孟祥成 中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司

1.工程概述

京杭運(yùn)河湖西航道（二級(jí)壩～蘇魯界）改造工程，采用EPC總承包模式，錨泊區(qū)工程岸線長(zhǎng)1500m，寬100m，前沿距航道中心線距離為131m，設(shè)計(jì)水深為4.2m。采用丁靠和順靠組合的靠泊方式，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)方案采用連片重力式+獨(dú)立靠船墩的組合式布置。

直立式結(jié)構(gòu)采用素砼重力式結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)頂高程34.90m，為適應(yīng)高水位停船的需求，每隔30m在駁岸頂部局部5m長(zhǎng)度范圍加高至36.3m，結(jié)構(gòu)后回填土高程平現(xiàn)狀灘地高程；墩式段采用C25素砼墩式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)頂高程36.30m，自駁岸前沿線往后以1：3邊坡接至原地面。

2.工程難點(diǎn)分析

根據(jù)高程不同，單個(gè)墻身結(jié)構(gòu)段混凝土方量達(dá)400～800m3不等。澆筑方法采用大型移動(dòng)模板支護(hù)一次性澆筑施工，屬于大體積混凝土；澆筑方式采用混凝土泵車(chē)泵送，插入式振搗棒人工振搗澆筑方式；計(jì)劃施工時(shí)間為6月到12月，時(shí)間跨度從夏季到冬季，施工技術(shù)難度大大增加。工程大體積混凝土澆筑常見(jiàn)質(zhì)量難題有：

（1）大體積素混凝土裂縫的控制難；

（2）結(jié)構(gòu)段一次澆筑，易出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題；

（3）混凝土表面尤其斜坡面易出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象；

（4）跨季節(jié)施工，混凝土養(yǎng)護(hù)方法不同。

3.解決措施

針對(duì)本工程混凝土澆筑質(zhì)量難題在施工過(guò)程中著重從以下幾方面解決。

3.1 混凝土防裂措施

大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是水泥和水在凝固過(guò)程中產(chǎn)生大量的水化熱反應(yīng)，因此在保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下，盡量?jī)?yōu)化混凝土配合比，減少水泥和水的用量，尤其是水的用量。施工準(zhǔn)備階段需加強(qiáng)對(duì)原材料控制，遵照配比施工，確保級(jí)配合理。

3.1.1 混凝土材料控制

采用5～10mm、10～31.5mm級(jí)配碎石。砂采用中粗砂。

3.1.2 混凝土澆筑溫度控制

（1）水泥提前一周以上入罐，澆筑水泥溫度≤50°。

（2）拌合用水采用深井水等方法降低混凝土的入倉(cāng)溫度，實(shí)測(cè)水溫為18℃。

（3）合理選用澆筑混凝土的時(shí)間，盡量避開(kāi)高溫時(shí)段，選擇低溫日子澆筑，特別是結(jié)構(gòu)物中下部溫升較高的部位，盡量安排在氣溫較低時(shí)刻進(jìn)行澆筑。

（4）混凝土泵送澆筑時(shí)，當(dāng)出泵口溫度高于當(dāng)時(shí)環(huán)境氣溫時(shí)，輸送管道無(wú)需保溫，利于混凝土散熱；若出泵口溫度低于當(dāng)時(shí)環(huán)境氣溫，則輸送管道需進(jìn)行保溫，減少外部熱量的影響。

（5）布置降溫管強(qiáng)制降溫。采用φ50鋼絲軟管，間距1m均勻布置，總長(zhǎng)度80m，進(jìn)水口段適當(dāng)加長(zhǎng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫結(jié)果隨時(shí)調(diào)整冷卻水管的出水量，防止混凝土由于降溫過(guò)快而出現(xiàn)裂縫，保證進(jìn)水水溫與混凝土溫度差不超過(guò)25℃。

（6）混凝土溫差控制。在每段墻身混凝土表面、中間、底部埋設(shè)測(cè)溫線一組，在澆筑完成及澆筑過(guò)程中，由專門(mén)測(cè)量人員定時(shí)測(cè)量、記錄。

3.2 大體積混凝土施工過(guò)程控制

首件墻身施工完成后，經(jīng)實(shí)測(cè)，混凝土最高溫升68℃，表面溫度42℃，氣溫35℃；拆模檢查發(fā)現(xiàn)，墻身出現(xiàn)部分橫向1～2m長(zhǎng)的細(xì)微裂縫、墻背混凝土表面氣泡較多、墻前大面混凝土局部色差較大等病害；在裂縫發(fā)展停止后，對(duì)裂縫情況進(jìn)行了檢測(cè)，實(shí)測(cè)裂縫寬度0.06～0.18mm，最大寬度0.18mm，深度3.0～107mm，最大深度107mm區(qū)域無(wú)鋼筋等影響混凝土質(zhì)量的因素，不影響結(jié)構(gòu)安全，待后續(xù)采取適當(dāng)措施處理即可。

為了保證下一步施工有效控制混凝土溫差，減少混凝土裂縫現(xiàn)象，通過(guò)以下措施控制混凝土施工質(zhì)量：

（1）嚴(yán)控配合比，適當(dāng)加減水劑，在保證塌落度要求的前提下，減少用水量；另外合理降低混凝土坍落度，可降至140±20mm，從而有效降低水化熱；

（2）適當(dāng)調(diào)整配合比，混凝土拌制時(shí)，摻加適量緩凝劑，有效減緩混凝土水化熱集中發(fā)熱時(shí)間，有效減低混凝土內(nèi)部最高溫度。

（3）對(duì)混凝土骨料、拌合水采取適當(dāng)降溫措施，骨料全部采取覆蓋措施，減少日曬，有效減低混凝土入模溫度，保證混凝土入模溫度不高于30°；

（4）逐車(chē)測(cè)量混凝土入模溫度，控制入模最高溫度≤30℃；可考慮組織夜間澆筑施工，有效保障混凝土入模溫度，避開(kāi)白天高溫時(shí)間段澆筑混凝土；

（5）混凝土宜連續(xù)均勻澆筑，適當(dāng)放緩澆筑速度；澆筑過(guò)程中加強(qiáng)攪拌站設(shè)備管理和罐車(chē)運(yùn)輸管理，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)；

混凝土配合比調(diào)整后，實(shí)測(cè)已完成三段墻身混凝土最高溫升62～64℃，表面溫度45～47℃，環(huán)境氣溫32～35℃；拆模檢查發(fā)現(xiàn)，混凝土表面裂縫、氣泡現(xiàn)象明顯減少，效果明顯。

3.3 墻身不均勻沉降控制

墻身施工前，在底板四角設(shè)置四個(gè)沉降位移觀測(cè)點(diǎn)，記錄底板原始高程、坐標(biāo)；待墻身澆筑過(guò)程中，隨時(shí)監(jiān)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)情況，并做好記錄，根據(jù)觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)，適當(dāng)調(diào)整混凝土澆筑速度，避免墻身沉降過(guò)快、沉降不均；單塊墻身施工完成后，將沉降觀測(cè)點(diǎn)移至連片式墻身頂部距離沉降縫和垂直面30cm處，繼續(xù)觀測(cè)，直至墻身基本穩(wěn)定。

3.4 混凝土氣泡、蜂窩麻面控制

模板與混凝土接觸面脫模劑的選擇與混凝土表面出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象有著一定的關(guān)系，目前建筑市場(chǎng)脫模劑產(chǎn)品良莠不齊，性能差別很大，若使用油性脫模劑，由于其對(duì)氣泡有較大的吸附性，混凝土內(nèi)氣泡與其接觸后，會(huì)吸附在模板面上難已脫落；水性脫模劑吸附性較小，但也對(duì)氣泡有一定的吸附作用，導(dǎo)致內(nèi)部氣泡無(wú)法完全排出，最終影響混凝土結(jié)構(gòu)觀感效果；自密性脫模劑吸附性較小，可有效防止氣泡聚集；因此，根據(jù)本工程模板特點(diǎn)及使用效果，選取自密性脫模劑。

模板表面的光滑程度也是氣泡產(chǎn)生的原因之一，因后墻為斜面結(jié)構(gòu)，不利于氣泡的排出，因此氣泡多是正?，F(xiàn)象，為減少氣泡現(xiàn)象，要求加強(qiáng)對(duì)模板的清理打磨工作，保證模板的光滑度；加強(qiáng)混凝土振搗，充分振搗，便于氣泡及時(shí)排出。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

直立式結(jié)構(gòu)混凝土側(cè)模拆模后即可養(yǎng)護(hù)，本工程采取全面覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，灑水頻率主要以砼表面充分吸濕、始終濕潤(rùn)為依據(jù)，避免濕干不均，導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象；養(yǎng)護(hù)天數(shù)≥14d；養(yǎng)護(hù)用水采用基坑降水井內(nèi)抽取的地下水，由專人負(fù)責(zé)管理。本工程持續(xù)夏季、秋季、冬季三個(gè)季節(jié)，對(duì)于不同季節(jié)采用不同的養(yǎng)護(hù)方法：主要考慮夏季和冬季。

3.5.1 夏季養(yǎng)護(hù)

夏季影響大體積混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的主要要素為溫度、濕度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對(duì)澆完的墻身暴露面采取覆蓋土工布遮陽(yáng)、擋風(fēng)措施，以控制溫度和干熱風(fēng)影響。

連片式墻身在拆模后立即采用土工布覆蓋，頂部設(shè)置淋水管不間斷灑水養(yǎng)護(hù)，降水井的水進(jìn)行預(yù)先自然加熱處理，使養(yǎng)護(hù)用水與混凝土表面溫差≤15℃；土工布用鋼釘固定到混凝土面上，保證與混凝土面密貼和不被風(fēng)刮開(kāi)；不間斷灑水有效保證了混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

3.5.2 冬季養(yǎng)護(hù)

冬季養(yǎng)護(hù)，溫度低于5℃時(shí)嚴(yán)禁灑水，采取臨水面采用噴養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，臨土面砼采取薄膜+泡沫保溫+土工布覆蓋保溫保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑混凝土前，四周先利用模架加鋼管做骨架搭設(shè)暖棚，用篷布圍起，只留頂部不封閉，方便混凝土入模；在棚內(nèi)放置煤爐加溫；澆筑過(guò)程中，經(jīng)常檢測(cè)棚內(nèi)溫度，保證棚內(nèi)混凝土溫度不低于5℃；澆筑完畢后，將暖棚頂部用篷布全密閉。為了防止大風(fēng)將篷布刮起，造成暖棚熱量損失，利用鐵絲將篷布固定在暖棚骨架上。棚內(nèi)的煤爐指定專人看管，不得熄滅，并適當(dāng)增減煤爐數(shù)量，嚴(yán)格控制棚內(nèi)溫度保證不低于5℃，直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度40%以上。

4.結(jié)束語(yǔ)

本工程墻身大體積混凝土施工過(guò)程中，通過(guò)分析施工難點(diǎn)，加強(qiáng)原材料質(zhì)量把控、控制混凝土施工質(zhì)量及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等多種施工措施，把溫度控制在規(guī)范要求偏差范圍內(nèi)，大大減少了溫度裂縫的出現(xiàn)，有效地降低了大體積混凝土質(zhì)量通病問(wèn)題，工程質(zhì)量有了較大提高，同時(shí)為后續(xù)大體積混凝土的施工提供了成熟的管理經(jīng)驗(yàn)。