箱涵混凝土质量通病及裂缝控制措施

姜龙远

（北京金河水务建设集团有限公司，102206，北京）

箱涵混凝土质量通病及裂缝控制措施

姜龙远

（北京金河水务建设集团有限公司，102206，北京）

箱涵混凝土；裂缝；控制措施

南水北调中线卢沟桥暗涵工程第二标段总长972 m，桩号为DY3+ 480～DY4+452。该标段除涵身段外另有排气阀井1对。暗涵横断面布置采用两孔钢筋混凝土箱涵形式，每孔箱涵内净空尺寸为宽3.8 m、高3.8 m，涵内四角处设倒角300 mm×300 mm。涵身每12 m设一变形缝。采取两孔一联共同设置一道橡胶止水带方案。缝内嵌聚乙烯低发泡闭孔泡沫塑料板。变形缝内部迎水面周圈采用双组分聚硫密封胶嵌缝。

箱涵混凝土分两期进行浇筑，一期浇筑至底板以上70 cm，二期浇筑墙体和顶板。在以往箱涵混凝土施工中，常存在倒角部位出现气泡，一、二期接茬处存在错台，止水带处渗水等质量通病以及墙体部位易发生裂缝等缺陷。为了避免在该工程出现类似混凝土质量通病和裂缝，公司项目部不断总结经验教训，不断提高施工工艺和管理水平，并采取切实可行的技术措施，达到了良好预期。

一、箱涵混凝土质量通病的预防措施

1.倒角部位易出现气泡问题的预防措施

出现气泡的原因：倒角成45°,属于吊模,该处气泡不容易带出；局部振捣不到位。由于倒角成45°,振捣棒很难与倒角模板平行插入振捣。

解决方法：①倒角垂直高度为30 cm，分三层进行浇筑，每层10 cm；②浇筑到中墙倒角部位时，设两人振捣，且两人交叉斜插（基本平行于倒角模板）入对方倒角部位振捣，两侧墙倒角部位浇筑时，振捣人员站在侧墙外侧使振捣棒斜插入倒角部位振捣；③底板浇筑完成后间隔半小时到一个小时再浇筑倒角混凝土，这样可以减少振捣倒角部位时混凝土的下翻。

2.一、二期接茬处易出现错台和漏浆问题的预防措施

出现错台和漏浆的原因：箱涵混凝土二期采用钢模台车，由于台车立面模板为一整体且需紧贴一期混凝土面，如果一期面不直或有一点出现凹凸则模板与一期面就会接触不实。接触不实的位置就会出现错台和漏浆。

解决方法：①首先在支设一期混凝土模板时保证模板表面质量，确保一期模板顺直度；②一、二期拼接处采用双层海棉条，且海棉条选用双面粘贴，一头粘模板面，一头粘一期墙面；③在双层海棉条的上面加遇水膨胀的纯棉条，在浇筑混凝土前用水湿润一期与二期交接的墙体，使纯棉条膨胀，以堵严接缝处；④在纯棉条上部用带胶的砂浆堵严模板缝，防止漏浆。

3.止水带附近渗水问题的预防措施

出现渗水的原因：止水带在浇筑过程中出现翻卷；止水带附近振捣不密实，大骨料堆积。

解决方法：①浇筑混凝土前清除止水带表面污染物并擦拭干净，用细铅丝通过安装孔将止水带与结构钢筋进行固定。止水带要埋正对中，止水带中间可伸缩部分不得埋入混凝土中以保证其可自由变形；②在止水带附近输送混凝土料时混凝土料不得直接卸在止水带上或在止水带附近形成堆积。采用人工布料平仓并剔除紧靠止水带的粗大骨料，在竖向止水带两侧混凝土要均衡对称下料，防止止水带挤向一侧。混凝土振捣时使用30型振捣棒，仔细振捣密实。

二、箱涵混凝土裂缝的预防措施

南水北调卢沟桥暗涵工程是过水建筑物，不允许出现裂缝。在混凝土裂缝控制方面从混凝土搅拌站选择与控制、浇筑厚度、振捣控制到养护控制，每一环节都严格按照水工混凝土施工规范进行控制，目前完成的混凝土方涵没有出现任何裂缝以及质量问题。

1.混凝土裂缝生成的原因

混凝土裂缝大致有3种形式：干缩裂缝、内外温差裂缝和接合处的约束裂缝。

箱涵分两期浇筑：先浇筑带“八”字腋角的底板，第二期浇筑边墙与顶板。第一期箱涵底板浇筑在软基上，可自由伸缩变形。但是第二期的边墙和顶板却浇筑在已固化的钢筋混凝土底板上，由于水泥的水化发热温度升高，然后冷却到大气温度时体积收缩，受到底板的约束，边墙会形成裂缝，形成典型的底板约束裂缝。

①底板的约束。薄壁墙混凝土受到第一期混凝土浇筑底板的约束。浇筑第二期墙顶时，第一期底板已经浇筑一周或数周，强度已经达到设计标号，温度已经降至平均气温。第二期混凝土浇筑正好位于约束区内，如不采取可靠措施边墙很容易发生裂缝。

②水化温升过高。物理现象。

③降温过快。结构薄、钢模板、三面临空易导致散热快，使得水化升温不会太高，但是同样会造成过快的降温过程，使混凝土体积发生激烈的收缩，承受巨大的约束拉应力作用而容易形成裂缝。

④养护困难。边墙立面很难用传统的养护方法严密封闭。悬挂的草袋或无纺布不能紧贴混凝土面，这样既保不住潮湿也防止不了通风。

2.商品混凝土的质量控制

（1）原材料控制管理

①对原材料规格、种类、数量实施控制，水泥采用中热低碱普通硅酸盐水泥。对混凝土厂家原材料的试验项目有无漏项、取样试验频率、试验结果时效性进行不定期检查，项目部保证每月检查不少于两次。同时对混凝土厂家进场材料进行平行检测，若经检验不合格的材料将停止使用。监督混凝土厂家严格按照监理单位审批的混凝土配合比施工。

②每次开盘对单方混凝土中碱含量、氯离子含量实时监测。项目部从料场堆放骨料中随机取样，以4 000 m3为一批取样送达具有相关资格单位进行骨料碱活性检验，同时要求混凝土厂家按其检验频率进行检测，一旦发现不满足“混凝土碱含量不超过2.5 kg/m3”和 “水泥中C3A含量小于8%”规定，则将直接停止使用该混凝土。

（2）浇筑料技术管理

①每次开盘浇筑混凝土前，事先选派项目部经验丰富的专业试验人员进驻混凝土厂家对本次开盘全程监督。对从厂家发出的每车混凝土，都检查合格后在随车小票上签字，以此确认该车混凝土是合格的。

②驻搅拌站人员严格控制好搅拌每盘混凝土的时间，保证每盘搅拌时间在180 s以上，每4 h检测1次，以保证混凝土拌和物的和易性、保水性等符合要求。

③混凝土运输到达施工现场后，首先检查混凝土途中运输时间是否满足要求，并要求混凝土厂家尽量缩短运输时间。若因故停歇过久，混凝土已初凝或已失去塑性时，将此车混凝土作废料处理，现场质检人员在签收小票上做好标记，并通知驻厂人员，以此来保证措施落到实处。

④混凝土到达施工现场后，首先检查混凝土质量证明材料是否齐全，是否与申报材料相一致，配合比中碱含量是否在标准范围之内，该车混凝土小票上是否有驻厂人员签字确认。上述都符合要求的情况下现场试验员将每车检测1次坍落度，每浇筑一次混凝土检测3次含气量。

⑤对于混凝土强度的测定，通过现场取样，抗压强度每100 m3成型试件一组，抗冻、抗渗按每季度施工的主要部位取样成型1～2组，测定标养条件下的28 d试块强度予以评定。

3.混凝土浇筑质量控制

（1）浇筑分层

混凝土分层连续浇筑，每30 cm厚度为一层铺料，根据浇筑情况进行调整。先从两边墙开始进行，之后再浇筑中墙，使中墙内混凝土面始终低于两边墙混凝土面30～60 cm。三道侧墙均匀上升。斜面上浇筑混凝土从低处开始，逐层升高，并保持水平分层。

（2）控制一、二期浇筑间隔

在浇筑墙及顶板混凝土时，避开高温时段浇筑。为减小温度应力影响，在浇筑墙及顶板混凝土时缩短与底板的间隔时间，控制在10天以内。

4.混凝土温度控制措施

①采用早期水化热低的水泥、使用减水剂、掺加粉煤灰等混合材料，减少单方水泥用量，粗骨料采用二级配，尽量减少混凝土早期温度上升量。

②预防混凝土表面温度大起大落。尽量延长拆模时间，以便维护表面温度和湿润，拆模后及时采取养护措施。对无模板混凝土表面在混凝土初凝后抹压密实，铺草袋覆盖保护以减少内外温差，并及时洒水养护。

③降低骨料温度。在配料仓上部搭设凉棚避免阳光对仓内骨料的直接辐射。必要时对骨料进行喷水降温。在对骨料进行喷淋降温后，及时测定骨料的含水率，调整混凝土搅拌时的用水量。

5.改进养护措施

基础约束造成的混凝土裂缝，容易向贯穿透性发展。所以必须在养护上加倍采取措施，防止混凝土暴露，遭受风吹日晒水分损失。具体方法如下：

①合理选择浇筑时段，保证在温度适中时段进行混凝土浇筑，尽量安排在晚上或夜间，避开高温时期浇筑边墙及顶板混凝土，可以降低混凝土入仓温度从而降低最高水化温升。

②混凝土箱涵外侧墙模板拆除后，涂刷养护剂并立即贴塑料膜垂挂麻袋，麻袋要紧贴墙面，在麻袋上洒水养护混凝土，养护期间，设置专人看守保证麻袋时刻湿润。箱涵内部拆模后立即涂刷养护剂。

③浇筑完成后立即封堵洞口，避免洞内产生过堂风。

三、结 语

南水北调卢沟桥暗涵工程第二标段主体工程通过项目部采取以上有效的质量预防控制措施，混凝土质量通病及裂缝得到了控制。该混凝土工程没有出现以往类似工程容易出现的质量通病以及没有出现任何裂缝。这说明通过项目部的合理技术组织与精细管理，能够克服以往认为难以克服的混凝土施工技术难题。 ■

责任编辑 李建章

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1000-1123（2017）02-0039-02

2016-12-10

姜龙远，工程师。