潦河涵洞式渡槽砼裂縫防治新材料應用匯報材料

匯報材料潦河涵洞式渡槽砼裂縫防治新材料應用一、工程概況二、工程進展三、槽身施工工藝四、砼澆筑時間間隔及已發(fā)生裂縫統(tǒng)計五、下部裂縫防治擬采取措施尊敬的各位領(lǐng)導、各位專家：

大家好！

南水北調(diào)南陽段一標是由中國水利水電第十三工程局有限公司承建，開工以來在各級領(lǐng)導和專家的關(guān)心和指導下，在建管、監(jiān)理、設計和兄弟單位的幫助下，本標段工程進展較為順利，現(xiàn)就潦河涵洞式渡槽工程實施情況簡要匯報如下：各級領(lǐng)導親臨一線督導施工質(zhì)量進度施工一、工程概況潦河涵洞式渡槽位于南陽市臥龍區(qū)和鎮(zhèn)平縣交界處，起點TS87+940，終點TS88+377.1，由退水閘段—73.5m、進口漸變段—60m、進口閘室段—15m、進口連接段—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；上部過水斷面為2孔“U”型槽結(jié)構(gòu)。根據(jù)潦河涵洞式渡槽設計結(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護岸擋墻二期混凝土施工；⑤進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，開始槽身施工；此時由于1～3聯(lián)下部涵洞未施工（實為原河道過水通道），道路無法從進口段修筑，臨時施工便道修筑在出口連接段位置，故槽身砼澆筑順序為9聯(lián)至1聯(lián)。另外，本工程現(xiàn)場砼主要采用固定式皮帶機配合可伸縮式皮帶車入倉（因槽身墻身高度8.35m，受皮帶車傾角限制，砼入倉需由吊車吊掛1條固定式皮帶機配合可伸縮式皮帶車，詳見下頁圖）；且因待澆筑倉位安設有鋼模臺車，皮帶機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，槽身施工順序為左幅9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方式（2）施工工藝砼采用罐車直接輸送至停放在待澆筑倉面附近的可移動、伸縮式皮帶機上（該皮帶機輻射范圍30m），由該皮帶機將砼水平輸送至懸掛在待澆筑倉面上方的固定式皮帶機上，固定式皮帶機由汽車吊吊掛、長22m，采用可移動串筒將砼垂直運輸至待澆筑部位，人工平倉振搗（串筒每3m設置一個）。養(yǎng)護采用涂刷養(yǎng)護劑，墻體外表懸掛土工布、人工灑水保持墻體濕潤。按照上述施工方案施工1個月后，發(fā)現(xiàn)槽身砼裂縫，詳見下表；于2012年4月29日，及時組織專家討論分析。8～9聯(lián)槽身產(chǎn)生裂縫情況專家在會上分析裂縫產(chǎn)生原因主要是砼澆筑時間間隔較長、天氣干燥失水較快等，詳見下圖。第一次專家會會議紀要

第一次專家會會議紀要根據(jù)與會專家提出的建議，在槽身混凝土澆筑過程中嚴格控制施工質(zhì)量，具體措施如下：1）槽身砼施工時，質(zhì)檢員、試驗員全程旁站，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設置一個下料口，施工中堅持人工平倉、振搗；3）在符合規(guī)范要求的前提下，及時拆除砼模板，涂刷養(yǎng)護劑并覆蓋土工膜、專人灑水養(yǎng)護；4）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測裂縫發(fā)展情況；5）成立專門的槽身施工隊、加快施工進度。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)中線工程建設管理局南陽段建設管理處在南陽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，會議分析裂縫發(fā)生主要原因為：a、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，導致收縮拉應力超過混凝土抗拉強度或極限拉應變，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)，導致側(cè)墻混凝土局部開裂；會議詳細內(nèi)容如下：第二次專家會會議紀要

第二次專家會會議紀要

第二次專家會會議紀要

根據(jù)與會專家建議：會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，質(zhì)檢員、試驗員全程旁站，將砼坍落度控制在規(guī)范下限值；2）根據(jù)同期養(yǎng)護試塊，盡早拆模，涂刷養(yǎng)護劑并覆蓋土工膜、專人灑水養(yǎng)護；3）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測裂縫發(fā)展情況、并重點關(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、觀測時間較短，雖目前尚未觀測到有裂縫產(chǎn)生，但不排除后期裂縫增加的可能性。四、砼澆筑時間間隔及已發(fā)生裂縫統(tǒng)計分析

總結(jié)：已發(fā)生裂縫共計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。

兩次專家會后，雖然積極采取了相應的砼防裂措施、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間距今141d～465d，時間間隔較長、新舊砼約束應力不可避免，且槽身結(jié)構(gòu)尺寸最長達22.08m；為盡可能減少砼裂縫產(chǎn)生，結(jié)合第二次專家會建議，2012年9月19日十三局總工楊濤等專家在查看現(xiàn)場、相關(guān)資料后，決定：聯(lián)合南京航空航天大學實驗“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間較長產(chǎn)生的約束應力，加快工程施工進度，根據(jù)南京航空航天大學研究成果和成功的工程案例、將成果應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會議精神：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)膨脹劑具體實施過程：a、根據(jù)槽身砼設計配合比—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人員稱量后，采用專用塑料袋分類存放；c、砼拌合時，從攪拌缸觀察口人工加入；d、為確保攪拌均勻，適當延長攪拌時間15～30s；e、在槽身墻體豎向鋼筋上，分別標示出不同摻量的標示線，施工中人工平倉振搗、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，不會在水中發(fā)生反應生成有毒物質(zhì)；且本身無毒。4）根據(jù)兩次專家會精神，繼續(xù)采取：

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

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

（3）質(zhì)檢科安排專人記錄觀測裂縫發(fā)展情況、并重點關(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)膨脹劑化學分析測試報告

附件2水工混凝土膨脹劑E1和E2力學性能和變形檢測報告

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

南京航空航天大學土木工程系高培偉教授課題組通過對國家863高新技術(shù)項目（2009AA0