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金鸡湖隧道
应用产品:高性能膨胀抗裂剂   
工程概况

金鸡湖隧道位于苏州市工业园区,是国内首条穿越5A级湖泊景区的公轨共建超长明挖法隧道。项目全长约6.04公里,其中主体工程三标段(湖东段)全长1307米,包括双向六车道的隧道主体、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,设计防水等级一级,混凝土强度等级为C35,抗渗要求为P8,对抗裂防渗有较高要求。通过对工程设计要求、项目防水难点、现场施工条件等因素的综合评估,项目采用我公司混凝土结构自防水系统解决方案。

产品应用及现场施工

通过对项目的现场摸底,我们发现项目防水、抗渗的难点,主要来自四个方面:


第一,大部分混凝土结构主体采用分段浇筑跳仓法施工,且部分结构采用逆作法施工,存在大量复杂的施工缝和防水节点。


第二,隧道主体结构尺寸较多,其最大厚度分别为1.0-1.2m,均为大体积混凝土,开裂风险大。


第三,侧墙与地下连续墙直接相连接,且采用单侧支模浇筑施工,外侧支护对侧墙约束大,同时,卷材外防水难以在迎水面施工,对结构自防水要求更高;且采用钢模板支撑,散热快,开裂风险大。


第四,夏季施工时,混凝土入模温度高,容易引发温度裂缝问题;且地下水位高,需采取不间断降水措施。


针对项目的这些特点和难点,公司为其提供了定制化的防水系统解决方案,从“补偿收缩裂缝控制技术+自防水混凝土施工关键过程把控”等两个方面,全过程参与主体结构抗裂方案设计与实施,以达到混凝土结构自防水的目的。


首先是补偿抗裂材料的选择,根据项目特点,采用FQY高性能膨胀抗裂剂。用补偿收缩混凝土技术,以限制膨胀来补偿混凝土的限制收缩,抵消钢筋混凝土结构在收缩过程中产生的部分拉应力,从而减少裂缝的产生。以MgO和CaO作为双膨胀源的FQY高性能膨胀抗裂剂,与水发生反应后固相体积可增大约120%,且水化产物物理性能稳定,在大体积混凝土内部近似绝湿条件下,仍可产生均匀有效的膨胀,使混凝土具备一定龄期内持续膨胀特性。


另一方面,建立裂缝控制小组,提供包括优化分段浇筑长度、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工前关键技术交底、施工过程监督指导、拆模及养护指导、混凝土温度及应力监控等全流程的施工过程控制及技术服务。


项目总结及客户反馈
为保证产品使用达到理想效果,我们在混凝土结构的三维方向尺寸的中心位置设置监测点,以测试结构内部的应变和温度变化,以指导后期养护。


△底板混凝土温度及应变曲线图

底板中心部位入模温度为29.2℃,33h后达到温峰值61.8℃,温升值为32.6℃。35h时混凝土温度修正应变最大值达到66.6με;说明随着温度的增加,抗裂剂膨胀组分持续反应并产生预压应力,使混凝土处于微膨胀状态,在降温阶段,混凝土开始收缩,消耗部分膨胀能,应变降至5με左右,但混凝土仍处于微膨胀状态(正应变),开裂风险降低。


△侧墙混凝土应变和温度变化曲线

侧墙中心部位入模温度为31.8℃,30.2h后达到温峰值66.5℃,温升值为34.7℃,21h后混凝土温度修正应变最大值达到49.0με;说明随着温度的增加,抗裂剂膨胀组分持续反应并产生预压应力,使混凝土处于微膨胀状态,但是混凝土自身由于水化反应存在化学收缩和自收缩,以及降温阶段温度收缩,消耗膨胀能,降至-50με左右,但未到达混凝土开裂极限收缩,开裂风险较低。

目前该项目已完成底板混凝土浇筑12000㎡,侧墙浇筑完成约360m,目前尚未出现有害裂缝与渗漏,产品应用效果良好。


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