中隨時檢查模板、鋼筋、止水片和預(yù)埋件等穩(wěn)固情況，如有漏漿、變形和沉陷立即進行處理校正。對混凝土表面的泌水利用海綿及時排除。及時清理模板、止水、預(yù)埋件表面的灰漿，對表面混凝土進行二次抹面，防止產(chǎn)生松頂和表面干縮裂縫。

3.8混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑12h后，先對混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜進行養(yǎng)護。在流道進水口用土工布懸掛封閉，防止串風(fēng)引起混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差，同時延遲周圍模板拆模時間，延長降溫時間，延緩降溫速度，拆模后，由于側(cè)面和底面覆蓋較困難，在混凝土表面及時涂刷養(yǎng)護劑,防止混凝土表面失水過快造成表面收縮，從而完成混凝土水化作用，達到養(yǎng)護目的[4]。薄膜要保持完整性，若有破壞，應(yīng)及時補上。對已澆筑的混凝土指定專人做好養(yǎng)護和保護，加強對棱角和突出部位的保護。對厚大墩墻內(nèi)預(yù)埋冷卻水管和測溫孔，根據(jù)溫度變化情況及時通水冷卻并做好監(jiān)測記錄，溫差控制在30℃以內(nèi)。

3.9其他措施

除采用上述措施外，還應(yīng)盡量延緩拆模時間，在混凝土內(nèi)外溫差小于25℃后才可拆模；在臨土面對混凝土外表面涂刷防水材料，以應(yīng)對因地下水堿性較大對工程的損傷，提高混凝土的耐久性。

4　結(jié)　語

工程施工過程中，采取了一系列防裂和裂縫控制措施，檢測結(jié)果表明，大浦第二抽水站進水流道層及頂板和水泵層等受沉井基礎(chǔ)約束易產(chǎn)生有害裂縫部位的施工質(zhì)量，均滿足設(shè)計、施工規(guī)范要求，混凝土部位未發(fā)生裂縫。該工程實踐可為其他類似工程提供參考。

[1]SL 252—2000水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].北京：中國水利水電出版社，2000.

[2]陳錫林，沈長松，等.江蘇水閘工程技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[3]SL 234—1999泵站施工規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，1999.

[4]楊康寧.水利水電工程施工技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

Concrete crack control measures in Dapu No.2 Pumping Station water intake channel layer

JIN Xin1, ZHANG Haihong2, LIU Zhanming2

(1.LianyungangDowntownWaterProjectManagementOffice,Lianyungang222000,China;2.LianyungangFloodControlandWaterResourcesProjectManagementOffice,Lianyungang222004,China)

Dapu No.2 Pumping Station belongs to block foundation embankment structure. Open caisson foundation, elbow-type water intake flow channel layer variable cross-section and large-volume concrete can produce cracks easily under open caisson foundation constraints. Influence of various factors are considered comprehensively through analyzing crack reasons, such as raw materials, mixing ratio, structure size, rib mixing, constraint degree, curing condition, etc. A series of anti-crack and crack control measures are adopted, wherein concrete slump is controlled, stone core wall is built, concrete is mixed with anti-crack fiber, cooling water pipe is embedded, thereby effectively controlling crack, and obtaining prominent effect.

Dapu No.2 Pumping Station; water intake flow channel; crack control; measures

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.10.016

TV544

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1005-4774(2016)10- 0055- 03