簡述阜陽船閘工程大體積混凝土質(zhì)量控制措施

吳連社

（阜陽閘管理處 阜陽 236000）

1 前言

阜陽船閘設(shè)計等級為Ⅳ級，船舶噸級為500t，年通航能力為400萬t，閘室有效尺寸為180m×12m×3.5m（長×寬×門檻水深）。船閘主體工程由12節(jié)閘室、上下閘首、導(dǎo)航墻、靠船墩等組成，均為大體積混凝土結(jié)構(gòu)。

由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸較大，施工時段較長，施工技術(shù)和施工組織較復(fù)雜，易出現(xiàn)混凝土裂縫、蜂窩、麻面、錯臺及平整度差等質(zhì)量問題，因此，施工時必須嚴(yán)格遵守混凝土施工規(guī)范，制定科學(xué)合理的施工方案，采取切實可行的質(zhì)量控制措施，才能保證混凝土工程質(zhì)量。

2 混凝土裂縫的控制

大體積混凝土出現(xiàn)裂縫將破壞結(jié)構(gòu)的整體性、防水性和耐久性，危害較大，必須采取嚴(yán)格的措施加以控制。

2.1 混凝土裂縫的主要成因

大體積混凝土裂縫是由多種因素引起的，除外部荷載作用或地基變形產(chǎn)生的裂縫外，主要有水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力作用、外界氣溫變化的影響、混凝土收縮變形的影響、邊界約束條件的影響等。

2.2 混凝土裂縫控制措施

2.2.1 科學(xué)設(shè)計混凝土配合比。阜陽船閘針對工程不同部位和不同的混凝土強度，通過試驗確定混凝土配合比，使混凝土有相對較低的水化熱和較好的和易性。

2.2.2 原材料質(zhì)量控制。本工程選用優(yōu)質(zhì)原材料，水泥采用PO42.5級普通硅酸鹽水泥；黃砂采用級配良好的中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.3～3.2.8，含泥量小于2%；碎石采用5～25mm粒徑和16～31.5mm粒徑，片狀顆粒含量不大于10%，含泥量小于1%，存放場地設(shè)置混凝土地坪，保證材料清潔并具有較好的粘合性。

2.2.3 合理摻加外加劑。本工程摻10%的Ⅰ級粉煤灰和10%的UEA膨脹劑，以減少水泥用量，降低混凝土的水化熱。同時摻加高效泵送LY-8減水劑，使混凝土具有泵送特性，并在混凝土中摻入聚丙烯纖維1.0kg/m3，以增強混凝土早期抗裂能力，減少混凝土收縮。

2.2.4 埋設(shè)冷卻水管。由于閘室、閘首底板和墩墻較厚，混凝土內(nèi)外溫差較大，故在底板和墩墻中布置冷卻水管，通過冷凝水降低混凝土內(nèi)部水化熱，使內(nèi)外溫差小于25℃，并控制降溫速度小于2℃/d。

2.2.5 降低入倉溫度。本工程底板和墩墻主要集中在夏季澆筑，施工時外界溫度較高，對砂石料采取覆蓋、灑水降溫，澆筑現(xiàn)場搭設(shè)遮陽設(shè)施，混凝土拌和水采用深井水等措施，以降低混凝土入倉溫度。

2.2.6 改善約束條件，減少溫度應(yīng)力。合理安排混凝土施工程序和施工進度，盡可能縮短底板與墩墻之間、分期澆筑混凝土之間的時間間隔。同時，認(rèn)真處理施工縫，對先期混凝土澆筑3d后進行鑿毛，鑿除混凝土表面的浮漿及松動石子，并清理干凈，鋪3cm厚同強度水泥砂漿，以降低前期混凝土對后澆混凝土之間的約束力。

2.2.7 采用“二次”法施工工藝。阜陽船閘大體積混凝土澆筑過程中，對投料、振搗、壓光均采取“二次”法施工工藝，使水泥擴散充分，流動性增強，離析和泌水現(xiàn)象減少，提高混凝土早期強度，消除沉降及收縮裂縫。

2.2.8 控制澆筑速度。混凝土采用分層澆筑，控制混凝土分層厚度和澆筑速度，振搗密實，以使混凝土的水化熱能盡快散失。

2.2.9 加強養(yǎng)護。澆筑完成的混凝土及早噴養(yǎng)護液和覆蓋，防止表面過早脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時延長拆模時間，控制混凝土內(nèi)外溫度。及時關(guān)注天氣變化，防止冷空氣產(chǎn)生劇烈降溫引起溫差裂縫。

2.3 混凝土外觀控制措施

大體積混凝土極易出現(xiàn)外觀質(zhì)量問題，且控制難度較大，因此加強混凝土外觀質(zhì)量控制十分重要。針對工程水平和垂直表面容易出現(xiàn)的外觀質(zhì)量問題，阜陽船閘采取了一系列質(zhì)量控制措施。

2.3.1 混凝土水平表面外觀控制

2.3.1.1 預(yù)控與過程控制相結(jié)合?；炷翝仓?，底板周邊高程以模板控制，施工的模板頂部高程即為設(shè)計板頂高程；板中部高程采用6m長混凝土壓輥在軌道上行走的辦法控制標(biāo)高，軌道采用∠75mm×75mm×6mm角鋼，臨時反扣在預(yù)先測設(shè)的鋼板支點上，軌道頂高程測設(shè)為板頂高程；混凝土澆筑找平后，去除角鋼軌道，局部補抹混凝土找平。

2.3.1.2 防止表面干縮裂縫措施?；炷翝仓狠佌移胶螅捎谜婵瘴畬⒈砻嫠峙懦?，然后用圓盤式抹光機磨光，最后再用葉片式壓光機壓光。

2.3.1.3 接縫平直度與平整度的控制措施。先澆塊施工后進行填縫板安裝時，板厚一致，安裝牢固，且填縫板頂稍低于先澆混凝土板頂3～5mm；在后澆板混凝土施工時，最后找平周邊，以先澆板為準(zhǔn)，接縫平整。

2.3.1.4 防止混凝土表面損壞措施。養(yǎng)護工作安排專人進行，同時做好混凝土表面成品保護工作，在底板施工后，進行墩墻施工搭設(shè)、拆除腳手架時，鋼管、扣件用繩索吊運，并在底板上鋪兩層草袋進行保護。

2.3.2 混凝土垂直表面外觀控制

2.3.2.1 細(xì)化模板制作工藝與立模方法。在墩墻、導(dǎo)航墻等主要外露面采用清水模板，即采用大面定型鋼模，接縫相對減小，模板表面光滑平整，從而使混凝土表面光滑。

2.3.2.2 加強原材料控制。為保證混凝土表面色澤一致，減少色差，水泥選用同一廠家、同一品種，黃砂、石子選用同一產(chǎn)地。脫膜劑選用新鮮機油。

2.3.2.3 采取入倉掛串筒落料?；炷谅淞细叨认拗撇怀^2m，避免混凝土漿液飛濺至模板表面時間過長硬化引起麻面。

2.3.2.4 模板接縫處填加橡皮條。橡皮條需用膠先貼于一側(cè)模板上，不能突出模板內(nèi)側(cè)，避免因接縫處漏漿使表面出現(xiàn)麻面，對拉螺栓外套無縫鋼管，防止螺栓處產(chǎn)生麻面。

2.3.2.5 合理布點，下料均勻。對于布料死角區(qū)，采用人工二次倒運，嚴(yán)禁用振動棒平倉，按規(guī)定均勻插點振搗，不得漏振、過振。

2.3.2.6 控制拆模時間。拆除模板時，混凝土達(dá)到須規(guī)定強度，側(cè)面模板拆模不低于3.5MPa，拆模要小心仔細(xì)，不損傷表面及棱角。

2.3.2.7 修補預(yù)留螺栓孔洞。每個孔洞修補前，先撒水濕潤，鑿毛深約2cm，尺寸形狀一致，并用專門配制的砂漿修補，修補后做到與混凝土表面顏色基本一致，表面光滑，不收縮開裂，達(dá)到觀感美觀的效果。

2.3.2.8 防止混凝土表面錯臺。閘室墩墻全部用槽鋼圍檁，螺栓連接，以增強模板的剛度及整體性；導(dǎo)航墻、靠船墩等墻體均采用一次立模到頂，一次澆筑混凝土；對確需分段澆筑的部位，在臨水面多立一塊模板，在先期澆筑標(biāo)高處外模上釘一水平三角條，在后期澆筑混凝土接縫處模板緊貼已澆混凝土表面，確保接縫水平，可避免混凝土錯臺產(chǎn)生。

3 質(zhì)量控制效果

通過檢測檢驗，本工程已完成的混凝土強度均大于設(shè)計強度且小于1.5倍設(shè)計強度的要求；混凝土保護層厚度抽檢合格率達(dá)到85%以上；混凝土結(jié)構(gòu)在截面突變處出現(xiàn)了極少的細(xì)微裂縫，但裂縫尺寸均在允許限差之內(nèi)；混凝土表面無明顯的蜂窩、麻面、錯臺等現(xiàn)象，混凝土外觀質(zhì)量較好。

4 結(jié)語

阜陽船閘工程針對大體積混凝土施工的特點，采取預(yù)先控制與過程控制相結(jié)合的措施，在精心選擇材料和嚴(yán)格施工工序下功夫，嚴(yán)格控制質(zhì)量，有效地減少了大體積混凝土的裂縫與外觀質(zhì)量等問題，全面提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性和可靠性