姜龍遠

（北京金河水務建設(shè)集團有限公司，102206，北京）

箱涵混凝土質(zhì)量通病及裂縫控制措施

姜龍遠

（北京金河水務建設(shè)集團有限公司，102206，北京）

箱涵混凝土；裂縫；控制措施

南水北調(diào)中線盧溝橋暗涵工程第二標段總長972 m，樁號為DY3+ 480～DY4+452。該標段除涵身段外另有排氣閥井1對。暗涵橫斷面布置采用兩孔鋼筋混凝土箱涵形式，每孔箱涵內(nèi)凈空尺寸為寬3.8 m、高3.8 m，涵內(nèi)四角處設(shè)倒角300 mm×300 mm。涵身每12 m設(shè)一變形縫。采取兩孔一聯(lián)共同設(shè)置一道橡膠止水帶方案?？p內(nèi)嵌聚乙烯低發(fā)泡閉孔泡沫塑料板。變形縫內(nèi)部迎水面周圈采用雙組分聚硫密封膠嵌縫。

箱涵混凝土分兩期進行澆筑，一期澆筑至底板以上70 cm，二期澆筑墻體和頂板。在以往箱涵混凝土施工中，常存在倒角部位出現(xiàn)氣泡，一、二期接茬處存在錯臺，止水帶處滲水等質(zhì)量通病以及墻體部位易發(fā)生裂縫等缺陷。為了避免在該工程出現(xiàn)類似混凝土質(zhì)量通病和裂縫，公司項目部不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓，不斷提高施工工藝和管理水平，并采取切實可行的技術(shù)措施，達到了良好預期。

一、箱涵混凝土質(zhì)量通病的預防措施

1.倒角部位易出現(xiàn)氣泡問題的預防措施

出現(xiàn)氣泡的原因：倒角成45°,屬于吊模,該處氣泡不容易帶出；局部振搗不到位。由于倒角成45°,振搗棒很難與倒角模板平行插入振搗。

解決方法：①倒角垂直高度為30 cm，分三層進行澆筑，每層10 cm；②澆筑到中墻倒角部位時，設(shè)兩人振搗，且兩人交叉斜插（基本平行于倒角模板）入對方倒角部位振搗，兩側(cè)墻倒角部位澆筑時，振搗人員站在側(cè)墻外側(cè)使振搗棒斜插入倒角部位振搗；③底板澆筑完成后間隔半小時到一個小時再澆筑倒角混凝土，這樣可以減少振搗倒角部位時混凝土的下翻。

2.一、二期接茬處易出現(xiàn)錯臺和漏漿問題的預防措施

出現(xiàn)錯臺和漏漿的原因：箱涵混凝土二期采用鋼模臺車，由于臺車立面模板為一整體且需緊貼一期混凝土面，如果一期面不直或有一點出現(xiàn)凹凸則模板與一期面就會接觸不實。接觸不實的位置就會出現(xiàn)錯臺和漏漿。

解決方法：①首先在支設(shè)一期混凝土模板時保證模板表面質(zhì)量，確保一期模板順直度；②一、二期拼接處采用雙層海棉條，且海棉條選用雙面粘貼，一頭粘模板面，一頭粘一期墻面；③在雙層海棉條的上面加遇水膨脹的純棉條，在澆筑混凝土前用水濕潤一期與二期交接的墻體，使純棉條膨脹，以堵嚴接縫處；④在純棉條上部用帶膠的砂漿堵嚴模板縫，防止漏漿。

3.止水帶附近滲水問題的預防措施

出現(xiàn)滲水的原因：止水帶在澆筑過程中出現(xiàn)翻卷；止水帶附近振搗不密實，大骨料堆積。

解決方法：①澆筑混凝土前清除止水帶表面污染物并擦拭干凈，用細鉛絲通過安裝孔將止水帶與結(jié)構(gòu)鋼筋進行固定。止水帶要埋正對中，止水帶中間可伸縮部分不得埋入混凝土中以保證其可自由變形；②在止水帶附近輸送混凝土料時混凝土料不得直接卸在止水帶上或在止水帶附近形成堆積。采用人工布料平倉并剔除緊靠止水帶的粗大骨料，在豎向止水帶兩側(cè)混凝土要均衡對稱下料，防止止水帶擠向一側(cè)。混凝土振搗時使用30型振搗棒，仔細振搗密實。

二、箱涵混凝土裂縫的預防措施

南水北調(diào)盧溝橋暗涵工程是過水建筑物，不允許出現(xiàn)裂縫。在混凝土裂縫控制方面從混凝土攪拌站選擇與控制、澆筑厚度、振搗控制到養(yǎng)護控制，每一環(huán)節(jié)都嚴格按照水工混凝土施工規(guī)范進行控制，目前完成的混凝土方涵沒有出現(xiàn)任何裂縫以及質(zhì)量問題。

1.混凝土裂縫生成的原因

混凝土裂縫大致有3種形式：干縮裂縫、內(nèi)外溫差裂縫和接合處的約束裂縫。

箱涵分兩期澆筑：先澆筑帶“八”字腋角的底板，第二期澆筑邊墻與頂板。第一期箱涵底板澆筑在軟基上，可自由伸縮變形。但是第二期的邊墻和頂板卻澆筑在已固化的鋼筋混凝土底板上，由于水泥的水化發(fā)熱溫度升高，然后冷卻到大氣溫度時體積收縮，受到底板的約束，邊墻會形成裂縫，形成典型的底板約束裂縫。

①底板的約束。薄壁墻混凝土受到第一期混凝土澆筑底板的約束。澆筑第二期墻頂時，第一期底板已經(jīng)澆筑一周或數(shù)周，強度已經(jīng)達到設(shè)計標號，溫度已經(jīng)降至平均氣溫。第二期混凝土澆筑正好位于約束區(qū)內(nèi)，如不采取可靠措施邊墻很容易發(fā)生裂縫。

②水化溫升過高。物理現(xiàn)象。

③降溫過快。結(jié)構(gòu)薄、鋼模板、三面臨空易導致散熱快，使得水化升溫不會太高，但是同樣會造成過快的降溫過程，使混凝土體積發(fā)生激烈的收縮，承受巨大的約束拉應力作用而容易形成裂縫。

④養(yǎng)護困難。邊墻立面很難用傳統(tǒng)的養(yǎng)護方法嚴密封閉。懸掛的草袋或無紡布不能緊貼混凝土面，這樣既保不住潮濕也防止不了通風。

2.商品混凝土的質(zhì)量控制

（1）原材料控制管理

①對原材料規(guī)格、種類、數(shù)量實施控制，水泥采用中熱低堿普通硅酸鹽水泥。對混凝土廠家原材料的試驗項目有無漏項、取樣試驗頻率、試驗結(jié)果時效性進行不定期檢查，項目部保證每月檢查不少于兩次。同時對混凝土廠家進場材料進行平行檢測，若經(jīng)檢驗不合格的材料將停止使用。監(jiān)督混凝土廠家嚴格按照監(jiān)理單位審批的混凝土配合比施工。

②每次開盤對單方混凝土中堿含量、氯離子含量實時監(jiān)測。項目部從料場堆放骨料中隨機取樣，以4 000 m3為一批取樣送達具有相關(guān)資格單位進行骨料堿活性檢驗，同時要求混凝土廠家按其檢驗頻率進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)不滿足“混凝土堿含量不超過2.5 kg/m3”和 “水泥中C3A含量小于8%”規(guī)定，則將直接停止使用該混凝土。

（2）澆筑料技術(shù)管理

①每次開盤澆筑混凝土前，事先選派項目部經(jīng)驗豐富的專業(yè)試驗人員進駐混凝土廠家對本次開盤全程監(jiān)督。對從廠家發(fā)出的每車混凝土，都檢查合格后在隨車小票上簽字，以此確認該車混凝土是合格的。

②駐攪拌站人員嚴格控制好攪拌每盤混凝土的時間，保證每盤攪拌時間在180 s以上，每4 h檢測1次，以保證混凝土拌和物的和易性、保水性等符合要求。

③混凝土運輸?shù)竭_施工現(xiàn)場后，首先檢查混凝土途中運輸時間是否滿足要求，并要求混凝土廠家盡量縮短運輸時間。若因故停歇過久，混凝土已初凝或已失去塑性時，將此車混凝土作廢料處理，現(xiàn)場質(zhì)檢人員在簽收小票上做好標記，并通知駐廠人員，以此來保證措施落到實處。

④混凝土到達施工現(xiàn)場后，首先檢查混凝土質(zhì)量證明材料是否齊全，是否與申報材料相一致，配合比中堿含量是否在標準范圍之內(nèi)，該車混凝土小票上是否有駐廠人員簽字確認。上述都符合要求的情況下現(xiàn)場試驗員將每車檢測1次坍落度，每澆筑一次混凝土檢測3次含氣量。

⑤對于混凝土強度的測定，通過現(xiàn)場取樣，抗壓強度每100 m3成型試件一組，抗凍、抗?jié)B按每季度施工的主要部位取樣成型1～2組，測定標養(yǎng)條件下的28 d試塊強度予以評定。

3.混凝土澆筑質(zhì)量控制

（1）澆筑分層

混凝土分層連續(xù)澆筑，每30 cm厚度為一層鋪料，根據(jù)澆筑情況進行調(diào)整。先從兩邊墻開始進行，之后再澆筑中墻，使中墻內(nèi)混凝土面始終低于兩邊墻混凝土面30～60 cm。三道側(cè)墻均勻上升。斜面上澆筑混凝土從低處開始，逐層升高，并保持水平分層。

（2）控制一、二期澆筑間隔

在澆筑墻及頂板混凝土時，避開高溫時段澆筑。為減小溫度應力影響，在澆筑墻及頂板混凝土時縮短與底板的間隔時間，控制在10天以內(nèi)。

4.混凝土溫度控制措施

①采用早期水化熱低的水泥、使用減水劑、摻加粉煤灰等混合材料，減少單方水泥用量，粗骨料采用二級配，盡量減少混凝土早期溫度上升量。

②預防混凝土表面溫度大起大落。盡量延長拆模時間，以便維護表面溫度和濕潤，拆模后及時采取養(yǎng)護措施。對無模板混凝土表面在混凝土初凝后抹壓密實，鋪草袋覆蓋保護以減少內(nèi)外溫差，并及時灑水養(yǎng)護。

③降低骨料溫度。在配料倉上部搭設(shè)涼棚避免陽光對倉內(nèi)骨料的直接輻射。必要時對骨料進行噴水降溫。在對骨料進行噴淋降溫后，及時測定骨料的含水率，調(diào)整混凝土攪拌時的用水量。

5.改進養(yǎng)護措施

基礎(chǔ)約束造成的混凝土裂縫，容易向貫穿透性發(fā)展。所以必須在養(yǎng)護上加倍采取措施，防止混凝土暴露，遭受風吹日曬水分損失。具體方法如下：

①合理選擇澆筑時段，保證在溫度適中時段進行混凝土澆筑，盡量安排在晚上或夜間，避開高溫時期澆筑邊墻及頂板混凝土，可以降低混凝土入倉溫度從而降低最高水化溫升。

②混凝土箱涵外側(cè)墻模板拆除后，涂刷養(yǎng)護劑并立即貼塑料膜垂掛麻袋，麻袋要緊貼墻面，在麻袋上灑水養(yǎng)護混凝土，養(yǎng)護期間，設(shè)置專人看守保證麻袋時刻濕潤。箱涵內(nèi)部拆模后立即涂刷養(yǎng)護劑。

③澆筑完成后立即封堵洞口，避免洞內(nèi)產(chǎn)生過堂風。

三、結(jié) 語

南水北調(diào)盧溝橋暗涵工程第二標段主體工程通過項目部采取以上有效的質(zhì)量預防控制措施，混凝土質(zhì)量通病及裂縫得到了控制。該混凝土工程沒有出現(xiàn)以往類似工程容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病以及沒有出現(xiàn)任何裂縫。這說明通過項目部的合理技術(shù)組織與精細管理，能夠克服以往認為難以克服的混凝土施工技術(shù)難題。 ■

責任編輯 李建章

TU528+TV652.2

B

1000-1123（2017）02-0039-02

2016-12-10

姜龍遠，工程師。