大体积混凝土裂缝控制措施

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1、大体积混凝土裂缝控制措施-建筑技术1前言　　混凝土浇筑中的裂缝控制是长期困扰人们的一个难题。尤其对水闸闸底板和闸墩而言，一方面它们混凝土体积大，另一方面这些部位混凝土标号相对较高，因此更易开裂。裂缝会加速混凝土碳化和钢筋锈蚀，并产生恶性循环，严重破坏混凝土结构的安全性和耐久性，所以裂缝控制显得更为重要。笔者结合对赤山闸、陈家边站除险加固工程的施工管理实践，通过修改完善设计、优化原材料、合理设计配合比、强化施工技术和管理、外加纤维等措施，较好地解决了闸底板、闸墩等部位大体积混凝土裂缝控制问题。　　2工程概况　　赤山闸、陈家边站除险加固工程均为

2、秦淮河流域重要的水利基础设施，其加固工程分别采取原址拆除翻建和移址拆除新建闸站结合的形式，工程内容主要包括老闸站拆除、新建5孔每孔6m、总流量为300m3/s的节制闸和流量为11m3/s的抽水泵站各1座，以及管理区更新改造等。其中节制闸闸底板尺寸为15m×36.3m（垂直水流方向）×1.0m（齿坎处为1.5m），混凝土浇筑量近600m3；闸墩尺寸为15m×1.0m×11.5m，6个闸墩混凝土浇筑量近1100m3。考虑到整体质量和工期要求，闸底板和闸墩C25混凝土均一次连续浇筑完成，分别历经63.5h和96h.2003年10月30日正式开工，

3、2004年4月30日闸站主体水下工程顺利通过阶段验收，初步发挥挡洪排涝效益。　　3控制裂缝措施　　3.1原材料　　严格控制砂、石材料的质量和技术标准，浇筑闸底板和闸墩时，单独采购一批细度模数在2.4以上、含泥量在1%以下的黄砂，石子要求级配合理含泥量也在1%以下，并提前一周将散装水泥进货入仓，从而降低了混凝土浇筑时散装水泥的温度，控制了水化热的升温，根据混凝土浇筑时现场随机抽样测量，混凝土入仓温度一般在10℃左右。　　3.2混凝土配合比　　施工前在监理的监督下，承包商现场取样水泥、黄砂、石子等材料送到有资质的单位做了C25混凝土配合比试验，

4、出具的试验报告中C25混凝土配合比为水泥：黄砂：石子=l：2.15：3.33，即每m3混凝土水泥用量达344kg.后经业主、监理、设计、施工等单位专门研究，认为该配合比水泥用量偏大，这样势必对混凝土水化热控制不利，决定掺入一定数量的优质粉煤灰，以降低水化热。并按此方案。重新做配合比试验。结果为水泥，黄砂，石子=l：20.45：3.40，即每m3混凝土水泥用量减少至320kg，粉煤灰掺量为水泥用量的15%。另外混凝土的水灰比尽管在试验报告中已明确，但由于黄砂、石子等材料的含水量每批次不尽相同，同时受天气环境的影响较大，因此在混凝土浇筑过程中根

5、据实际情况灵活掌握，即在满足泵送工艺要求条件下，尽可能降低水灰比，一般控制在0.46～0.47左右，坍落度严格控制在15cm以下。　　3.3修改设计　　在应力集中和应力变化处，采取一些设计上的变更措施，如在闸墩浇筑时，对闸墩底部三分之一处，在原设计基础上增加了水平向的构造配筋，另外在闸墩与闸底板连接处增设1500mm×300mm×500mm沿闸墩通长的小暗梁，以达到减轻边缘效应，提高抗拉伸强度，控制裂缝开展的目的。　　3.4改善基面约束条件　　根据地质钻探报告，赤山闸闸底板座落在第5层粉质粘土上，该层土地基允许承载力为250kPa，力学性质

6、良好，为闸良好的基础持力层。但该闸为原址翻建，在拆老闸过程中，由于种种因素，造成新闸闸基础部分土方平均超挖0.5m深，最深处达0.8m，对超挖部分结合垫层用C20混凝土回填。浇筑闸底板时为削减应力，在已完成的厚大混凝土垫层上刷了一层热沥青，从而消除了闸底板的嵌固作用，释放了约束应力。　　3.5施工技术　　闸底板和闸墩由于混凝土体积均较大，浇筑时若不注意，就会产生施工冷缝。在浇筑闸底板混凝土时，要求沿短边分层浇筑，每层30cm厚，第二层浇筑时必须完全履盖第一层，仓面上保证2～3个插入式振捣棒振捣，振捣延缓时间以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不

7、再出现气泡、不再显著沉落为好，第三层浇筑时与前面要求一样，如此反复直至浇到闸底板设计顶面高程正，然后再进行第二轮循环浇筑，直至底板全部完成。对闸墩而言，由于净高达11.5m，根据规范要求，混凝土浇筑自由下落高度不宜大于2m，因此浇筑时加挂串筒，操作工人深入至闸墩内部仓面振捣，确保浇筑振捣质量。同样要求30cm一层，6个闸墩均衡上升，即第1个闸墩浇筑30cm层厚后，接着浇筑第2个，然后第3个，直至第6个，结束后再回到第1个浇筑。经计算这样一个循环累计浇筑混凝土27m3，约需2.3h，低于规范规定的允许间歇时间3h。经过这样操作，闸底板和闸墩混

8、凝土浇筑过程中均未产生任何施工缝。　　3.6外加聚丙烯纤维　　在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维，由于其在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系，从而产生一种有效的二级加强效果，它的乱