论文导读:水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.刘家道口节制闸工程混凝土防裂从设计、施工两方面技术措施开始,研究解决该工程混凝土防裂的难题,通过实际运用所得的效果来看,所浇筑的闸墩、大底板砼没有出现贯穿性裂缝。

关键词:难点,对策,防裂

  一、工程概况

  刘家道口枢纽工程位于临沂市刘家道口村北的沂河干流上。主要有刘家道口节制闸、分沂入沭彭家道口分洪闸(已建成)、刘家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切滩、闸上堤防截渗,李公河防倒漾闸、李庄闸、水文观测设施、工程管理设施等工程组成。

  本工程为Ⅰ等工程,主要建筑物为1级建筑物,防洪标准为50年一遇洪水设计,设计流量12000m3/s,100年一遇洪水校核,校核流量14000m3/s。刘家道口节制闸是实现沂沭洪水东调入海的控制性建筑物,是目前国内设计流量最大的平原水闸,闸室总净宽576.0m,共36孔,单孔净宽16.0m。闸室顺水流方向的长度为27.5 m,垂直水流方向总宽646.0m,闸室为分离式结构,大底板厚2.5m,闸墩厚2.0m,工作闸门为钢质弧形门,尺寸(宽×高)16×8.5 m,液压式启闭机,检修闸门为钢质叠梁门,节制闸进口连接段包括闸前铺盖、上游护底以及上游两岸翼墙和护坡,出口设有消力池,海漫以及防冲槽和下游两岸翼墙及护坡等。

  二、一般水闸混凝土产生裂缝的原因

   为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果.

  三、刘家道口节制闸混凝土的主要防裂措施

  1. 防裂措施的设计与研究

  (1)结构分缝。每孔闸为一个结构段,顺水流方向长27.5m,垂直水流方向宽20.0m,满足规范规定的在软基上不宜大于35m的要求。

  (2)基础处理。闸室基础采用c15混凝土回填处理,以减小不均匀沉降。

  (3)限裂设计目标。免费论文网。根据工程所处环境,主要结构按三类环境考虑,钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度按0.2mm控制。

  (4)材料要求。根据工程处在水环境,防腐要求高的情况,业主单位委托有关科研单位进行了配比试验研究,最终选用高性能混凝土,主要采用了大量的掺合料(粉煤灰)。

  (5)对主要结构采取的设计措施。对闸墩采用预应力钢铰线丝,按不出现裂缝设计。并要求闸墩的底部1m与闸底板一起浇筑,以减小底板对闸墩的约束。门槽等局部部位增设限裂钢筋网。部分二期混凝土掺用膨胀剂,采用TEA混凝土微膨胀剂。

  (6)混凝土温控的设计与研究。本工程闸底板、闸墩长度较长、体积较大,属大体积混凝土,施工期主要为低温季节,采用了不同季节、不同部位混凝土施工的温控措施,对入仓温度、模板要求、拆模时间(建议10~14天拆模,实际7~15天)、通水冷却、新浇混凝土保温、保湿养护等提出了具体指标数据。免费论文网。

  2. 施工采用的防裂措施

  一、为保证夏季施工控制入仓温度不超过28℃采取如下措施:

  (1)加强道路养护,提高机械完好率,避免机械故障,缩短混凝土运输及等待卸料的时间。

  (2)砼吊罐表面用泡沫板包裹进行保温,减少砼运输过程中的温度升高量。经实测,采取保温措施后比不采取保温措施的情况下,在20分钟内温度升高值要低约1℃。

  (3)砼入仓后及时进行平仓振捣,加快覆盖速度,缩短混凝土的暴露时间。

  (4)采用喷洒水雾的方法降低仓面气温。对闸墩大钢模,在其外表面铺设花管进行喷洒冷水降温,防止大钢模表面温度过高而对已入仓砼的温度控制带来不利影响。

  (5)对闸墩砼,由于其仓面较小,在其顶部利用满铺脚手片,顶面再铺一层土工布形成遮阳棚进行防晒。经实测,采取遮阳措施后比不采取遮阳措施的情况下,砼仓面内温度要低约7~10℃。

  最终保证夏季施工控制最大温升、内外温差及降温速率达到如下结果:

  (1)控制混凝土浇筑后二天内温升值不大于30℃;

  (2) 控制混凝土降温速率不大于4℃/d;

  (3)控制混凝土内外温差不大于13℃;

  (4)砼养护措施。免费论文网。

  二、 冬季施工保温对策

  (1)原材料保温

  原材料堆放必须用帆布覆盖,堆放高度不应低于6.0m。

  (2)运输过程中保温

  一是搅拌系统保温,二是砼运输搅拌车外面用棉帆布被包裹。

  (3)仓面保温

  在浇筑面积比较大的仓面,采用彩条布搭设保温棚,现场多次抽测砼入仓温度(砼下5~10cm)晚上一般在8℃左右,白天在8~10℃之间。砼浇完收光阶段,保温棚用碘钨灯加热保温。收光完毕后表面先覆盖一层塑料膜,然后再加一层用花雨布包裹的草帘被保温。

  (4)模板保温

  大小底板的侧模使用2cm厚竹胶模板,浇完后外挂保温被保温,拆模后立即用2cm厚闭孔泡沫板覆盖,用三道木条固定,保温效果相当好。

  闸墩钢模板外表用3cm厚的软性泡沫板粘贴,经实测闸墩仓内温度大于15℃,保温效果非常显效。

  ⑤拆模后闸墩保温

  根据SDJ207-82规范的要求,混凝土允许受冻的临界强度:大体积内部混凝土应不低于5.0Mpa;大体积外部混凝土和钢筋混凝土应不低于7.0Mpa。工程采取措施为:贴保温板的闸墩钢模板保温时间不小于15天,在气温稳定的时间段内拆模,边拆边包裹一布一膜的复合土工膜,再用铁丝固定。

  四、结束语

  水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.刘家道口节制闸工程混凝土防裂从设计、施工两方面技术措施开始,研究解决该工程混凝土防裂的难题,通过实际运用所得的效果来看,所浇筑的闸墩、大底板砼没有出现贯穿性裂缝。以上所述防裂措施,基本上解决了岩基上闸墩不裂的难题。

参考文献:

1. 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2. 

2.陈 舟,水闸混凝土防裂措施及裂缝处理,2007.07

3. 黄守琳等,刘家道口节制闸工程施工难点及对策,治淮工程建设质量与安全论坛,2007.05

4. 左东启,王世夏,林益才,水工建筑物(上,下册),河海大学出版社[M],1995,01