論文導(dǎo)讀:水閘閘墩及其他類似倒“T”形混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題突出且復(fù)雜,已受到越來越高度的重視.要使混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫得到有效的控制,必須加強(qiáng)科學(xué)研究工作,揭示裂縫機(jī)理,推出新技術(shù)、新方法.劉家道口節(jié)制閘工程混凝土防裂從設(shè)計(jì)、施工兩方面技術(shù)措施開始,研究解決該工程混凝土防裂的難題,通過實(shí)際運(yùn)用所得的效果來看,所澆筑的閘墩、大底板砼沒有出現(xiàn)貫穿性裂縫。
一、工程概況
劉家道口樞紐工程位于臨沂市劉家道口村北的沂河干流上。主要有劉家道口節(jié)制閘、分沂入沭彭家道口分洪閘(已建成)、劉家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切灘、閘上堤防截滲,李公河防倒漾閘、李莊閘、水文觀測(cè)設(shè)施、工程管理設(shè)施等工程組成。
本工程為Ⅰ等工程,主要建筑物為1級(jí)建筑物,防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)流量12000m3/s,100年一遇洪水校核,校核流量14000m3/s。劉家道口節(jié)制閘是實(shí)現(xiàn)沂沭洪水東調(diào)入海的控制性建筑物,是目前國內(nèi)設(shè)計(jì)流量最大的平原水閘,閘室總凈寬576.0m,共36孔,單孔凈寬16.0m。閘室順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度為27.5 m,垂直水流方向總寬646.0m,閘室為分離式結(jié)構(gòu),大底板厚2.5m,閘墩厚2.0m,工作閘門為鋼質(zhì)弧形門,尺寸(寬×高)16×8.5 m,液壓式啟閉機(jī),檢修閘門為鋼質(zhì)疊梁門,節(jié)制閘進(jìn)口連接段包括閘前鋪蓋、上游護(hù)底以及上游兩岸翼墻和護(hù)坡,出口設(shè)有消力池,海漫以及防沖槽和下游兩岸翼墻及護(hù)坡等。
二、一般水閘混凝土產(chǎn)生裂縫的原因
為了更好地控制裂縫和采取有效措施對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防,必須對(duì)裂縫的成因機(jī)理進(jìn)行全面的分析.大量的工程實(shí)踐證明,閘墩裂縫的產(chǎn)生主要與墩體內(nèi)外溫差、混凝土的干縮、自生體積變形、外部約束等有關(guān),通常是多因素綜合作用的結(jié)果.
三、劉家道口節(jié)制閘混凝土的主要防裂措施
1. 防裂措施的設(shè)計(jì)與研究
。1)結(jié)構(gòu)分縫。每孔閘為一個(gè)結(jié)構(gòu)段,順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)27.5m,垂直水流方向?qū)?0.0m,滿足規(guī)范規(guī)定的在軟基上不宜大于35m的要求。
(2)基礎(chǔ)處理。閘室基礎(chǔ)采用c15混凝土回填處理,以減小不均勻沉降。
。3)限裂設(shè)計(jì)目標(biāo)。免費(fèi)論文網(wǎng)。根據(jù)工程所處環(huán)境,主要結(jié)構(gòu)按三類環(huán)境考慮,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度按0.2mm控制。
。4)材料要求。根據(jù)工程處在水環(huán)境,防腐要求高的情況,業(yè)主單位委托有關(guān)科研單位進(jìn)行了配比試驗(yàn)研究,最終選用高性能混凝土,主要采用了大量的摻合料(粉煤灰)。
。5)對(duì)主要結(jié)構(gòu)采取的設(shè)計(jì)措施。對(duì)閘墩采用預(yù)應(yīng)力鋼鉸線絲,按不出現(xiàn)裂縫設(shè)計(jì)。并要求閘墩的底部1m與閘底板一起澆筑,以減小底板對(duì)閘墩的約束。門槽等局部部位增設(shè)限裂鋼筋網(wǎng)。部分二期混凝土摻用膨脹劑,采用TEA混凝土微膨脹劑。
。6)混凝土溫控的設(shè)計(jì)與研究。本工程閘底板、閘墩長(zhǎng)度較長(zhǎng)、體積較大,屬大體積混凝土,施工期主要為低溫季節(jié),采用了不同季節(jié)、不同部位混凝土施工的溫控措施,對(duì)入倉溫度、模板要求、拆模時(shí)間(建議10~14天拆模,實(shí)際7~15天)、通水冷卻、新澆混凝土保溫、保濕養(yǎng)護(hù)等提出了具體指標(biāo)數(shù)據(jù)。免費(fèi)論文網(wǎng)。
2. 施工采用的防裂措施
一、為保證夏季施工控制入倉溫度不超過28℃采取如下措施:
。1)加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù),提高機(jī)械完好率,避免機(jī)械故障,縮短混凝土運(yùn)輸及等待卸料的時(shí)間。
。2)砼吊罐表面用泡沫板包裹進(jìn)行保溫,減少砼運(yùn)輸過程中的溫度升高量。經(jīng)實(shí)測(cè),采取保溫措施后比不采取保溫措施的情況下,在20分鐘內(nèi)溫度升高值要低約1℃。
。3)砼入倉后及時(shí)進(jìn)行平倉振搗,加快覆蓋速度,縮短混凝土的暴露時(shí)間。
。4)采用噴灑水霧的方法降低倉面氣溫。對(duì)閘墩大鋼模,在其外表面鋪設(shè)花管進(jìn)行噴灑冷水降溫,防止大鋼模表面溫度過高而對(duì)已入倉砼的溫度控制帶來不利影響。
。5)對(duì)閘墩砼,由于其倉面較小,在其頂部利用滿鋪腳手片,頂面再鋪一層土工布形成遮陽棚進(jìn)行防曬。經(jīng)實(shí)測(cè),采取遮陽措施后比不采取遮陽措施的情況下,砼倉面內(nèi)溫度要低約7~10℃。
最終保證夏季施工控制最大溫升、內(nèi)外溫差及降溫速率達(dá)到如下結(jié)果:
。1)控制混凝土澆筑后二天內(nèi)溫升值不大于30℃;
。2) 控制混凝土降溫速率不大于4℃/d;
(3)控制混凝土內(nèi)外溫差不大于13℃;
(4)砼養(yǎng)護(hù)措施。免費(fèi)論文網(wǎng)。
二、 冬季施工保溫對(duì)策
。1)原材料保溫
原材料堆放必須用帆布覆蓋,堆放高度不應(yīng)低于6.0m。
。2)運(yùn)輸過程中保溫
一是攪拌系統(tǒng)保溫,二是砼運(yùn)輸攪拌車外面用棉帆布被包裹。
(3)倉面保溫
在澆筑面積比較大的倉面,采用彩條布搭設(shè)保溫棚,現(xiàn)場(chǎng)多次抽測(cè)砼入倉溫度(砼下5~10cm)晚上一般在8℃左右,白天在8~10℃之間。砼澆完收光階段,保溫棚用碘鎢燈加熱保溫。收光完畢后表面先覆蓋一層塑料膜,然后再加一層用花雨布包裹的草簾被保溫。
(4)模板保溫
大小底板的側(cè)模使用2cm厚竹膠模板,澆完后外掛保溫被保溫,拆模后立即用2cm厚閉孔泡沫板覆蓋,用三道木條固定,保溫效果相當(dāng)好。
閘墩鋼模板外表用3cm厚的軟性泡沫板粘貼,經(jīng)實(shí)測(cè)閘墩倉內(nèi)溫度大于15℃,保溫效果非常顯效。
、莶鹉:箝l墩保溫
根據(jù)SDJ207-82規(guī)范的要求,混凝土允許受凍的臨界強(qiáng)度:大體積內(nèi)部混凝土應(yīng)不低于5.0Mpa;大體積外部混凝土和鋼筋混凝土應(yīng)不低于7.0Mpa。工程采取措施為:貼保溫板的閘墩鋼模板保溫時(shí)間不小于15天,在氣溫穩(wěn)定的時(shí)間段內(nèi)拆模,邊拆邊包裹一布一膜的復(fù)合土工膜,再用鐵絲固定。
四、結(jié)束語
水閘閘墩及其他類似倒“T”形混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題突出且復(fù)雜,已受到越來越高度的重視.要使混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫得到有效的控制,必須加強(qiáng)科學(xué)研究工作,揭示裂縫機(jī)理,推出新技術(shù)、新方法.劉家道口節(jié)制閘工程混凝土防裂從設(shè)計(jì)、施工兩方面技術(shù)措施開始,研究解決該工程混凝土防裂的難題,通過實(shí)際運(yùn)用所得的效果來看,所澆筑的閘墩、大底板砼沒有出現(xiàn)貫穿性裂縫。以上所述防裂措施,基本上解決了巖基上閘墩不裂的難題。
參考文獻(xiàn):
1. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社,1999.2.
2.陳 舟,水閘混凝土防裂措施及裂縫處理,2007.07
3. 黃守琳等,劉家道口節(jié)制閘工程施工難點(diǎn)及對(duì)策,治淮工程建設(shè)質(zhì)量與安全論壇,2007.05
4. 左東啟,王世夏,林益才,水工建筑物(上,下冊(cè)),河海大學(xué)出版社[M],1995,01