楊永明
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅蘭州730030)
吉木乃縣揚水工程蓄水池采用半填半挖的結構形式,設計為碾壓式復合土工膜砂礫石壩,正常蓄水位872.50 m,設計池頂高程876.00 m,池底高程860.50 m。池頂寬度為5 m,壩頂采用C20F300砼路面,上游側路緣石采用C20F300砼,高度1.2 m,放大基礎寬0.7 m,高0.5 m,路緣石寬度0.3 cm,高0.5 m,路緣石上設防護欄桿;迎水面邊坡1∶2.5,護坡采用現(xiàn)澆C20F300砼面板,面板厚度0.2 m。
混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多,大多數(shù)裂縫是施工過程中施工工藝控制不到位而導致的。此外,原材料不合格、配合比不合適、現(xiàn)場管理不到位等也會導致混凝土產(chǎn)生裂縫。以混凝土裂縫為目標,分析裂縫成因,并提出相應的控制方法,可以提高工程質量。
一是粗細骨料級配間斷,超遜徑不符合規(guī)范要求、含泥量過大,進而導致混凝土收縮,誘導裂縫產(chǎn)生。二是混凝土外加劑種類、數(shù)量不按配合比例摻加,增加混凝土收縮。三是水泥品種、等級不符合要求,造成混凝土早期收縮,引起混凝土收縮裂縫。
配合比設計過程中每方混凝土的水泥設計用量較大,造成混凝土產(chǎn)生溫度裂縫;用水量設計過大,造成坍落度大、和易性差,引起早期收縮裂縫。
一是混凝土澆筑時,施工人員不按技術要求進行振搗,振搗棒插入位置、間距不當,造成混凝土漏振、振搗時間過長,影響混凝土的澆筑質量,誘導裂縫產(chǎn)生。二是混凝土拌和時間不夠,致使拌和不均勻(特別是摻用摻合料的混凝土)。拌合樓至現(xiàn)場澆筑點距離較長,運輸時間間隔過長,造成混凝土和易性差,容易產(chǎn)生裂縫。三是澆筑停歇時間過長容易產(chǎn)生冷縫?;炷翝仓瓿珊笾辽龠M行3次抹面壓光,否則容易產(chǎn)生表面裂縫。四是混凝土澆筑完成后,保溫或降溫措施不到位,造成混凝土內部和外部溫差,形成溫度裂縫。五是施工現(xiàn)場風速過大,溫度過高,造成混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
根據(jù)配合比選擇合適的水泥品種、等級,采用符合規(guī)范要求的粗細骨料,粗細材料要在使用前對含泥量、含水率、有機雜質等進行檢測。宜優(yōu)先選用中粗砂、粒徑合格中小石子,砂含泥量小于3%,中小石子含泥量小于1%。同時,對石料強度進行堅固性試驗,保證強度不低于60 MPa,對泥土含量超標的粗細骨料進行沖洗,檢驗達標后方可作為混凝土原材料。
外加劑在使用前應經(jīng)過混凝土配合比試驗,確定其摻加比例。同時,優(yōu)化混凝土配合比組分,進而降低混凝土水化熱,避免產(chǎn)生溫度裂縫。
按照《水工混凝土配合比設計規(guī)程》(DL/T5330-2015)的規(guī)定,依據(jù)設計要求的混凝土強度等級、抗凍抗?jié)B等指標進行混凝土配合比設計。用水量不宜大于170 kg/m3,混凝土水膠比不宜大于0.60,宜采用引氣劑、減水劑增加混凝土的和易性。
2.3.1 模板安裝及拆除本工程采用模板為鋼模板,模板強度、剛度和穩(wěn)定性符合設計要求。模板采用腳手架、穿墻拉桿固定,安裝牢固防止跑模,板面縫隙采用膠帶密封,防止漏漿,影響混凝土均勻性。模板拆除時限應遵守《水利水電工程模板施工規(guī)范》(DL/T5110-2013)及相關技術要求。
2.3.2 混凝土制備優(yōu)先采用商品混凝土。采用自拌混凝土時,應對混凝土的原材料進行檢測,對拌合樓稱量設備進行檢查,稱量設備及原材料合格后,依據(jù)設計配合比、原材料含水率、超遜徑等因素進行施工配合比參數(shù)調整。施工單位依據(jù)規(guī)范要求事先制定混凝土拌和質量控制制度,對拌和機操作人員進行安全技術交底,并依據(jù)質量控制制度做好拌和記錄。
2.3.3 混凝土運輸采用罐車運輸能夠保持混凝土拌和物的均勻性,罐車裝料前應將罐內積水清理干凈。因現(xiàn)場澆筑間隔時間較長,添加外加劑調整混凝土和易性時應快速攪拌,攪拌時間由現(xiàn)場實際情況確定。嚴禁在澆筑點向混凝土罐車內加水。
2.3.4 混凝土澆筑澆筑前應清理模板內的雜物,檢查模板安裝尺寸、鋼筋安裝型號及間距等,符合設計要求后方可進行混凝土澆筑。混凝土振搗時,盡量減少振搗棒對鋼筋、模板、預埋件的碰撞。分層澆筑時,振搗棒應插入下一層5 cm,保證混凝土形成一個整體不產(chǎn)生裂縫,澆筑應連續(xù)進行。澆筑完成后,應在初凝前進行至少兩次抹壓,覆蓋塑料薄膜保濕,遇大風或高溫天氣應采用復合土工膜覆蓋,避免混凝土水分流失,造成干縮裂縫。
2.3.5 混凝土養(yǎng)護養(yǎng)護是提高混凝土強度的重要措施,混凝土覆蓋養(yǎng)護是否到位決定混凝土開裂的可能性。因此,應指定專人負責混凝土養(yǎng)護,責任到人,并制定明確的獎罰制度。
為減少混凝土產(chǎn)生裂縫,保證混凝土施工質量,施工前應制定專項施工方案,并報監(jiān)理業(yè)主審批。該專項方案項目部應進行層層技術交底,交底雙方簽字確認,技術交底要保質保量。施工過程中只要控制好原材料質量、配合比參數(shù)、施工工藝,做好施工管理,就可以有效避免混凝土裂縫。
針對水庫大壩、調蓄水池混凝土面板結構,因施工工作面大,混凝土灑水養(yǎng)護工作難度較大,為了保證混凝土養(yǎng)護質量,混凝土表面應覆蓋黑心棉,黑心棉上安裝混凝土滴灌帶,有長流水的地方可以直接與水泵連通,不具備長流水條件時,壩頂架設水罐,水罐連通滴灌帶,通過滴灌帶保持混凝土表面濕潤。
夏季澆筑混凝土應注意避開高溫始端,在早晚氣溫較低時澆筑混凝土,防止高溫時段混凝土水分流失較快,造成干縮裂縫。