翻车机房高标号大体积混凝土防裂措施

史德君 张军

（中交一航局第五工程有限公司，秦皇岛 066002）

翻车机房高标号大体积混凝土防裂措施

史德君 张军

（中交一航局第五工程有限公司，秦皇岛 066002）

京唐港区36号至40号煤炭泊位翻车机房地下结构混凝土设计强度C40，为专业化煤炭码头翻车机房首次应用。结合本工程底板施工特点，介绍高标号大体积混凝土防裂的几点经验，为类似工程提供借鉴。

翻车机房；高标号；大体积混凝土；防裂措施

一、工程概况

翻车机房是唐山港京唐港区36号至40号煤炭泊位翻车机房土建工程中的关键项目，为两线四翻式，其功能是由将铁路运输的煤炭通过翻车机翻卸，经皮带机运输至码头后方堆场储存，然后再装船外运。

翻车机基础围护结构为现浇钢筋混凝土圆形地下连续墙结构，内径 72m，地连墙起挡土、截水作用。基坑开挖至设计标高-15.10m，地基土质为细砂。其上铺设450mm厚碎石垫层和150mm厚C15素混凝土垫层。

翻车机房主体地下构筑物采用现浇钢筋混凝土结构，砼强度等级C40 S10主体结构平面尺寸为61.2×44.4m，底标高-14.50m，顶标高+5.292m，总高19.792m。根据工艺布置，翻车机基础分为三层。顶层顶标高+5.292m，主要由顶层梁板及其以下墙体和扶壁组成；中间层顶标高-1.042m，主要由平台板和漏斗梁组成；底层顶标高-12.50m，主要为底板，厚2.0m。翻车机房主体结构沿南北向设20mm宽结构缝一道，将整个结构分为东西两部分。东段底板混凝土方量为2740m3，西段底板2550m3。

二、施工难点

1.以往翻车机房地下结构混凝土设计强度大多为 C30S10，本工程设计人员依据2011年7月1日起施行的《混凝土结构设计规范》（GB50210-2010）中结构混凝土耐久性基本要求的规定，三类 b环境混凝土最低强度等级取为 C40。这在同等规模翻车机房地下结构中尚属首次，给大体积混凝土裂缝控制带来极大难度。

2.底板一次浇筑方量达2740 m3，对混凝土供应能力和浇筑能力要求高。

三、采取的防裂措施

翻车机房主体属大体积砼结构，结构抗渗防裂是施工中的关键技术和难点，不得有影响结构的裂缝发生，特别是贯穿性裂缝。主要采取了如下预防措施：一是混凝土配比采用“双掺”技术，在满足强度要求的条件下尽量降低水泥用量，严格控制原材料的质量，提高拌和物的质量；二是严格按照操作要求进行混凝土浇筑，保证混凝土均匀密实；三是在底板下垫层中设置滑动层，减少基底约束；是合理设置施工分层和后浇带位置；四是采用电脑自动测温系统，通过增减保温层厚度，混凝土内外温差控制在25℃之内。

1 混凝土质量控制措施

1.1 原材料选用

大体积混凝土用水泥应优先选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，而本工程混凝土强度为 C40S10，使用以往翻车机房采用的P.S32.5矿渣硅酸盐水泥无法满足强度要求，并且市场上又采购不到P.S42.5矿渣硅酸盐水泥。因此水泥只能选用冀东盾石普通硅酸盐水泥P.O42.5。

砂采用中粗砂，细度模数在2.3～3.0之间，含泥量不得大于3%，且不得含有其它有害杂质。

石子采用石灰岩碎石，粒径5～31.5mm，其含泥量控制在1%以下，不得选用针状和片状石子，且不得含有其它有害杂质。

砼拌合和养护用水采用自来水，指标满足规范要求。

1.2 混凝土配合比设计

为减小砼的温度应力，防止出现裂缝，翻车机房混凝土采用“双掺”工艺，即混凝土中掺入粉煤灰和膨胀剂，减少水泥用量。掺加复合型泵送剂，具有缓凝作用，混凝土的初凝时间4～5小时。配合比见表1。

表1 配合比

/产地 山 高星 岛，海石崴 陡河 圣规格 P.O42.5 中砂 5-31.5mm AE HSA RI-IIC II级 UEA掺量（kg/m3） 308 679 1108 0.014 11.3 13.56 108 36 180

混凝土泵送入模，坍落度为100～140mm，委托日期2013年9月28日，7d抗压强度39.1MPa。

1.3 混凝土供应

为满足一次浇筑方量达2740 m3的供应能力，采用3座2m3拌合站同时搅拌混凝土。码头拌合站位于本工程码头东端，距离浇筑现场 3km；恒通拌合站位于开发区内，距离现场5km；佳龙商混拌合站位于乐亭临港工业区，距离现场约50分钟的车程。码头拌合站和恒通拌合站混凝土原材料均由项目部统一供应，佳龙拌合站水泥、外加剂由项目部供应，砂石料和粉煤灰采用佳龙站原有材料。前期均对原材现场取样委托了配合比。

为保证配料计量准确，膨胀剂采用散装，装入大罐内，经电子秤称量后加入搅拌筒。阻锈剂掺量较小，采用人工添加。

大体积混凝土浇筑前，每个拌合站均安排试验人员24小时值班，开盘前下发配料通知单，搅拌过程中经常检查混凝土和易性，适当调整用水量，保证混凝土拌合物质量。经过试验，搅拌时间控制60s。

1.4 混凝土浇筑

翻车机房东段西板浇筑时间为2013年10月17日，东段浇筑时间为10月19日，气温5～20℃，现场测量混凝土入模温度19℃。

砼浇筑按“自然斜坡分层法”进行，采用“一个坡度、薄层浇筑，循序渐进，一次到顶”的大体积泵送砼浇筑方法完成，原则上墙体同底板一次浇筑到顶，自然流淌坡度约为1：7～1：8。根据底板平面和断面尺寸，计算出混凝土浇筑强度应不小于90m3/h。

东西两段砼浇筑顺序均采用自南向北依次全面推进，其浇筑布料采用泵车直接布料方式，按均衡布料、互相兼顾、全面推进的原则进行。浇筑每段底板时，沿南北方向共分为3个浇筑带，1# 46m布料臂泵车负责Ⅰ区浇筑，浇筑宽度为8m，需驻位两次；48m布料臂泵车负责Ⅲ区浇筑，浇筑宽度为9m，需驻位两次；2# 46m布料臂泵车负责Ⅱ区浇筑，浇筑宽度为8m，需驻位一次。泵车负责区内因布料臂长限制出现盲区时，可由相邻泵车协助完成。泵车驻位布置图如下：

为保证在混凝土浇筑过程中的覆盖到位，设专人经常检查浇筑范围内的混凝土凝固情况，及时调整泵车布料杆的下灰位置，避免产生冷缝。

振捣手需按已明确责任分区就位，振捣要紧随布料浇筑，按次序分区分层进行振捣，交接部位要相互照应，上下班交接要交代清楚尚未振捣部位，严禁漏振。

砼浇筑振捣要分段分层连续进行，因局部钢筋配置密集，分层厚度需根据不同部位钢筋疏密决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大不超过500mm。

振捣采用插入式振捣器，一般部位采用φ70mm振捣器，钢筋密集部位采用φ 50mm振捣器。振捣时快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。振动取梅花式振点，点距50cm左右，振捣时间泵送砼控制在10秒左右。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为300～400mm)。振捣上一层时要插入下层50mm，以使上下层间砼密实。

因底板厚度较大，为保证止水带处振捣质量，进行底板下部1m砼振捣时，振捣手需进入底板上下层钢筋网内振捣。

2减少基底约束

底板垫层厚150mm，分两层浇筑。先浇筑100mm厚素混凝土垫层，铺设2层油毡作为滑动层，再浇筑50mm厚细石混凝土垫层，以减少地基对底板的约束力。3合理设置施工分层和闭合块位置

翻车机房主体采取分层、分区施工措施，即设置水平施工缝，将主体结构划分为五个施工层，每层采取分区分块施工,合理设置施工缝、闭合块(防渗墙)。

3.1 施工分层、分块

综合考虑翻车机房主体结构特点、便于施工、满足防裂要求，将主体结构划分为五个施工层，依次为：

第一层(底板层)：高程范围-14.5～-11.15m，为底板及其以上1.35m墙体，层高3.35m，主要由底板、墙体、扶壁组成。

第二层：高程范围-11.15～-5.5m，底板以上1.35m到漏斗横梁底，层高5.65m，主要由墙体、扶壁、板等组成。

第三层(漏斗梁层)：高程范围-5.5～-2.335m，漏斗横梁底到大板底以下0.30m，层高3.165m，主要由漏斗横梁、墙体、扶壁组成。

第四层(平台板层)：高程范围-2.335～+0.542m，本层主要是平台板，层高2.877m，主要由墙体、扶壁、板等组成。

第五层(顶层)：高程范围+0.542m～+5.292m(含顶层梁板)，层高4.75m，主要由顶层梁板及其以下墙体、扶壁组成。

3.2 施工分块

翻车机房主体底板分块如图：

4 测温、养护措施

4.1 自动化测温系统

测温系统选用济南环宇通科技有限公司生产的大体积砼测温（一线通）系统，分别在底板及墙体不同深度和部位布置测温点，实施24小时昼夜跟踪监控，砼浇筑后养护及测温期间，需控制砼表面与砼中心最大温差不大于25℃。测温人员设置好报警功能，根据电脑显示的各测温点的温度变化曲线及报表及时进行分析，以便采取适当措施，适时增减保温层的厚度以达到控制砼的内外温差和指导下一层施工的目的。

测温期间，要加强对测温线路的保护工作，设置好警示牌，严禁刮拽测温导线，防止测温系统中断。

测温终止时间和撤除保温层时间：需控制砼表面与砼中心最大温差不大于15℃，且砼表面与大气之间最大温差不大于10℃，但要注意天气变化趋势，防止天气骤变造成砼遭受冷击而产生裂缝。

从温度变化曲线可以看出，混凝土浇筑72小时后内部温度达到峰值，最高为64℃，之后平稳下降，降温速率为3.5～5℃/d。

温度变化曲线

4.2 砼的养护

底板浇筑完终凝后，及时覆盖一层塑料布一层土工布加一层棉被养护。

随底板同时浇筑的 1.35m墙体顶面覆盖一层塑料布和一层棉被。墙体立面刷两遍养护液，同时悬挂一层土工布和一层棉被。

结束语

底板浇筑完成后经仔细检查，未发现有害裂缝，说明本工程采取的防裂措施能够保证质量。在施工中不断改进工艺，对大体积混凝土可能出现裂缝的情况都一一采取了相应的措施，取得了令人满意的效果。

[1] JTS 202-2011，《水运工程混凝土施工规范》

[2] JTS 257-2008，《水运工程质量检验标准》

[3]《大体积混凝土防裂措施及施工工工艺研究》

The underground concrete design strength of tipping machine room of coal berth No. 36 - 40 in Jingtang Harbour District is C40, which was used for the first time in the specialized coal terminal tipping machine room. Based on the characteristics of the wooden floor construction of the project, this paper has introduced some positive measures to eliminate the cracks of high-grade mass concrete in hope of offering reference for similar projects.

tipping machine room; high grade; mass concrete; anti-cracking measures

TU75

B

1007-6344（2015）08-0225-02