第４２卷第１２期 ２０１６年１２月 ｌ・Ｊ迂材 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｅ ＭａｔｅｒｉａＩｓ Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．１２ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１６ 优化沉管隧道混凝土浇筑及养护工艺有效控制混凝土开裂 姚 灵 （中交四航工程研究院有限公司，水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室，广东广州５１０２３０） 摘要：沉管法是水下隧道常用的一种施工方法，由于沉 ５）胶凝材料对温度的要求较为严格，因此，可根据需 管法隧道管段使用大体积混凝土结构施工，施工结构非常 要搭建遮阳骨料棚，并做好通风工作，有效降低棚内温度。 复杂。受水化热的影响，管段制作时很容易产生温度裂缝， ６）在外加剂储罐外壁上涂抹浅色的涂料，以减小其吸 如果控制不到位，出现混凝土裂缝，对混凝土管段的耐久 热本能，起到降温地作用。 性和抗渗性都有比较大的影响。本文以实际工程为例。从 ７）有条件的单位还应在胶凝材料储料仓内部设置温度 混凝土浇筑施工阶段、混凝土养护施工优化两个方面对混 传感器，对胶凝材料的温度进行实时监测，一旦发现温度 凝土开裂问题进行了控制。 关键词：沉管隧道；混凝土浇筑；养护工艺；混凝土开裂 超标应立即采取有效的措施加以控制。 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标志码：Ｂ ８）使用携带方便的温度计对骨料温度进行测量。 文章编号：１６７２—４０１１（２０１６）ｌ２—００２９—０２ ３沉管混凝土的生产与浇筑 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４０１１．２０１６．１２．０１４ ３．１冷却水及碎冰 １工程概况 可采取冷却水或者碎冰的方式控制混凝土出机温度。 某沉管隧道工程沉管为工厂预制，沉管截面大、约束 在生产混凝土前，施工人员可借助制冷机提前生产冷却水， 复杂，大体积混凝土裂缝控制难度比较大，沉管预制使用 并将其事先存储在保温水池中，参与混凝土拌合的冷却水 泵送工艺进行全断面浇筑施工，混凝土一次性浇筑量为 温应＜５￣Ｃ。生产中所使用到的碎冰应提前制备，碎冰大小 ３３００ ｍ ，具有浇筑时间长、浇筑量大等特点；另外，由于 应控制在３ ｍｍ以内，并将制作完成的碎冰存储在冰库中， 沉管埋设深度达到了４４．２ ｍ，因此对混凝土的抗裂性和抗 以备不时之需 。为了避免碎冰融化，可使用外覆保温层 渗性均有较高的要求。由于沉管属于不可更换构件，并且 的水平螺旋输送机将其送到搅拌系统中，尽可能地减少碎 所处环境恶劣，造价高，为了保证大桥的使用年限，需要 冰的损失。沉管混凝土生产中加入碎冰量与出机温度的关 在沉管预制施工过程中采取相应的措施来避免出现裂缝。 系如图１所示。从图１中可看出：当原材料处于温度不变 状态时，每增加１０ ｋｇ／ｍ 的碎冰量，出机温度平均降 ２有效控制混凝土原材料的温度 低１．５￣Ｃ。 １）施工单位应事先与胶凝材料生产厂家签订相关合 同，所生产的材料若不符合规定，施工单位有权要求索 赔…。胶凝材料的组成成分较多，各成分的进场温度都应 控制，比如水泥进场温度应＜６０℃、矿粉进场温度应＜ ５０℃，而粉煤灰的进场温度要＜４０℃。 ２）考虑到混凝土胶凝材料的成分多样化，各材料的特 加入碎冰搅拌量／（ｋｇ・ｒ ） 性存在一定的差异，因此，在存放中也应置于相应的位置， 图１加入碎冰量与新拌混凝土出机温度关系 水泥、粉煤灰与矿粉之间各设置两个储量可达８００ ｔ的存储 ３．２混凝土的运输阶段 仓，在搅拌区应设置八个储量为５００ ｔ的储料罐，这样可满 足沉管混凝土施工中一个月所需材料用量。 在混凝土的运输过程中，应使用专用混凝土搅拌运输 ３）借助存储仓与储料罐之间物料的转运，可使材料的 车与地泵进行协作运输，将其运送至固定浇筑现场。混凝 存放时间得以有效延长，从而利于胶凝材料温度的降低。 土浇筑前，施工人员还应对混凝土的状态进行全面检查， ４）施工人员还应将胶凝材料中间的存储仓与储料罐外 看其是否满足施工相关要求，如若不满足不能随意使用， 涂抹浅色的涂料，这样在室外温度较高时，罐体的吸热能 待质量达标后将其输送到泵中进行浇筑。 力较弱，再向外壁喷淋适当的冷水，以确保罐内的温度处 为了最大限度地确保混凝土能够处于持续输送状态， 于可控范围内。 尽可能地避免泵管堵塞等不良现象的发生，不管是混凝土 搅拌出机时间或者是入泵前的等待时间都应进行严格控制， 作者简介：姚灵（１９８６一），男，湖北宜昌人，土家族，本科，工程师，主 原则上应控制在１ ｈ之内。在泵送中，料斗内要时刻有一定 要从事交通运输工程技术服务工作。 的混凝土，以避免吸入空气造成泵管堵塞等不良现象。如 ・２９・ Ｖｏ１．４２，Ｎｏ．１２ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１６ ｆｃ ｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉ・Ｊ迂材 第４２卷第ｌ２期 ２０１６年１２月 遇高温作业，应在搅拌机中加入适量的碎冰或者冷却水降 低混凝土的温度 ］。考虑到混凝土在输送中会由于摩擦等 作用温度会升高，施工人员可在运输车管体外包裹帆布等， 并采取隔热海绵、喷淋冷却水等方式降低混凝土的温度。 混凝土搅拌出机泵送至浇筑现场时，出机温度与浇筑温度 如图２所示。由图２可知：当新拌混凝土的出机温度在ｌ８ —采取保温、保湿等措施对沉管节段进行养护。此外，还可 借助厂房内的养护棚，通过喷淋水雾的方式控制养护温度， 从而对沉管混凝土起到一定的保护作用。厂房内的养护系 统可实现对沉管内部温度的实时监控，通过自动主机模块 的集成，按照沉管节段混凝土硬化中对温度以及水分的需 求及时做好喷淋养护水雾，提高养护效果。 通常情况下，沉管节段混凝土的养护时间应至少为半 个月，在此过程中施工人员要注意确保混凝土表面应处于 潮湿状态，并严格控制养护温度，若外界温度较高时，则 沉管内部温度应控制在７０￣Ｃ以内，而当外界温度较低时， 则沉管内部温度应＜６５％。严格控制内外温差，最高温差 应＜２２￣Ｃ。根据沉管单个节段混凝土的养护需求可从５个 ２６℃时，搅拌车送到浇筑现场的混凝土温度升高为１．５～ ４．０￣Ｃ。控制措施后，高温季节施工中混凝土浇筑温度可有 效控制到２８℃以下，在低温时节施工时混凝土的浇筑温度 可控制在２３℃以下。 ３０ ２７ ２５ ２２ 层面人手：①混凝土浇筑完成到拆模前的有效养护；②拆 模与顶推节段的养护；③预制沉管第二节段期间的养护； 出机温度，℃ 煺２０ ④预制沉管第三节段的养护；⑤顶推出固定养护棚后期的 养护工作。 图２ 出机温度与浇筑温度的关系 ３．３混凝土浇筑与振捣 沉管节段混凝土在浇筑时主要从四个区域依次进行浇 ４结论 筑，分别是底板部位、墙体下部、底板上部以及墙体上部 的顺序进行，浇筑顺序如图３所示，应采取连续浇筑的方 式进行，浇筑物料的厚度也应进行严格的控制。 综上所述，本沉管隧道由于埋设深度比较大，隧道投 入运营后隧道长期承受水压的影响，因此，对沉管隧道的 抗裂性、抗渗性、使用寿命等要求比较高。在进行施工过 程中，为了防止出现大体积混凝土裂缝，除了需要保证材 料质量达到要求外，还需要在改进基础上做好浇筑和振捣 工作，并在此技术上采用碎冰＋冷却水搅拌、材料降温、 自动养护系统等方法来防止沉管结构出现裂缝，保证了沉 图３ 沉管混凝土浇筑顺序 管隧道的浇筑质量，本工程施工后，沉管隧道没有出现裂 混凝土自加水搅拌开始，借助振捣棒将混凝土物料进 行充分搅拌，并振捣１５ ｓ后使其处于翻浆状态这一过程称 为混凝土的重塑时间。在重塑时间内浇筑的上下层混凝土 之间要杜绝冷缝现象的发生。如果上下层混凝土的浇筑时 间间隔＞重塑时间，那么极容易在建筑界面上产生冷缝， 因此，应引起施工人员的重视。通过综合权衡，有效避免 裂缝现象的发生，可将混凝土的重塑时间控制在８ ｈ以内最 为有效。 ３．４沉管混凝土的养护 缝，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。 ［ＩＤ：００３５６４］ 参考文献： ［１］刘晓东．港珠澳大桥总体设计与技术挑战［Ａ］．第十五届中国 海洋（岸）工程学术讨论会论文集［Ｃ］．北京：２０１１． ［２］ 王艳宁，熊刚．沉管隧道技术的应用与现状分析［Ｊ］．现代隧道 技术，２００７，４４（４）：１—４． ［３］程乐群，刘学山，顾冲时．国内外沉管隧道工程发展现状研究 ［Ｊ］．水电能源科学，２００８，２６（２）：１１２—１１５． 施工人员应注意沉管混凝土浇筑工作结束后，应在第 一时间采取养护处理。一般采取自动养护系统效果较好， （上接第２８页） 法，希望这些建设性的措施能够提升水运工程的整体质量。 也是一大难点。作为水运工程中最重要的混凝土施工，它 的施工质量关系着整个工程的质量安全，但也会不可避免 地出现施工质量问题。本文阐述了水运工程混凝土施工质 量控制的原因，从环境因素和非环境因素两个方面详细探 讨了现今混凝土在水运工程施工当中存在的质量问题，并 针对存在的问题提出了保证施工方利润空间、严格控制原 材料质量、招聘相关技术人才等一系列切实可行的措施， 更是对不可控的混凝土建筑质量问题提出了具体的解决方 参考文献： ［ＩＤ：００３７０１］ ［１］ 周薛凯．浅谈现代水运工程施工中常见的质量问题及控制措 施［Ｊ］．中国水运，２０１２，５（１１）：２３０—２３１． ［２］朱亮．关于水运工程混凝土施工质量控制的研究［Ｊ］．Ｉ￣ｔ）Ｊｆ水 泥，２０１５，３７（１２）：７１． ［３］周洪伟，甄琳，靳峰．浅谈港Ｅｌ工程混凝土施工质量的控制措 施［Ｊ］．商业文化，２０１２，１９（４）：３１６． ・３０・
