船闸工程大体积混凝土裂缝成因及控制

时间：2021-01-09 12:02:21　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：船闸工程项目是水运工程建设中的重要内容之一，同时也是水运工程项目建设中的难点之一。在船闸工程项目的建设过程中大体积混凝土结构是船闸工程项目采用较多也是较为广泛的一种结构形式。船闸工程项目所采用的大体积混凝土结构也为船闸工程项目的施工带来了较大的难度。混凝土裂缝是在船闸工程项目中采用大体积混凝土结构是较为常见的一种缺陷，造成船闸工程项目大体积混凝土产生裂缝的原因众多，总体来说其主要分为温度、混凝土的收缩约束力以及混凝土的养护和混凝土配合比等因素的影响。为确保船闸工程项目的施工质量，在进行大体积混凝土施工时需要针对各项影响进入采取针对性的措施，做好对于裂缝等缺陷的控制。
　　关键词：船闸工程项目；大体积混凝土；裂缝；控制
　　中图分类号：U655 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0169-02
　　前言
　　某船闸工程项目是综合性的跨流域调水工程项目的重要组成部分，通过建设船闸工程项目使得河流能够发出重要的交通航运功能。工程包括闸首、闸室、引航道、导航及靠船建筑物、跨闸公路桥、闸阀门、启闭机械、电气控制设备和通讯、运行管理等生产、生活辅助建筑等建设。航道等级为Ⅳ级，船闸与航道等级一致，按Ⅳ级标准建设，设计最大船舶吨级为500吨级兼顾1000吨级，设计单向年过闸货运量为1929万吨。船闸上、下闸首底板尺寸均为：宽41.8m、长30m，上闸首底板厚3.5m，下闸首底板厚4.5m，；闸室底板尺寸分别为：2#～14#宽38.6m、长16m、厚3m，1#宽（38.6m至41.8m）、长16m、厚（3m至3.5m），15#宽（38.6m至41.8m）、长16m、厚（3m至4.5m）；故船闸闸首与闸室底板工程均为大体积混凝土结构。以施工宽缝为分界线各分三个区进行浇筑，大体积混凝土强度等级为C25。
　　1 造成船闸工程项目大体积水泥混凝土结构裂缝的成因分析
　　在船闸工程项目施工中大体积水泥混凝土结构是采用较多也是较为广泛的一种结构工程。在船闸工程项目大体积水泥混凝土施工中表面裂缝是一种较为常见的施工缺陷，造成这一缺陷的因素主要有温度应力、混凝土的收缩及约束力以及施工中所使用混凝土的配合比等几大方面的因素：（1）混凝土的收缩及约束应力。在船闸工程项目大体积水泥混凝土成形期，混凝土会消耗掉大量的水分，随着水泥混凝土中水分的不断缺失将会导致船闸工程项目大体积水泥混凝土出现自收缩现象，从而导致船闸工程项目大体积水泥混凝土在收缩约束应力的作用下产生裂缝。在船闸工程项目闸室墙部分的施工时，需要对闸室的底板和倒角分为两次来分别进行浇筑，在船闸闸室倒角浇筑后其所采用的水泥混凝土部分由于水分的不断缺失而导致的自身的收缩将会受到船闸闸室底板部分混凝土收缩的约束，在这一约束应力的不断作用下其应力一旦超过船闸工程项目大体积水泥混凝土所能承受的应力极限将会导致船闸工程项目大体积水泥混凝土裂缝的产生。（2）温度应力。在船闸工程项目大体积水泥混凝土施工中由于温度应力所导致的裂缝较为常见。比如说，在船闸工程项目大体积水泥混凝土的浇筑开始至水化热结束这一阶段将会持续约30d左右，水化热及周边温度的变化将会导致船闸工程项目大体积水泥混凝土的弹性模量产生剧烈的变化，在温度应力的作用下將会在船闸工程项目大体积水泥混凝土中产生较大的残余应力。在温度应力的持续作用下其温度应力一旦超过船闸工程项目大体积水泥混凝土所能承受的抗拉极限将会导致船闸工程项目大体积水泥混凝土产生温度裂缝。（3）船闸工程项目大体积水泥混凝土施工中所使用混凝土的配合比以及后期的养护也是导致船闸工程项目大体积水泥混凝土产生裂缝的主要因素之一。船闸工程项目大体积水泥混凝土施工中对于船闸工程项目大体积水泥混凝土的配合比有着极为严苛的要求，根据以往船闸工程项目大体积水泥混凝土施工的经验来看，在船闸工程项目大体积水泥混凝土的配合比汇总，水和水泥的占比越高则其在凝固阶段所产生的自缩应力也越大，此外，在船闸工程项目大体积水泥混凝土的配和比中所使用的材质也是重要的影响因素，砂子粒径、含砂比率以及粗骨料的直径等都会对船闸工程项目大体积水泥混凝土的收缩产生直接的影响。在船闸工程项目大体积水泥混凝土浇筑完成后的后期养护中需要采用科学的手段合理的控制水分、温度等因素，避免因船闸工程项目大体积水泥混凝土养护不当而导致船闸工程项目大体积水泥混凝土裂缝的产生。
　　2 如何做好船闸工程项目大体积水泥混凝土裂缝的控制
　　2.1 做好混凝土、骨料等的选取
　　水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度等级为42.5级，不得使用结块的水泥或受潮水泥；碎石的粒径为5～25mm连续级配碎石，含泥量不得大于1.0%的质量要求；拌制混凝土所用的水，应采用不含有害物质的洁净水；外加剂的技术性能，应符合国家或行业标准一等品及以上质量要求；采用Ⅱ级粉煤灰，掺加量不大于20%；其他掺合料的掺量应通过试验确定并满足本工程设计及相关要求；拌和物所用的各种原材料必须有产品说明书、合格证、出厂检验报告并复试合格。
　　2.2 优化船闸工程项目的结构
　　在船闸工程项目大体积水泥混凝土结构的施工中，应当注意合理进行分段浇筑，大体积的水泥混凝土在一次浇筑时容易产生较大的温度应力从而导致温度裂缝的产生。因此在船闸工程项目大体积水泥混凝土施工时应当注意采用上、下闸首均设置“后浇带”的方式来降低温度应力。对于一些受力较大结构部分应当注意做好钢筋的合理配置，通过在钢筋的数量、直径以及位置方位等方面进行合理的规划和布置提高船闸工程项目大体积水泥混凝土的抗贯穿性开裂的能力。此外在船闸工程项目的设计过程中应当注意做好船闸工程项目结构的优化，避免应力集中，在一些应力集中的区域比如说孔洞的周边应当在设计时增配斜向钢筋等的方式来降低应力的影响。此外，对于船闸工程项目大体积水泥混凝土结构的表面可以通过采用设置应力缓和沟的方式来做好船闸工程项目大体积水泥混凝土裂缝的防控。

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