閘首廊道、閘室長廊道混凝土裂縫防治

王辰

摘 要：混凝土裂縫影響水運工程的重要方面之一，成為制約結構工程質量重要問題。結合本工程的特點，重點對閘首廊道 、閘室長廊道易出現裂縫的結構部位進行分析，著重于施工技術、材料優選、環境條件及施工管理等。

關鍵詞：廊道;裂縫;防治

1 閘首及閘室廊道結構形式

1.1 閘首廊道

上下閘首輸水系統采用閘室長廊道側支孔出水型式的分散輸水。

1.2 閘室廊道

閘室墻為全分散輸水廊道塢式結構。

2 裂縫防治目標

通過閘首廊道、閘室長廊道混凝土質量控制，規范施工過程，減少閘首廊道、閘室長廊道裂縫，提高混凝土質量，保證閘首廊道、閘室長廊道混凝土結構物的耐久性、安全性和可靠性，在設計使用年限內的有效使用。

3 裂縫的位置及形成原因

3.1 裂縫的位置

閘首廊道、閘室長廊道裂縫都出現了裂縫，每對閘墻出現裂縫，裂縫出現的部位及特征如下：

3.1.1 閘首廊道裂縫

閘首頭部環形輸水廊道外側拐彎段、側墻拐彎段等廊道薄壁變截面處出現裂縫。閥門井與廊道交接處等斷面薄弱部位出現豎向裂縫。廊道薄壁變截面處。廊道頂水平向裂縫。廊道頂倒角豎向裂縫。閘首邊墩出現豎向裂縫。

3.1.2 閘室長廊道裂縫

側支孔、廊道頂部出現不規則裂縫。閘室墻身（包括廊道）出現豎向裂縫。

3.2 裂縫形成原因分析

根據閘首廊道、閘室長廊道形成的裂縫分析，分為：溫度裂縫、收縮裂縫、干縮裂縫。

3.2.1 溫度裂縫

溫度裂縫，多由于溫差較大引起的。混凝土結構構件，特別是大體積砼基礎澆筑后，在硬化期間水泥放出大量的水化熱，內部溫度不斷上升，使砼表面和內部溫差較大。當溫度產生非均勻的溫差時，將導致砼表面急劇的溫度變化而產生較大的收縮變形，此時表面受到內部砼的約束，將產生很大的拉應力，而砼早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。形成原因如下：

原材料：采用高水化熱水泥;水泥未提前入罐;砂石料未及時覆蓋，冬季冰雪淋濕，使用時不處理，導致砼入模溫度偏低;原材料不符合規范要求。

配合比：配合比設計不合理;水泥含量大，粉煤灰摻量不合理等。施工配合比未根據現場實際情況（雨天、冬季）進行調整;

澆筑：未分層澆筑，分層厚度過大;砼入模溫度大于30℃或小于5℃;澆筑時間不合理，選擇最高溫或最低溫時間段澆筑。

砼養護：保溫措施不到位，導致砼內外溫差大;外部溫度變化，如大風、冬季、晝夜溫差等。保濕不到位;覆蓋的土工布或薄膜不封閉，導致砼水分流失;不及時灑水養護;養護周期較短。

配合比：施工配合比水灰比控制不準確，砼坍落度大，砼表面水分流失快，導致內外混凝土形成約束應力而形成裂縫。

澆筑：砼拌合不均勻，攪拌時間不足或過長，拌合后到澆筑時間長;泵送時，人為的增加用水量。砼過振，導致砼骨料下沉，局部表面集中過多的砂漿、水分。

砼養護：保溫措施不到位，導致砼內外溫差大;外部溫度變化，如大風、冬季、晝夜溫差等。保濕不到位;覆蓋的土工布或薄膜不封閉，導致砼水分流失;不及時灑水養護;養護周期短。

4 裂縫防治措施

4.1 技術措施

4.1.1 鋼筋、模板

鋼筋保護層控制。閘首廊道模板加工準確，拼縫嚴密;閘室廊道模板采用整體式滑模施工，砼強度達到50%以上即可拆模，先將模板與砼面分離再移動，防止模板移動沖擊砼，產生裂縫。

4.1.2 砼原材料質量控制

水泥：選用低水化熱的P.O42.5普通硅酸鹽水泥。水泥提前6天入罐。骨料：碎石采用三級配;黃砂采用中粗砂。水：拌和用水采用深井水。粉煤灰：粉煤灰采用Ⅱ級灰。外加劑：廊道砼為大體積砼和薄壁砼，為延緩水化熱峰值的出現的時間，采用復合緩凝型聚烯酸高性能減水劑。

4.1.3 砼配合比控制

配合比設計：砼配合比通過專家審查。配合比采用“雙摻”技術，結合抗裂砼的配合比設計。

施工配合比：砼澆筑前，測定砂石料的含水率，確定施工配合比，嚴格控制混凝土坍落度120±20mm。

根據氣溫的變化，采用合適的外加劑，確保砼室外初凝時間為6～8h、終凝時間為8～10h，確保上層澆筑時下層處于初凝狀態。

4.1.4 砼生產、輸送設備

確保砼運輸連續性，滿足最大混凝土方量需求。

4.1.5 砼澆灌

底板砼強度達到2.5MPa后，采用人工+風鎬。鑿除砼表面浮漿及松軟層，粗骨料不松散。在倉面布置串筒。澆筑前采用自吸泵，將底板上的積水抽排，無法排出的水采用海綿吸干。人工清除底板上的雜物。澆筑采用水平分層連續澆筑，對稱、均勻上升;并醒目劃分澆筑坯層。振搗采用插入式振搗器內部振搗，振搗器按梅花形插入振搗，間距不超過振動器作用半徑的1.5倍（約50厘米），并插入下層砼50～100mm。振搗時間以砼表面平坦、無氣泡、不下沉，開始泛漿為宜;砼澆筑出現泌水現象，用海綿將水吸干。砼澆筑結束后應及時平倉、抹平，并清除表面多余浮漿，在砼終凝以前進行兩次壓實、兩次抹光，防止廊道頂板產生裂縫。

4.1.6 砼養護

迎水面采用土工布包裹、噴淋養護，廊道內采用噴霧保濕養護，端頭掛油布，包裹嚴密;泄水洞處采用土進行封閉，保證廊道嚴密;保濕養護持續時間不得少于14d;室外溫度低于5 ℃，不得灑水;專人負責養護保溫工作，同時做好養護記錄。

4.1.7 冬季施工

根據現場施工計劃安排，廊道在冬季節施工。采取以下措施保證砼入模溫度不低于5℃。骨料采用1層薄膜1層土工布覆蓋保溫;外加劑采用復合早強減水劑;拌合比采用井水，蓄水池采用土工布覆蓋保溫，并用電熱管加溫;延長砼攪拌時間;泵管采用保溫材料包裹。

4.1.8 縮短間隔時間

縮短廊道與底板施工的時間，減少底板混凝土對新澆混凝土約束作用。工程底板達到強度后，及時進行廊道模板拼裝，減少廊道與底板施工間隔。

4.2 管理措施

建立責任制度;嚴格執行三級技術交底制度;強化“三檢制”;例行“工序報驗”制度;嚴格“值班制”;質量獎懲制度;嚴格把好材料質量關;強化現場管理，提高精細化施工程度;振搗責任制;實行首件認可制。

5 混凝土裂縫修補

廊道混凝土出現裂縫分析產生的原因，對裂縫要進行觀測，觀測變化趨勢，查看裂縫長度和寬度，并做好相應的記錄。確定修補方案。

裂縫寬度為0.2～0.5mm的縱深或貫穿裂縫，采用環氧樹脂壓力灌漿修補。在裂縫兩側打設斜向孔貫穿裂縫，梅花型布設間距20cm，插入注漿止水針;采用“堵漏王”將裂縫封堵，在頂部和底部預留一部分;高壓注漿機將配置好的環氧樹脂從注漿止水針注入裂縫，以頂部和底部漏漿為止。為了保證混凝土外觀質量，及時采用白水泥和普通水泥混合抹面。

裂縫寬度大于0.5mm，采用水泥灌漿，方法同上。

裂縫寬度在0.2mm以下，深度不大且已停止發展的表面裂縫，清潔表面后，采用水泥漿封閉。

6結語

針對閘首廊道、閘室長廊道混凝土裂縫，從施工工藝、材料優選、技術管理等方面，降低了廊道混凝土裂縫數量。提高了廊道的耐久性和安全性。同時減少了混凝土修補，提高了混凝土外觀質量。

參考文獻：

[1]? 《水運工程質量檢驗標準》（JTS 257-2008）

[2]? 《水運工程混凝土施工規范》（JST202-2011）

[3]? 《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T 10-2011）

[4]? 《水運工程混凝土質量控制標準》（JTS202-2-2011）;

[5]? 《水運工程混凝土試驗規程》（JTJ270-1998）;

[6]? 《關于印發公路水運工程混凝土質量通病治理活動實施方案的通知》