金雞湖隧道
應用產品:FQY高性能膨脹抗裂劑   
工程概況

金雞湖隧道位于蘇州市工業園區,是國內首條穿越5A級湖泊景區的公軌共建超長明挖法隧道。項目全長約6.04公里,其中主體工程三標段(湖東段)全長1307米,包括雙向六車道的隧道主體、星湖街匝道及其他市政道路。


工程地下埋深-16.5m,地下水位-1.5m,設計防水等級一級,混凝土強度等級為C35,抗滲要求為P8,對抗裂防滲有較高要求。通過對工程設計要求、項目防水難點、現場施工條件等因素的綜合評估,項目采用我公司混凝土結構自防水系統解決方案。

產品應用及現場施工

通過對項目的現場摸底,我們發現項目防水、抗滲的難點,主要來自四個方面:


第一,大部分混凝土結構主體采用分段澆筑跳倉法施工,且部分結構采用逆作法施工,存在大量復雜的施工縫和防水節點。


第二,隧道主體結構尺寸較多,其最大厚度分別為1.0-1.2m,均為大體積混凝土,開裂風險大。


第三,側墻與地下連續墻直接相連接,且采用單側支模澆筑施工,外側支護對側墻約束大,同時,卷材外防水難以在迎水面施工,對結構自防水要求更高;且采用鋼模板支撐,散熱快,開裂風險大。


第四,夏季施工時,混凝土入模溫度高,容易引發溫度裂縫問題;且地下水位高,需采取不間斷降水措施。


針對項目的這些特點和難點,公司為其提供了定制化的防水系統解決方案,從“補償收縮裂縫控制技術+自防水混凝土施工關鍵過程把控”等兩個方面,全過程參與主體結構抗裂方案設計與實施,以達到混凝土結構自防水的目的。


首先是補償抗裂材料的選擇,根據項目特點,采用FQY高性能膨脹抗裂劑。用補償收縮混凝土技術,以限制膨脹來補償混凝土的限制收縮,抵消鋼筋混凝土結構在收縮過程中產生的部分拉應力,從而減少裂縫的產生。以MgO和CaO作為雙膨脹源的FQY高性能膨脹抗裂劑,與水發生反應后固相體積可增大約120%,且水化產物物理性能穩定,在大體積混凝土內部近似絕濕條件下,仍可產生均勻有效的膨脹,使混凝土具備一定齡期內持續膨脹特性。


另一方面,建立裂縫控制小組,提供包括優化分段澆筑長度、原材料優選、混凝土配合比優化設計、施工前關鍵技術交底、施工過程監督指導、拆模及養護指導、混凝土溫度及應力監控等全流程的施工過程控制及技術服務。


項目總結及客戶反饋
為保證產品使用達到理想效果,我們在混凝土結構的三維方向尺寸的中心位置設置監測點,以測試結構內部的應變和溫度變化,以指導后期養護。


△底板混凝土溫度及應變曲線圖

底板中心部位入模溫度為29.2℃,33h后達到溫峰值61.8℃,溫升值為32.6℃。35h時混凝土溫度修正應變最大值達到66.6με;說明隨著溫度的增加,抗裂劑膨脹組分持續反應并產生預壓應力,使混凝土處于微膨脹狀態,在降溫階段,混凝土開始收縮,消耗部分膨脹能,應變降至5με左右,但混凝土仍處于微膨脹狀態(正應變),開裂風險降低。


△側墻混凝土應變和溫度變化曲線

側墻中心部位入模溫度為31.8℃,30.2h后達到溫峰值66.5℃,溫升值為34.7℃,21h后混凝土溫度修正應變最大值達到49.0με;說明隨著溫度的增加,抗裂劑膨脹組分持續反應并產生預壓應力,使混凝土處于微膨脹狀態,但是混凝土自身由于水化反應存在化學收縮和自收縮,以及降溫階段溫度收縮,消耗膨脹能,降至-50με左右,但未到達混凝土開裂極限收縮,開裂風險較低。

目前該項目已完成底板混凝土澆筑12000㎡,側墻澆筑完成約360m,目前尚未出現有害裂縫與滲漏,產品應用效果良好。


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