□文/吳廣安 李少立
次曲河段水系連通綜合治理工程位于西藏那曲地區(qū)那曲縣城區(qū),實施范圍為那曲縣城區(qū)次曲河上起鏡湖公園下至草原生態(tài)公園河段,河長11615.11m,落差約26m。工程包含的水閘樞紐工程等級為Ⅲ等中型,洪水按20a一遇設計(P=5%),50a一遇校核(P=2%),閘下消能防沖洪水標準按20a一遇(P=5%)設計。
工程區(qū)海拔4500m以上,屬高原亞寒帶半干旱季風型氣候和高原寒帶干旱氣候,其特點是空氣稀薄、降雨量少、日照充足、氣溫低、多風雪。洪水主要系大范圍強降水所致,降水量高度集中在6~9月,具有山區(qū)性河流陡漲陡落、峰型尖瘦的特點。
按照設計圖紙,鏡湖公園內(nèi)布置了一條寬度為5 m的混凝土景觀道路,道路的設計斷面見圖1。
圖1 景觀道路剖面
景觀道路施工時的混凝土配合比見表1。攪拌站距施工現(xiàn)場約8km,采用混凝土運輸車運送至現(xiàn)場,混凝土泵車泵送入倉。
表1 混凝土性能及配合比
開始施工日期為2017年4月中旬,天氣晴朗,施工時段為 11:00—16:00,氣溫 4~7℃,持續(xù)風力 1~2級,陣風可達4級。澆筑前,潑灑少量水潤濕墊層,因工程量較小,采用泵車泵送+人工攤鋪結合的方法,磨光機收面,之后覆蓋土工布保溫養(yǎng)護。
第1天共澆筑道路長度85m,在施工完成后第4天出現(xiàn)了4條裂縫:其中一條為斜向裂縫,在中間有分叉,全長約8m,裂縫寬度0~5mm不等;其余裂縫均為橫向裂縫,大致呈直線型,裂縫寬度0~2mm不等,個別位置附近還伴有微小網(wǎng)狀裂紋。
根據(jù)相關設計規(guī)范的要求,混凝土面層縱向接縫的寬度在3.0~4.5m之間,混凝土路面的面積不宜>25m2/塊。本工程為水系連通工程,其中的混凝土道路工程量小,投資占比小,因此該項目沒有嚴格按照相關設計規(guī)范進行設計。根據(jù)設計圖紙及其技術要求,路面寬度為5m,沒有給出明確的橫縫寬度值、切縫時間等參數(shù)。
本工程采用商品混凝土,拌和站到施工現(xiàn)場的距離雖然只有大約8km,但需從部分城區(qū)穿過且要經(jīng)行繁忙的109國道,所以到達施工現(xiàn)場所需時間短則30 min,長則2~3h。為防止混凝土初凝,拌和站攪拌好的混凝土坍落度會留有一定余量,當?shù)缆吠〞硶r,現(xiàn)場使用的混凝土坍落度就會較大。
1)根據(jù)施工安排,混凝土路面底下的級配碎石墊層是2016年10月完成施工的,完成時間較長。而上層混凝土未施工,受冬季雨雪凍漲影響,墊層的壓實度可能會有所降低或壓實度不均勻,導致了裂縫的產(chǎn)生。
2)施工中可能存在混凝土振搗不均勻的現(xiàn)象,導致了裂縫的產(chǎn)生。
3)切縫時間不合理。切縫是為了縮小混凝土路面板的連續(xù)長度,從而將收縮或翹曲的應力控制在允許的范圍內(nèi)。在施工中,由于選擇的切縫時間較長,混凝土內(nèi)部的應力無法及時釋放,導致了裂縫的產(chǎn)生。
3.4.1 溫度影響
施工時氣溫較低,混凝土強度上升較慢;晝夜溫差大,白天施工時段的溫度在4~7℃,而夜晚的最低溫度可達-7℃,溫差達14℃。這些因素均會導致混凝土內(nèi)部應力增大,若不能及時得到釋放而超過混凝土的抗拉強度時,就會產(chǎn)生裂縫。
3.4.2 風力影響
工程區(qū)屬于高原亞寒帶半干旱季風型氣候和高原寒帶干旱氣候,風雪較多?,F(xiàn)場施工時偶爾會有強風,風力可達4級,導致澆筑后的混凝土表面水分迅速蒸發(fā),而剩下的水分滿足不了混凝土化學反應所需,體積急劇收縮,此時的混凝土幾乎沒有強度,從而產(chǎn)生裂縫。
混凝土裂縫具有很大的危害。那曲地區(qū)冬季溫度較低,最低可達-36℃,細小混凝土裂縫內(nèi)殘存的水分可引起導致周邊混凝土破碎,嚴重時會導致墊層或基礎破壞,因此對裂縫的處理既要防水又要達到補強的目的。
為徹底根治此次裂縫,采取了將裂縫部位切割后重新澆筑混凝土的辦法進行處理。
1)經(jīng)與設計單位、監(jiān)理單位商量并請示建設單位后,將混凝土道路的橫縫間距變更為6m,切縫深度為5~8cm。
2)在混凝土路面施工之前,對原先施工的級配碎石墊層拆開,清除其中含水的凍塊后重新進行攤鋪碾壓。
3)對運至現(xiàn)場的混凝土進行坍落度檢測,防止坍落度過大的混凝土入倉。
4)保證混凝土振搗密實。
5)縮短切縫時間。混凝土收面施工后加強對混凝土的監(jiān)測,在盡可能早的時間進行切縫施工并保證切縫深度達到設計要求。
6)加強切縫后混凝土的養(yǎng)護和保溫。采用土工布和彩條布雙覆蓋的方式,既保證混凝土面的濕潤,又可以保證混凝土強度上升所需的溫度。為方便混凝土的收面施工,對澆筑完成的混凝土立即使用土工布進行分段覆蓋防風保溫,收面施工完成后必須對覆蓋土工布進行架空,防止破壞已形成的混凝土面,待混凝土切縫后方可直接覆蓋。
最終本工程共澆筑C30混凝土1180m3,形成混凝土道路長度1139.07m,采取上述措施,后續(xù)施工的混凝土道路面層未出現(xiàn)裂縫?!酢?/p>
[1]JTGD40—2011,公路水泥混凝土路面設計規(guī)范[S].