發(fā)布時(shí)間：所屬分類：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：該國家絕大部分陸地處于沙漠化，因地下巖石長期受到氯鹽水的侵蝕，早已形成強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。所以，在卡塔爾已建和在建的市政建筑物等大型工程使用的砂石粗細(xì)骨料均從迪拜購買，其巖石類型基本上可以分為硬質(zhì)輝長巖和石灰?guī)r。 關(guān)鍵詞：頂板,裂縫分析,高性
摘 要：該國家絕大部分陸地處于沙漠化，因地下巖石長期受到氯鹽水的侵蝕，早已形成強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。所以，在卡塔爾已建和在建的市政建筑物等大型工程使用的砂石粗細(xì)骨料均從迪拜購買，其巖石類型基本上可以分為硬質(zhì)輝長巖和石灰?guī)r。
關(guān)鍵詞：頂板,裂縫分析,高性能混凝土
一、 概述
CP1工程是卡塔爾市政建設(shè)投資較大的工程，也是中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司最大的國際工程，總投資6億多美元。主要工程內(nèi)容包括8.5km地下公用箱涵、2個(gè)2.5萬m3飲用水池和2個(gè)2.2萬m3的灌溉水池等7個(gè)大型工程項(xiàng)目。
RPS1飲水池泵站是CP1工程的分項(xiàng)工程之一，其結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40/20(骨料最大粒徑20mm)。水池為鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)，水池邊墻厚800mm，水池內(nèi)設(shè)有鋼筋混凝土導(dǎo)水墻，墻厚500mm。水池總平面尺寸為157.4×102.2m(長×寬)的矩形結(jié)構(gòu)，水池頂板厚500mm，頂板與池內(nèi)導(dǎo)水墻和水池邊墻為剛性連接。水泵房設(shè)在長軸方向的一端，沿長軸對(duì)稱布置，其結(jié)構(gòu)尺寸為63.5×22.2m。只在泵房周邊設(shè)有永久沉降縫。頂板澆筑塊最大現(xiàn)澆尺寸為47.25×29.2m，具體結(jié)構(gòu)尺寸詳見圖一。
當(dāng)?shù)貙儆跓釒衬畾夂�，炎熱干燥以及�?qiáng)侵蝕的臨海環(huán)境。
二、 現(xiàn)場(chǎng)施工情況
7塊頂板混凝土的澆筑時(shí)間在2009年10月18日-12月9日，此時(shí)段內(nèi)有相同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的箱涵頂板混凝土澆筑。混凝土入倉溫度在19~28℃，環(huán)境溫度在15~34℃，澆筑在夜間進(jìn)行。入倉強(qiáng)度滿足要求，澆筑過程中未出現(xiàn)影響質(zhì)量因素的情況發(fā)生。養(yǎng)護(hù)采用一層麻袋片和一層塑料布養(yǎng)護(hù)，R02#塊采用頂板表面蓄水的方法養(yǎng)護(hù)。所澆塊均養(yǎng)護(hù)及時(shí)，養(yǎng)護(hù)歷時(shí)14天以上，養(yǎng)護(hù)良好。底模采用膠合面板，保溫條件較好。拆膜時(shí)間最早一塊是5天以上。
三、 裂縫情況
第一塊(R07#)裂縫發(fā)現(xiàn)時(shí)間在澆筑后約10天。裂縫大多處于每一澆筑塊的中部：即中間較密，邊緣部位較疏。裂縫的走向多數(shù)垂直于板下面的導(dǎo)水墻和邊墻，R16-1#澆筑塊端部出現(xiàn)“八字”裂縫，有三塊呈現(xiàn)不規(guī)則變化。平均貫穿性裂縫率0.11~0.53條/m。裂縫寬度多為0.5mm左右，頂板底部有滲水。裂縫的分布情況詳見圖一。
圖一 RPS1水池平面布置及裂縫分布情況
四、混凝土原材料
(一)膠凝材料
CP1工程使用的水泥為OPC42.5硅酸鹽水泥;一級(jí)粉煤灰;外加劑按照BS(英國)和ASTM(美國)標(biāo)準(zhǔn)，硅粉為國內(nèi)產(chǎn)品。膠凝材料主要指標(biāo)技術(shù)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
(二)砂石骨料
該國家絕大部分陸地處于沙漠化，因地下巖石長期受到氯鹽水的侵蝕，早已形成強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。所以，在卡塔爾已建和在建的市政建筑物等大型工程使用的砂石粗細(xì)骨料均從迪拜購買，其巖石類型基本上可以分為硬質(zhì)輝長巖和石灰?guī)r。
五、 高性能砼配合比設(shè)計(jì)
按照BS(英國)、ASTM(美國)及DIN(德國)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合CP1工程特殊規(guī)范要求，根據(jù)多年混凝土配合比設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用0.33的水膠比，利用相對(duì)較低的水泥用量，大摻量粉煤灰、硅粉，外加劑摻和料等技術(shù)，配制出抗氯離子滲透能力較高的高性能混凝土。其混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。耐久性試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表1 C40/20高性能混凝土配合比參數(shù)
水膠比粉煤灰(%)用水量(kg/m3)水泥(kg/m3)粉煤灰(kg/m3)硅粉(kg/m3)砂率
(%)PC-240
摻量(%)坍落度(mm)
0.333013225412026400.95100~150
表2 混凝土耐久性指標(biāo)檢驗(yàn)
序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目齡期(d)標(biāo)準(zhǔn)要求檢測(cè)結(jié)果
1砼電通量(C)28≤500368
2砼滲透性(mm)28≤52.6
3氯離子含量(%)28≤0.20.1
4硫酸根離子含量(%)28≤4.03.5
六、裂縫分析
(一)RPS1結(jié)構(gòu)
水池總平面尺寸為157.4×102.2m(長×寬)的矩形結(jié)構(gòu)，水泵房設(shè)在長軸方向的一端，沿長軸對(duì)稱布置，只在泵房周邊設(shè)有永久沉降縫。除水泵房外，整個(gè)結(jié)構(gòu)類似于“凹型”結(jié)構(gòu)，在150m長未設(shè)計(jì)伸縮縫，設(shè)計(jì)對(duì)溫控未提出任何特殊要求。
(二)粗骨料含泥量
所有粗細(xì)骨料均從迪拜進(jìn)口，從宏觀目測(cè)，粗骨料在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中有“揚(yáng)塵”發(fā)生，雨后在骨料表面形成約5～6cm的膠結(jié)層，在料堆中用手掏挖，能成形15cm寬，20cm深的洞穴。從這些現(xiàn)象中均能說明粗骨料中含泥量偏高。而混凝土抗裂性能對(duì)骨料含泥量的多少非常敏感。
(三)荷載引起的裂縫在此次裂縫中不存在
因?yàn)轫敯暹�未受到外荷載作用，只有施工荷載和自重，并受到大的外荷載作用時(shí)，裂縫方向應(yīng)為平行導(dǎo)墻方向。
(四)箱涵鋼筋混凝土與RPS1頂板鋼筋混凝土抗裂性能、約束比較
變形變化的影響因素包括：溫度、收縮、不均勻沉降。
溫度因素：從11月30日在IR3頂板測(cè)到的混凝土內(nèi)部最高溫度只有60℃，表面溫度為40℃，溫差為20℃，滿足規(guī)范要求。不存在基礎(chǔ)溫差及不均勻沉降問題。
收縮因素：因RPS1混凝土配比與箱涵混凝土配比相同，所處施工環(huán)境及氣候環(huán)境相同，說明兩處素混凝土具有相同的收縮率和抗裂能力。箱涵在此時(shí)段內(nèi)也有澆筑，澆筑長度也有30m長，而箱涵頂板沒有出現(xiàn)類似裂縫。其主要原因是兩個(gè)結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土自身抗裂能力不同。結(jié)構(gòu)自身的抗裂能力的影響因素主要有：結(jié)構(gòu)自身的極限拉伸及所受到的約束。
1.鋼筋混凝土極限拉伸比較
——鋼筋混凝土的極限拉伸
——混凝土的抗裂設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa)
P——截面配筋率µ*100
d——鋼筋直徑cm
——箱涵鋼筋混凝土的極限拉伸
——RPS1頂板鋼筋混凝土的極限拉伸
通過上式計(jì)算RPS1水池鋼筋混凝土比箱涵鋼筋混凝土極限抗拉強(qiáng)度小32%。因此，RPS1頂板出現(xiàn)的裂縫較多。
2.約束作用
箱涵頂板厚度與墻體厚度相同，而RPS1水池頂板厚度小于墻體厚度，說明箱涵墻體對(duì)頂板的約束程度小于RPS1水池墻體對(duì)頂板的約束。同時(shí)，由于頂板底面墻體澆筑時(shí)間較早，對(duì)頂板現(xiàn)澆混凝土約束作用較大。
(五)R16-1澆筑塊右端部斜裂縫分析
從圖一中可以看出，在R16-1右端部出現(xiàn)了16條斜裂縫，它澆筑時(shí)比R-17晚15天，因相臨兩塊澆筑間隔時(shí)間一般在5～7天，間隔時(shí)間過長，前澆筑塊混凝土強(qiáng)度比后澆筑塊混凝土強(qiáng)度相差較大，彈性模量相差也較大，前后兩塊變形不協(xié)調(diào)，造成端面處剪切應(yīng)力較大，使后澆筑塊出現(xiàn)剪切斜裂縫。
七、 裂縫處理
應(yīng)業(yè)主要求，裂縫由韓國一家公司進(jìn)行施工，中國水利水電第三工程局有限公司配合，對(duì)所有貫穿滲水的裂縫均進(jìn)行無毒化灌處理。
八、反思
(一)在施工前應(yīng)認(rèn)真審閱概念圖紙
在滿足使用要求的前提下，便于施工，減少裂縫產(chǎn)生機(jī)率。由于在國際工程中設(shè)計(jì)方大多只進(jìn)行概念圖的設(shè)計(jì)，施工圖通常由施工單位繪制，這就要求要有預(yù)見性，盡早與設(shè)計(jì)溝通，在不改變使用供能的前提下，盡量有利于施工，如將頂板現(xiàn)澆混凝土改為預(yù)制混凝土，對(duì)避免裂縫的出現(xiàn)、節(jié)約裂縫處理的費(fèi)用有很大好處;利用混凝土的后期強(qiáng)度(90d～180d)以降低水泥用量，減少水化熱(因?yàn)槊考訙p10kg水泥，溫度會(huì)相應(yīng)增減1℃，水化熱與水泥用量成正比)。以減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。這種預(yù)制方案在卡塔爾國內(nèi)其他水池中應(yīng)用過，效果良好。
(二)嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量和技術(shù)要求
特別是泵送混凝土施工工藝，一定要“精料方針”，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少到1%～1.5%以下。由于卡塔爾國內(nèi)不生產(chǎn)混凝土原材料，原材料須進(jìn)口，骨料從迪拜海運(yùn)而來，骨料銷路較好。骨料生產(chǎn)過程，中國水利水電第三工程局有限公司不能控制，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)至備料倉后，才能檢驗(yàn)合格與否。因此，在拌合站附近應(yīng)建一套骨料沖先系統(tǒng)，防止因骨料含泥量超標(biāo)而無處理設(shè)備的被動(dòng)局面，進(jìn)而影響工程進(jìn)度和工程質(zhì)量。
(三)無永久伸縮縫無縫設(shè)計(jì)
該水池混凝土設(shè)計(jì)為無永久伸縮縫的無縫設(shè)計(jì)(只在水泵房周圍布置了伸縮縫)，一般工藝或常規(guī)混凝土配比很難克服混凝土裂縫問題。在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)添加微膨脹劑，配制成補(bǔ)償收縮混凝土，或在施工時(shí)，合理布置施工縫位置，合理布置后澆帶，以避免裂縫的發(fā)生，降低后期處理成本。
(四)采用兩次振搗技術(shù)
由于采用汽車泵澆筑，骨料粒徑小，坍落度大，對(duì)混凝土振搗未引起足夠的重視，導(dǎo)致混凝土密實(shí)度不夠。采用兩次振搗技術(shù)，能改善混凝土密實(shí)度，減少內(nèi)部微裂隙，并且提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性能。第一次振搗時(shí)間約5～15s為宜，第二次以混凝土表面翻漿為宜，兩次振搗的時(shí)間間歇在2小時(shí)左右為宜，否則會(huì)破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，反而使強(qiáng)度等性能降低。
參考文獻(xiàn)：
[1]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[J].中國建筑工業(yè)出版社會(huì)，1997.
[2]水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)[J].中國水利水電出版社，1990.
