臨海吹填地質(zhì)超長大體積混凝土池類結(jié)構(gòu)物防裂施工技術(shù)措施

姚坤

（中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610000）

1 工程概況

馬來西亞吉馬火電站（Jimah），電站總裝機容量2x1000MW,位于馬六甲海峽森美蘭州波德申，距首都吉隆坡約90 公里，離波德申港約20 公里，是為解決能源短缺局面由馬來西亞國家能源公司重點規(guī)劃的捷徑電站項目，稱為捷徑3B 項目。項目業(yè)主為Jimah East Power&馬來西亞國家電力公司TNB，日本IHI 公司、東芝公司和韓國現(xiàn)代公司組成的聯(lián)合體中標(biāo)該火電項目，土建咨詢工程師為英國BMT 馬來分公司。我方承建汽機房、中控樓和BOP 相關(guān)建筑物等三個標(biāo)段的土建工程，總工期35 個月。污水處理池作為主要建筑物，底板下為吹填砂質(zhì)地基，在地基中設(shè)121 根預(yù)應(yīng)力高強度混凝土管樁，管樁直徑為0.5 米、長度38-46 米、縱橫間距4.5-5 米，結(jié)構(gòu)物長51.8 米、寬46.3 米、高5.3 米、底板厚度為0.8 米、邊墻厚度為0.5 米、中間設(shè)兩道隔墻，在寬度方向上分為22 米、12 米、9.5 米三段，墊層為10 公分厚C15 混凝土，結(jié)構(gòu)主體為C30 混凝土，外部涂刷兩層液態(tài)瀝青，內(nèi)部涂刷環(huán)氧圖層，厚度不小于500 微米。該電站共兩個儲煤池，基礎(chǔ)類型和地基加固措施及混凝土強度等級與污水處理池相同，結(jié)構(gòu)物長60.7 米、寬52.3 米、高3.1 米、底板厚度為0.8 米、邊墻厚度為0.3 米。

2 混凝土裂縫的分類及產(chǎn)生的主要原因

2.1 混凝土裂縫分類。微觀裂縫和宏觀裂縫為混凝土結(jié)構(gòu)的兩類常見裂縫，其中微觀裂縫有三種：粘著裂縫，是骨料和水泥石粘合面上的裂縫；第二種是水泥石裂縫，也叫水泥石自縫；第三種是骨料裂縫，即骨料本身裂縫。在結(jié)構(gòu)中微觀裂縫通常表現(xiàn)為分布不規(guī)則、不貫通，隨時間推移微觀裂縫擴展變形為宏觀裂縫按深度不同混凝土裂縫可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表層裂縫，貫穿裂縫是切斷了結(jié)構(gòu)的某個斷面，破壞結(jié)構(gòu)了的整體性，使污水處理池這類結(jié)構(gòu)物失去使用價值。在養(yǎng)護(hù)過程中或者28 天養(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土內(nèi)、外部溫差大可能導(dǎo)致貫穿裂縫，內(nèi)外溫差使混凝土不能同步變形，外部形成不自由約束導(dǎo)致內(nèi)部混凝土產(chǎn)生裂縫最終導(dǎo)致微觀裂縫擴大成為危害性最高的宏觀裂縫。一般來講，表面裂縫、微小裂縫不影響結(jié)構(gòu)功能，宏觀裂縫影響壓力水類結(jié)構(gòu)物。

2.2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因。結(jié)構(gòu)受力變形開裂和無荷載變形開裂是混凝土的裂縫產(chǎn)生的兩個主要原因。外荷載引起的裂縫稱為結(jié)構(gòu)變形裂縫，例如地基變形（不均勻沉降）引起的裂縫，及結(jié)構(gòu)溫差所引起的裂縫；鋼筋銹蝕、溫度收縮、混凝土腐蝕、塑性、堿-骨料反應(yīng)和慣性震動等是引起無荷載變形裂縫的主要原因。

3 裂縫控制的技術(shù)措施

3.1 保證混凝土的質(zhì)量和降低入倉溫度。針對馬來西亞的干燥天氣，通過保證混凝土的質(zhì)量來應(yīng)對干縮裂縫的措施有：①選用合適的水泥種類，例如良好抗?jié)B性、低水化熱、穩(wěn)定性高的水泥。例如礦渣水泥、火山灰水泥、低熱礦渣水泥等；②通過降低入倉溫度從而控制絕對溫升達(dá)到減小干縮裂縫的目的，保證混凝土的入倉溫度不超過23.5 度；③在混凝土澆筑中及初凝后用冷水噴霧增強倉號周圍局部環(huán)境的濕度，同時可以降低局部環(huán)境溫度。

3.2 合理設(shè)置分塊間距，嵌埋木條構(gòu)造伸縮縫。在混凝土底板及邊墻中間位置設(shè)置水平及豎向350 毫米橡膠止水，橡膠止水的縱橫水平間距為3 米，邊墻高度15 公分處施工縫設(shè)置水平橡膠止水。在底板混凝土表面及邊墻兩側(cè)模板內(nèi)側(cè)預(yù)埋2 公分寬4 公分高木條，木條位于橡膠止水中心線上方，在澆筑混凝土后形成誘導(dǎo)縫，誘導(dǎo)縫成為應(yīng)力集中部位，后期用填縫材料進(jìn)行回填。該措施將有效減少分塊內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生。

3.3 設(shè)置防裂構(gòu)造鋼筋。根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求臨海回填區(qū)域地下混凝土保護(hù)層厚度為七公分，在保護(hù)層中間，收縮縫止水帶之間區(qū)域鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)片，在鐵絲網(wǎng)片下方防止墊塊，鐵絲網(wǎng)片能有效防止產(chǎn)生溫度及收縮裂縫。

3.4 使用抗裂纖維。除成本較高之外，在面層混凝土中增加抗裂纖維也是一個較好的防裂措施，不管哪類原因?qū)е禄炷亮芽p的產(chǎn)生，都可以通過提高混凝土的抗拉強度來解決，其中添加聚丙烯纖維是一種常用預(yù)控混凝土開裂的方法。聚丙烯纖維以100%聚丙烯為原料，具有質(zhì)輕、強度高、彈性好、耐磨、耐腐蝕、具有電絕緣性和保暖性吸濕性低的特點。其原理是對聚丙烯表面用特殊工藝處理，在水的浸泡和攪拌機摩擦力的作用下，與砂漿或者混凝土充分均勻拌和，在混合料內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)纏繞從而起到加強筋作用，在儲煤池底板施工中使用了該材料，防裂效果明顯。、

3.5 合理確定澆筑方法、控制澆筑過程、減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。采用分層法澆筑混凝土，澆筑前確定混凝土的的分層厚度，根據(jù)每層混凝土方量、混凝土運距、初凝時間等因素確定混凝土泵車、罐車數(shù)量，保證混凝土能連續(xù)澆筑而不出現(xiàn)冷縫。

3.6 保證混凝土振搗密實，減少裂縫產(chǎn)生。嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行振搗，在接觸面、鋼筋等部位應(yīng)充分振搗但不能超振，并且在初凝前進(jìn)行二次振搗，最大程度排出殘留在混凝土內(nèi)部的氣泡，增大混凝土密實度，降低產(chǎn)生裂縫的概率。

3.7 澆筑完成后禁止樁基施工對墻體的震動，減少裂縫的產(chǎn)生。火電站施工中由于地質(zhì)特點大型建筑物基礎(chǔ)都需要通過高強預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行加固，因此樁基施工持續(xù)時間較長。在超長大體積池類結(jié)構(gòu)物混凝土澆筑后14 天內(nèi)禁止在結(jié)構(gòu)物周圍進(jìn)行樁基施工，防止樁基施工的巨大沖擊力對底板及墻體混凝土產(chǎn)生擾動而產(chǎn)生裂縫。

3.8 延長拆模時間待混凝土終凝，降低變形裂縫的產(chǎn)生。在施工中為了施工進(jìn)度，經(jīng)常在混凝土強度達(dá)到2.5 兆帕之后或者澆筑一天后拆除混凝土。由于超長大體積池類結(jié)構(gòu)物邊墻寬度較小、較長、較高，在強度不高、拆模擾動等因素的影響下容易產(chǎn)生變形裂縫。因此對于超長大體積邊墻混凝土最好在7-14 天后拆模。

3.9 采用覆蓋泡沫板及灌水層的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)方法：工程所在區(qū)屬于熱帶海洋氣候，晝夜溫差大，為了降低混凝土內(nèi)外溫差，底板混凝土澆筑后在底板頂部利用邊墻作為圍擋，灌水10 公分養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)水上方覆蓋5 公分泡沫板，減少夜間養(yǎng)護(hù)水溫度降低從而保證混凝凝土的內(nèi)外溫差在20 度左右范圍，最高不超過25度，達(dá)到減少溫度裂縫的產(chǎn)生的目的。邊墻混凝土采用在塑料軟管上鉆孔淋水的方法連續(xù)養(yǎng)護(hù)14 天以上。

4 總結(jié)

超長大體積混凝土裂縫控制是控制砼質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)物質(zhì)量，是施工難點和重點。也直接影響工程的施工成本、施工進(jìn)度的控制，因為施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到后期施工缺陷處理的費用，控制超長大體積混凝土裂縫的數(shù)量和寬度，保證這些關(guān)鍵部位砼的質(zhì)量是減少竣工前缺陷處理費用及質(zhì)保金返還的關(guān)鍵。