潦河涵洞式渡槽砼裂縫防治新材料應(yīng)用匯報(bào)材料

匯報(bào)材料潦河涵洞式渡槽砼裂縫防治新材料應(yīng)用一、工程概況二、工程進(jìn)展三、槽身施工工藝四、砼澆筑時(shí)間間隔及已發(fā)生裂縫統(tǒng)計(jì)五、下部裂縫防治擬采取措施尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家：

大家好！

南水北調(diào)南陽(yáng)段一標(biāo)是由中國(guó)水利水電第十三工程局有限公司承建，開工以來(lái)在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和專家的關(guān)心和指導(dǎo)下，在建管、監(jiān)理、設(shè)計(jì)和兄弟單位的幫助下，本標(biāo)段工程進(jìn)展較為順利，現(xiàn)就潦河涵洞式渡槽工程實(shí)施情況簡(jiǎn)要匯報(bào)如下：各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)親臨一線督導(dǎo)施工質(zhì)量進(jìn)度施工一、工程概況潦河涵洞式渡槽位于南陽(yáng)市臥龍區(qū)和鎮(zhèn)平縣交界處，起點(diǎn)TS87+940，終點(diǎn)TS88+377.1，由退水閘段—73.5m、進(jìn)口漸變段—60m、進(jìn)口閘室段—15m、進(jìn)口連接段—20m、槽身段—190.6m(22.08m+21.88m*7+15.18m)、出口連接段—23m、出口閘室段—15m以及出口漸變段—40m組成；下部涵洞斷面尺寸為（孔數(shù)-寬X高）26孔-6.1mX7.9m；上部過水?dāng)嗝鏋?孔“U”型槽結(jié)構(gòu)。根據(jù)潦河涵洞式渡槽設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式，混凝土澆筑沿高度方向分三次澆筑：第一次澆筑涵洞底板及底板以上1.25m高墻體(高2.55m)，第二次澆筑涵洞墻身、頂板及頂板以上1.25m槽身(高9.2m),第三次澆筑剩余槽身高度（7.1m）。二、工程進(jìn)展

截至目前，已完成①第1～9聯(lián)下部涵洞，第1～9聯(lián)左幅槽身；②上下游河道治理；③出口閘室段左幅底板施工，出口漸變段底板澆筑施工；④護(hù)岸擋墻二期混凝土施工；⑤進(jìn)口漸變段混凝土墊層施工；⑥退水閘消力池段底板及部分墻身施工；⑦退水閘泄槽段部分底板及擋墻底板施工。三、槽身施工工藝

本工程采用大型鋼模板配合鋼模臺(tái)車施工，所有模板均委托專業(yè)廠家訂制。（1）施工順序

由于下部涵洞（共9聯(lián)）施工共分為3期，第一期為7～9聯(lián)、第二期為4～6聯(lián)、第三期為1～3聯(lián)；為盡量減少砼施工時(shí)間間隔，擬在一期下部涵洞施工完畢、二期下部涵洞施工的同時(shí)，開始槽身施工；此時(shí)由于1～3聯(lián)下部涵洞未施工（實(shí)為原河道過水通道），道路無(wú)法從進(jìn)口段修筑，臨時(shí)施工便道修筑在出口連接段位置，故槽身砼澆筑順序?yàn)?聯(lián)至1聯(lián)。另外，本工程現(xiàn)場(chǎng)砼主要采用固定式皮帶機(jī)配合可伸縮式皮帶車入倉(cāng)（因槽身墻身高度8.35m，受皮帶車傾角限制，砼入倉(cāng)需由吊車吊掛1條固定式皮帶機(jī)配合可伸縮式皮帶車，詳見下頁(yè)圖）；且因待澆筑倉(cāng)位安設(shè)有鋼模臺(tái)車，皮帶機(jī)只能停放在另外半幅。故只能待半幅槽身施工完畢后，再施工另外半幅。綜合以上因素，槽身施工順序?yàn)樽蠓?聯(lián)——左幅1聯(lián)——右幅9聯(lián)——右幅1聯(lián)。潦河渡槽槽身砼入倉(cāng)方式（2）施工工藝砼采用罐車直接輸送至停放在待澆筑倉(cāng)面附近的可移動(dòng)、伸縮式皮帶機(jī)上（該皮帶機(jī)輻射范圍30m），由該皮帶機(jī)將砼水平輸送至懸掛在待澆筑倉(cāng)面上方的固定式皮帶機(jī)上，固定式皮帶機(jī)由汽車吊吊掛、長(zhǎng)22m，采用可移動(dòng)串筒將砼垂直運(yùn)輸至待澆筑部位，人工平倉(cāng)振搗（串筒每3m設(shè)置一個(gè)）。養(yǎng)護(hù)采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑，墻體外表懸掛土工布、人工灑水保持墻體濕潤(rùn)。按照上述施工方案施工1個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)槽身砼裂縫，詳見下表；于2012年4月29日，及時(shí)組織專家討論分析。8～9聯(lián)槽身產(chǎn)生裂縫情況專家在會(huì)上分析裂縫產(chǎn)生原因主要是砼澆筑時(shí)間間隔較長(zhǎng)、天氣干燥失水較快等，詳見下圖。第一次專家會(huì)會(huì)議紀(jì)要

第一次專家會(huì)會(huì)議紀(jì)要根據(jù)與會(huì)專家提出的建議，在槽身混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，具體措施如下：1）槽身砼施工時(shí)，質(zhì)檢員、試驗(yàn)員全程旁站，將砼坍落度控制在南水北調(diào)規(guī)范允許范圍內(nèi)；2）每3m設(shè)置一個(gè)下料口，施工中堅(jiān)持人工平倉(cāng)、振搗；3）在符合規(guī)范要求的前提下，及時(shí)拆除砼模板，涂刷養(yǎng)護(hù)劑并覆蓋土工膜、專人灑水養(yǎng)護(hù)；4）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測(cè)裂縫發(fā)展情況；5）成立專門的槽身施工隊(duì)、加快施工進(jìn)度。但采取措施后槽身仍有裂縫發(fā)生，詳見下表：根據(jù)上表裂縫統(tǒng)計(jì)分析，采取措施后槽身產(chǎn)生裂縫較之前有所減少，但仍有裂縫產(chǎn)生。

故于2012年9月14日，河南省南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局南陽(yáng)段建設(shè)管理處在南陽(yáng)市再次組織召開了潦河渡槽工程混凝土裂縫分析及處理專家咨詢會(huì)，會(huì)議分析裂縫發(fā)生主要原因?yàn)椋篴、由于受下部先期澆筑的槽身墻體混凝土、側(cè)墻內(nèi)部混凝土高溫區(qū)及側(cè)墻水平鋼筋的約束，造成側(cè)墻局部混凝土不能自由收縮，導(dǎo)致收縮拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變，從而使側(cè)墻混凝土局部開裂；b、由于側(cè)墻混凝土干縮變形不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致側(cè)墻混凝土局部開裂；會(huì)議詳細(xì)內(nèi)容如下：第二次專家會(huì)會(huì)議紀(jì)要

第二次專家會(huì)會(huì)議紀(jì)要

第二次專家會(huì)會(huì)議紀(jì)要

根據(jù)與會(huì)專家建議：會(huì)后在槽身混凝土澆筑過程中具體采取的措施如下：1）槽身砼施工時(shí)，質(zhì)檢員、試驗(yàn)員全程旁站，將砼坍落度控制在規(guī)范下限值；2）根據(jù)同期養(yǎng)護(hù)試塊，盡早拆模，涂刷養(yǎng)護(hù)劑并覆蓋土工膜、專人灑水養(yǎng)護(hù)；3）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測(cè)裂縫發(fā)展情況、并重點(diǎn)關(guān)注天氣巨變的情況下的裂縫發(fā)展情況。本次采取措施后，第2聯(lián)左幅槽身已發(fā)現(xiàn)4條裂縫，第1聯(lián)左幅槽身混凝土剛剛澆筑完成、觀測(cè)時(shí)間較短，雖目前尚未觀測(cè)到有裂縫產(chǎn)生，但不排除后期裂縫增加的可能性。四、砼澆筑時(shí)間間隔及已發(fā)生裂縫統(tǒng)計(jì)分析

總結(jié)：已發(fā)生裂縫共計(jì)112條。裂縫多數(shù)分布在距離每節(jié)管身段結(jié)構(gòu)縫1/3左右的位置，且均為豎直往上發(fā)育。多發(fā)生在砼澆筑10～14d后發(fā)生。

兩次專家會(huì)后，雖然積極采取了相應(yīng)的砼防裂措施、起到了一定的效果，但仍有裂縫產(chǎn)生；另外左幅槽身已施工完畢、右幅槽身底板澆筑時(shí)間距今141d～465d，時(shí)間間隔較長(zhǎng)、新舊砼約束應(yīng)力不可避免，且槽身結(jié)構(gòu)尺寸最長(zhǎng)達(dá)22.08m；為盡可能減少砼裂縫產(chǎn)生，結(jié)合第二次專家會(huì)建議，2012年9月19日十三局總工楊濤等專家在查看現(xiàn)場(chǎng)、相關(guān)資料后，決定：聯(lián)合南京航空航天大學(xué)實(shí)驗(yàn)“在施工縫位置的砼中摻加新型鎂質(zhì)膨脹材料”，以抵抗新舊砼約束應(yīng)力，減少裂縫發(fā)生。五、下步裂縫防治擬采取措施

目前距離合同竣工僅有253天、槽身施工過半的情況下，為確保潦河涵洞式渡槽工程質(zhì)量、為消除新舊砼澆筑間隔時(shí)間較長(zhǎng)產(chǎn)生的約束應(yīng)力，加快工程施工進(jìn)度，根據(jù)南京航空航天大學(xué)研究成果和成功的工程案例、將成果應(yīng)用于潦河涵洞式渡槽槽身砼施工，減少裂縫發(fā)生；在確保工程質(zhì)量的前提下、加快施工進(jìn)度。具體措施如下：1）根據(jù)2012年9月14日召開的第二次專家裂縫分析會(huì)會(huì)議精神：擬在第一聯(lián)施工縫以上2m范圍內(nèi)的砼中摻加新型鎂質(zhì)膨脹材料—外摻法、摻量：施工縫以上0.5m范圍摻量5%，施工縫以上0.5m～1.5m范圍摻量4%，施工縫以上1.5m～2m范圍摻量3%。2）新型鎂質(zhì)膨脹劑具體實(shí)施過程：a、根據(jù)槽身砼設(shè)計(jì)配合比—每方砼膠凝材料用量為302kg，新型鎂質(zhì)膨脹劑采用外摻法；施工縫以上0.5m范圍外墻共計(jì)14.2m3（內(nèi)墻12.24m3）、每方砼需參加15.1kg，施工縫以上0.5m～1.5m范圍外墻共計(jì)38.87m3（內(nèi)墻33.72m3）、每方砼需參加12.08kg，施工縫以上1.5m～2m范圍外墻共計(jì)11.669m3（內(nèi)墻10.23m3）、每方砼需參加9.06kg；b、新型鎂質(zhì)膨脹劑為固態(tài)材料，施工前根據(jù)每盤砼所需用量由試驗(yàn)人員稱量后，采用專用塑料袋分類存放；c、砼拌合時(shí)，從攪拌缸觀察口人工加入；d、為確保攪拌均勻，適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間15～30s；e、在槽身墻體豎向鋼筋上，分別標(biāo)示出不同摻量的標(biāo)示線，施工中人工平倉(cāng)振搗、將誤差控制在5cm～10cm3）工程使用的新型鎂質(zhì)膨脹材料微溶于水，不會(huì)在水中發(fā)生反應(yīng)生成有毒物質(zhì)；且本身無(wú)毒。4）根據(jù)兩次專家會(huì)精神，繼續(xù)采?。?/p>

（1）槽身砼施工時(shí)，質(zhì)檢員、試驗(yàn)員全程旁站，將砼坍落度控制在規(guī)范下限值；

（2）根據(jù)同期養(yǎng)護(hù)試塊，盡早拆模，涂刷養(yǎng)護(hù)劑并覆蓋土工膜、專人灑水養(yǎng)護(hù)及冷卻水管通水溫度記錄；

（3）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測(cè)裂縫發(fā)展情況、并重點(diǎn)關(guān)注天氣巨變的情況下的裂縫發(fā)展情況；

（4）安放冷卻水管、冬季內(nèi)降外保、夏季降溫的措施。附件1、新型鎂質(zhì)膨脹劑化學(xué)分析測(cè)試報(bào)告

附件2水工混凝土膨脹劑E1和E2力學(xué)性能和變形檢測(cè)報(bào)告

附件3、工程案例工程案例1—云南紅河馬堵山水電站工程工程案例2—江蘇泰州鳳凰河工程

南京航空航天大學(xué)土木工程系高培偉教授課題組通過對(duì)國(guó)家863高新技術(shù)項(xiàng)目（2009AA0