摘要:混凝土工程是水利水電建筑中的重要組成部分,包括擋水建筑物的堤壩,泄水建筑物的溢洪道,輸水建筑物的水閘、隧洞以及水電站的廠房等等,都離不開混凝土工程。因此,在水利水電建筑中,搞好混凝土工程的施工具有十分重要的意義。
關(guān)鍵詞:水利水建建筑;混凝土;擋水建筑物;輸水建筑物
中圖分類號(hào):TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1674-1145(2009)12-0106-02
一、混凝土
簡寫為“砼”:是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料;與水(加或不加外加劑和摻合料)按一定比例配合,經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土,它廣泛應(yīng)用于土木工程。
二、混凝土的組成及配合比
(一)水泥
根據(jù)其性能不同分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥。
(二)骨料
包括細(xì)骨料,按細(xì)度模數(shù)FM又可分為:粗砂、中砂、細(xì)砂;骨料,按粒徑可分為:特大石、大石、中石、小石。
(三)外加劑
減水劑:包括木質(zhì)素減水劑,萘系減水劑,水溶性樹脂(密胺樹脂)類減水劑,糖密減水劑,腐植酸(胡敏酸)鹽減水劑;緩凝劑:包括糖密、木質(zhì)磺酸鈣、檸檬酸、酒石酸、酒石酸鉀鈉;速凝劑:包括紅星1號(hào)、711型、73型、23型。
早強(qiáng)劑:包括氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鈣、硫化硫酸鈣、硫化硫酸鈉、三乙醇胺、三乙醇胺與氯化物復(fù)合。
(四)砼配合比設(shè)計(jì)
主要是根據(jù)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和耐久性選定水灰比:
R28 = ARc(C/W-B)
式中:
R28———砼28天抗壓強(qiáng)度kgf/m2;
Rc———水泥28天軟煉標(biāo)號(hào)kgf/cm2;
A、B———與水泥品種有關(guān)系的系數(shù);
C/W———灰水比。
三、砼模板工程
模板工程是砼施工的重要工序之一,需要消耗大量木材、鋼材、勞力和資金,其質(zhì)量直接影響工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。模板的主要作用是對(duì)新澆的塑性砼起著成型和支撐以及保護(hù)和改善砼表面質(zhì)量的作用。模板可分為平面模板和異形模板兩大類:按其材料可分為木模板、人造多層木模板、竹模板、鋼模板、砼或鋼筋砼預(yù)制模板;按其安裝形式可分為固定式、拆移式、移動(dòng)式、滑動(dòng)式模板等。
四、預(yù)埋件及鋼筋制作
預(yù)埋件包括金屬預(yù)埋件、止水、預(yù)埋管。
鋼筋制作、加工包括調(diào)直、除銹、劃線、下料和彎曲等工序。在熟悉設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上,按品種、規(guī)格選料,力爭做到整料整用、零料零用、減少斷頭、焊接,避免大材小用造成浪費(fèi)。
安裝有散裝和整裝兩種。其中散裝是將加工成型的單根鋼筋運(yùn)到工作面,按設(shè)計(jì)圖紙綁扎或電焊成型;整裝是將加工成型的鋼筋,用點(diǎn)焊焊接交叉接觸鋼筋,用對(duì)焊機(jī)接長鋼筋,形成鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架,由機(jī)械成批運(yùn)至現(xiàn)場,吊入倉內(nèi),按設(shè)計(jì)要求就位固定。
五、砼澆筑
砼澆筑應(yīng)做一些準(zhǔn)備工作,包括:基礎(chǔ)面處理:對(duì)砂礫地基、土基、巖基分別用不同方法進(jìn)行清基處理;施工縫處理:方法有高壓水沖毛、風(fēng)砂槍沖毛,鑿毛、沖毛后還應(yīng)用壓力水將表面沖洗干凈,使表面無塵、無碴;模板、鋼筋和預(yù)埋件的安設(shè);開倉前全面檢查:倉面布置就緒,照明及風(fēng)、水、電準(zhǔn)備妥當(dāng)。
砼運(yùn)輸一般要求在運(yùn)輸過程中應(yīng)保持砼的均勻性、和易性,不發(fā)生漏漿、分離和嚴(yán)重泌水現(xiàn)象,并使坍落度損失較少;盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間和減少倒運(yùn)次數(shù);保證已澆筑砼初凝以前被新入倉的砼所覆蓋;砼運(yùn)輸能力應(yīng)與砼拌合平倉振搗能力、倉面狀況以及鋼筋、模板預(yù)制構(gòu)件和金屬結(jié)構(gòu)等吊運(yùn)的需要相適應(yīng);必要時(shí)有遮蓋和保溫設(shè)施,以避免暴曬、雨淋、受凍而影響砼質(zhì)量;在同時(shí)運(yùn)輸兩種以上標(biāo)號(hào)砼時(shí),應(yīng)在運(yùn)輸器具上設(shè)置明顯標(biāo)志,以避免混淆;砼的自由下落高度不宜大于2m,超過2m者應(yīng)采取緩降措施。
(一)入倉鋪料
1.平層澆筑法:是沿倉面長邊連續(xù)逐條逐層水平鋪填。鋪料層厚與振搗器性能、氣溫高低、砼稠度和來料強(qiáng)度有關(guān)。為保證澆筑層間不出現(xiàn)冷縫,且有利于迅速搗實(shí),層厚一般為30~60cm。除氣溫因素外,倉面尺寸和鋪層厚度應(yīng)與砼運(yùn)輸澆筑能力相適應(yīng)。
2.斜層澆筑法和階梯澆筑法: 若分塊尺寸和鋪層厚度已定,要解決層間不出現(xiàn)冷縫,可以增大運(yùn)輸澆筑能力,倘設(shè)備能力無法增加,可改變澆筑方法,將平層澆筑改變?yōu)殡A梯澆筑法或斜層澆筑法;為避免砂漿流失,骨料分離,應(yīng)使用低坍落度砼,對(duì)于斜層法,層面斜度不宜大于10°;對(duì)于階梯法,階梯層數(shù)不宜多于3~5層,階梯長度不宜小于2~3m,二者常用于澆筑塊高不大于2m的情況。
(二)平倉與振搗
1.平倉:可用插入式振搗器插入料堆頂部振動(dòng)、使砼液化攤平。
2.振搗:通過振搗器振動(dòng),使塑性砼液化,骨料相互滑動(dòng),砂漿充滿空隙,空氣被排出,使倉內(nèi)全部充滿密實(shí)的砼。振動(dòng)作用影響半徑通常為30~50cm,為了避免漏振,插入點(diǎn)應(yīng)均勻排列,間距約為1~115倍影響半徑,并應(yīng)插入下層砼約5cm,以利上下層緊密結(jié)合。振動(dòng)器不應(yīng)觸及鋼筋和預(yù)埋件,且應(yīng)與模板保持1/2影響半徑的距離。
砼澆筑完之后,需進(jìn)行2~3周的表面灑水養(yǎng)護(hù),以保證砼強(qiáng)度增長,不發(fā)生干裂。對(duì)已經(jīng)拆模砼外露表面,應(yīng)用草墊或鋸末等覆蓋養(yǎng)護(hù)。
六、砼施工進(jìn)度控制
(一)影響因素
自然條件(地形、地質(zhì)、水文、氣象等)。
結(jié)構(gòu)型式:型式不同,選用的施工方法不同,立模面積和含筋量不同。
導(dǎo)流:砼工程施工進(jìn)度的安排,必須與確定的施工導(dǎo)流方式相適應(yīng)。
渡汛:渡汛方案對(duì)施工進(jìn)度影響較大,應(yīng)考慮工程量及拆除。
溫度控制:應(yīng)與砼拌合系統(tǒng)同期建成投產(chǎn),采取方式和所需時(shí)間,須經(jīng)計(jì)算、經(jīng)濟(jì)比較后確定。
施工方案與施工組織設(shè)計(jì):砼拌合、運(yùn)輸、澆筑系統(tǒng)的布置要統(tǒng)籌安排,盡量減少拆遷次數(shù),以免影響施工進(jìn)度。
金屬結(jié)構(gòu)安裝:攔污柵、閘門和啟閉機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備通常采用二期砼施工。
地基處理:有的砼工程地基加固與處理,往往與砼施工交織在一起,編制施工進(jìn)度時(shí)需要統(tǒng)籌考慮,避免相互干擾影響。
施工不均衡性:應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、鋼筋模板與澆筑工序的銜接情況以及澆筑倉位數(shù)量、倉面大小、氣溫條件等考慮砼澆筑的時(shí)間不均衡性。還應(yīng)考慮砼澆筑有效時(shí)間,工程所在地區(qū)的氣候條件,機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)工況、交通道路、場地布置情況,原材料動(dòng)力供應(yīng)狀況以及法定節(jié)假日等因素。
(二)施工進(jìn)度的編制步驟
1.收集和分析樞紐布置、控制性總進(jìn)度計(jì)劃等資料;
2.?dāng)M定砼澆筑分期程序;
3.規(guī)劃各分期砼澆筑工程量;
4.規(guī)劃各分期砼澆筑的形象面貌指標(biāo):
5.計(jì)算各分期砼澆筑進(jìn)度指標(biāo);
6.繪制砼施工進(jìn)度表及進(jìn)度形象圖;
7.編寫文字說明或?qū)I(yè)報(bào)告。
七、混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)有兩個(gè)目的:一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件,加速混凝土硬化;二是防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象?;炷恋臉?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度(20±3)℃,相對(duì)濕度保持90%以上,時(shí)間28d。在實(shí)際工程中一般無法保證標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件,而只能采取措施在經(jīng)濟(jì)實(shí)用條件下取得盡可能好的養(yǎng)護(hù)效果?;炷琉B(yǎng)護(hù)從大的范圍可分為自然養(yǎng)護(hù)與加熱養(yǎng)護(hù)兩類。
八、結(jié)論
混凝土在水利水建建筑中的應(yīng)用非常廣泛,我們應(yīng)遵循拌制、運(yùn)輸、澆筑和振搗、養(yǎng)護(hù)以及拆模等工序,各道工序環(huán)環(huán)相扣,把握每一道施工要點(diǎn),是混凝土產(chǎn)品質(zhì)量保證的前提。
作者簡介:曾慶舉(1966- ),男,廣西賀州市八步區(qū)水利電力局水利工程管理站副站長,工程師,研究方向:水利工程管理。