關(guān)于水電站廠房現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)的探討

楊鈞權(quán)

（廣東水電二局股份有限公司，廣東廣州，511340）

水電站廠房建筑的施工質(zhì)量和現(xiàn)澆混凝土的施工質(zhì)量密切相關(guān)，所以要想提高水電站廠房的質(zhì)量，保證建筑安全，就有必要對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制。本文首先對(duì)該水電站廠房的工程情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，然后從混凝土的施工等方面對(duì)現(xiàn)澆混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

1 水電站廠房現(xiàn)澆混凝土的特點(diǎn)和工藝

1.1 水電站廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

水電站廠房發(fā)電機(jī)層以上的結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為上部結(jié)構(gòu)；發(fā)電機(jī)層以下的結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為下部結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)由承重構(gòu)架與不承重的磚墻組成，承重構(gòu)架多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本廠房采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑。上部結(jié)構(gòu)的施工方法與一般工業(yè)廠房基本相同。下部結(jié)構(gòu)主要包括基礎(chǔ)板、尾水管、蝸殼、機(jī)墩和上下游墻等。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)尺不大，形狀不規(guī)則，預(yù)埋件多，防水要求高，承重的荷載比較復(fù)雜，施工技術(shù)要求高。

1.2 水電站廠房現(xiàn)澆混凝土的施工特點(diǎn)分析

水電站廠房的混凝土施工中，工程量最大的就是主廠房，基礎(chǔ)為大體積混凝土，而且工序繁多，需要較長(zhǎng)的工期，對(duì)于整個(gè)水電站的施工質(zhì)量都具有非常重要的影響。下面我們就對(duì)水電站廠房的混凝土的施工特點(diǎn)進(jìn)行討論。

第一，要求的基礎(chǔ)開(kāi)挖高程低，施工出渣和基坑排水較困難，對(duì)混凝土的施工帶來(lái)影響（主要是高邊坡和運(yùn)輸）。第二，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，混凝土品種多，標(biāo)號(hào)高，水泥用量多，溫度控制要求較嚴(yán)。第三，混凝土的澆筑工程往往與機(jī)電的預(yù)埋件同時(shí)施工，所以干擾因素較多。第四，很多斷面部位的面積較小，鋼筋的分布比較密集，混凝土的吊罐無(wú)法直接進(jìn)入，設(shè)備的綜合生產(chǎn)能力較差。第五，內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)過(guò)流面的平整度以及機(jī)電埋件安裝的精確度和金屬結(jié)構(gòu)安裝的精確度等都具有較高的要求。第六，模板的數(shù)量較大，而且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以對(duì)于施工技術(shù)的精確度和嫻熟度的要求很高。第七，在實(shí)施混凝土寬槽的灌漿縫時(shí)，需要合理安排混凝土的施工進(jìn)度，保證有足夠的回填和灌漿時(shí)間，避免延誤工期。

水電站廠房混凝土施工的上述特點(diǎn)表明，和堤壩的混凝土施工相比，水電站廠房的混凝土施工更為復(fù)雜，要求更高。

1.3 混凝土的原材料選擇

首先是水泥的選擇。選購(gòu)水泥時(shí)需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)各個(gè)部位施工的要求，來(lái)選擇合適的品種。在該水電站的廠房混凝土施工中，我們選用的是P.042.5普通硅酸鹽水泥，其技術(shù)指標(biāo)能滿足該工程的施工要求。其次是骨料的選擇。在現(xiàn)澆混凝土的攪拌中，要求骨料具有足夠的堅(jiān)硬度、致密性，且沒(méi)有裂隙。另外，骨料中的淤泥、粘土、粉屑和其他雜質(zhì)的含量必須在規(guī)范規(guī)定范圍之內(nèi)。最后就是外加劑的選擇。外加劑可以提高混凝土的強(qiáng)度和持久度，增強(qiáng)其和易性，提高施工工藝，從而滿足施工對(duì)混凝土質(zhì)量的要求。在本次水電站的廠房施工中，我們?cè)诓煌牟课?，根?jù)其功能和實(shí)際情況，分別選擇了減水劑和緩凝劑等外加劑，且參入的量是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的。

1.4 混凝土施工的主要技術(shù)要求

第一，清基和施工縫的沖洗和處理。在進(jìn)行混凝土的澆筑之前，需要先將基面上的雜物、松動(dòng)的泥土和大塊石頭等清除，并用水將基面沖洗干凈。施工縫則采用人工鑿毛的方式，將上面的浮漿、松散的物料和其他污染體用壓力水沖洗干凈，并保持它的濕潤(rùn)和清潔。

第二，測(cè)量放線。將現(xiàn)澆混凝土的基面清除干凈之后，可以采用全站儀、水準(zhǔn)儀或者經(jīng)緯儀等儀器進(jìn)行測(cè)量放線，定出建筑物的結(jié)構(gòu)控制線和高程點(diǎn)位，檢查建筑物的規(guī)格，并據(jù)此來(lái)確定各個(gè)施工層面控制點(diǎn)線的位置，在相對(duì)比較方便測(cè)量的位置安排高程點(diǎn)，確定鋼筋綁扎和立模的邊線，進(jìn)行標(biāo)記。

第三，鋼筋綁扎和止水、預(yù)埋件的處理安裝。首先是鋼筋綁扎，需要技術(shù)人員先開(kāi)出下料單，再在鋼筋加工廠進(jìn)行制作，這樣可以避免在鋼筋運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的混亂，有助于架立工作的展開(kāi)。對(duì)于同一型號(hào)的鋼筋必須進(jìn)行捆扎，并用吊牌標(biāo)示清楚后運(yùn)輸?shù)交炷翝仓墓ぷ髅?，完成綁扎焊接之后?duì)底板鋼筋搭設(shè)架立鋼筋。其次是止水設(shè)施。它的大小、型號(hào)、材料品種和預(yù)埋位置都必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的圖紙要求完成。同時(shí)，負(fù)責(zé)預(yù)埋件的安裝人員還必須和架立鋼筋的工作人員密切配合，在需要穿過(guò)鋼筋密集區(qū)時(shí)，可穿插進(jìn)行作業(yè)操作，避免亂割受力鋼筋，并需要在可靠的位置對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行固定，避免在混凝土澆筑和振搗中發(fā)生變形。再次，安裝止水片。這項(xiàng)工作要求比較細(xì)心，可以設(shè)置一些簡(jiǎn)單的托架，用夾具在設(shè)計(jì)位置上予以固定，并將止水片的凹槽設(shè)置在接縫面的居中位置，和模板緊密結(jié)合，止水片安裝完成后還需要進(jìn)行固定保護(hù)，以免在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生偏移、扭曲，導(dǎo)致結(jié)合面漏漿。

第四，立模和校模。工程施工中需要用到的定型鋼模、懸臂模板和其他比較特殊的模板都需要在模板加工廠中制作完成，實(shí)驗(yàn)無(wú)誤之后方可運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)組裝。利用塔機(jī)吊裝就位之后，利用拉桿對(duì)其在錨桿上進(jìn)行固定。小鋼?？梢栽谑┕がF(xiàn)場(chǎng)架立，扣件相連。

第五，混凝土的攪拌和運(yùn)輸。混凝土是由拌合站按照經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工混凝土配合比進(jìn)行統(tǒng)一攪拌的，并在出料口和澆筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土取樣試驗(yàn)。各種不同類型結(jié)構(gòu)物的混凝土的配合比通過(guò)試驗(yàn)確定，然后根據(jù)建筑物的性質(zhì)、混凝土的澆注位置、鋼筋含量、混凝土的澆筑方法和運(yùn)輸以及氣候條件等因素，選擇不同的混凝土坍落度?；炷翑嚢韬弥螅梢圆捎?立方米的混凝土攪拌車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，并根據(jù)不同的施工部位來(lái)選擇入倉(cāng)的方式。

2 水電站廠房的一期混凝土澆筑分析

混凝土入倉(cāng)后開(kāi)始進(jìn)行澆筑，我們以水電站的一期混凝土施工為例，分析該水電站主廠房和副廠房的現(xiàn)澆混凝施工，除主廠房基礎(chǔ)外其他部位均為混凝土的薄壁結(jié)構(gòu)。根據(jù)上文論述的混凝土現(xiàn)澆技術(shù)的流程，一期混凝土的具體方法如下。

第一，鋼筋和模板都在加工廠進(jìn)行加工和定型，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后進(jìn)行人工綁扎和安裝。采用內(nèi)撐外拉的方式對(duì)模板進(jìn)行固定。發(fā)電機(jī)層的樓板混凝土則采用滿堂腳手架進(jìn)行支撐。

第二，混凝土采用分層澆筑上升的方法進(jìn)行，每一層的厚度控制在30～40厘米之間。在入倉(cāng)時(shí)，采用塔機(jī)配吊罐的方式，并用人工攤鋪，振搗器的型號(hào)為ZDN100、ZN75和ZN50等型號(hào)。

第三，因?yàn)閺S房的內(nèi)側(cè)邊墻有引水壓力鋼管穿過(guò)，在澆筑這部分周圍的混凝土?xí)r，為了避免壓力鋼管上浮，需要采取有效的加固措施。如果在鋼管底部的進(jìn)料遇到困難，可以采用溜槽輔助混凝土入倉(cāng)，其他的部位則采用吊罐直接入倉(cāng)，并將卸料的高度嚴(yán)格控制在2米以下。當(dāng)混凝土澆筑鋼管的底部之后，需要保持對(duì)稱下料，鋼管兩側(cè)的混凝土和高度相差不能超過(guò)30厘米，這樣鋼管在混凝土澆筑的過(guò)程中才能承受比較均勻的側(cè)壓力，直至其完全被混凝土覆蓋。對(duì)鋼管周圍的混凝土需要仔細(xì)振搗，并盡量和鋼管以及預(yù)埋件發(fā)生接觸。

第四，廠房上方的框架以梁、板和框架柱為主。在混凝土澆筑時(shí)可以按照廠房的分層設(shè)計(jì)圖來(lái)設(shè)計(jì)施工縫。保證模板支力成型能一次性成功，將混凝土進(jìn)行分成攤鋪、澆筑，每一層攤鋪的厚度不能超過(guò)40厘米。采用內(nèi)撐外拉法固定模板，用滿堂腳手架進(jìn)行外支撐。

第五，利用塔機(jī)和1立方米的吊罐完成混凝土入倉(cāng)，自由下落的高度應(yīng)該控制在2米以下，否則就需要使用串筒入倉(cāng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的施工情況，部分體積范圍比較小的梁、板、柱砼可以采用泵送入倉(cāng)。

3 水電站廠房的二期混凝土澆筑分析

在該水電站的二期混凝土施工中，主要包括座環(huán)基礎(chǔ)、蝸殼、發(fā)電機(jī)墩和發(fā)電層樓板等部分。而且此時(shí)混凝土施工的質(zhì)量和發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行具有非常密切的聯(lián)系，是整個(gè)施工的重點(diǎn)。

3.1 座環(huán)基礎(chǔ)的二期混凝土施工

該施工階段所需要的混凝土是從座環(huán)外部側(cè)面模板上的開(kāi)口部位進(jìn)料的，在進(jìn)行該部位的混凝土施工時(shí)，應(yīng)該盡量將陰角的部位全部填滿，而且混凝土的塔落度應(yīng)該控制在6厘米-8厘米之間。最后，在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，一定要保證混凝土具有足夠的密實(shí)度。

3.2 蝸殼的二期混凝土施工

該部位的混凝土施工可以分成兩層施工，從蝸殼大斷面部位逐漸向較小的斷面處施工，而且鋼制蝸殼的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該為6Mpa。該部位和座環(huán)基礎(chǔ)相連部位的陰角部位應(yīng)該事先在鋼蝸殼上面進(jìn)行開(kāi)孔進(jìn)料。另外，在實(shí)際操作的過(guò)程中。我們還采用了其他水電站廠房成功的施工技術(shù)，例如砌筑混凝土預(yù)制瓦塊灌漿和預(yù)填骨料灌漿法等。需要注意的是，該部位的混凝土在澆筑的過(guò)程中四周應(yīng)該保持勻速上升，升高的上限值應(yīng)該在30厘米，而且振搗器和預(yù)埋件的距離則應(yīng)該大于30厘米。

3.3 機(jī)墩的二期混凝土施工

因?yàn)闄C(jī)墩是圓環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，所以在對(duì)模板進(jìn)行架立時(shí)，一定要保證模板具有足夠的穩(wěn)定性。此時(shí)不適合采用臺(tái)階法來(lái)澆筑混凝土，可以讓混凝土經(jīng)過(guò)滑槽入倉(cāng)，采用分層澆筑。

4 現(xiàn)澆混凝土施工中需要注意的其他問(wèn)題

4.1 預(yù)防混凝土溫度裂縫的技術(shù)措施

首先，注意控制原材料和混凝土的配比。在進(jìn)行原材料配比時(shí)，最基本的就是要符合相關(guān)的技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上盡量降低水灰比，減少水泥的使用量來(lái)降低其水化熱溫升現(xiàn)象。如果是在夏季進(jìn)行施工，那么則應(yīng)該盡量增加砂石等骨料堆積的高度。同時(shí)，水泥的品種在防腐的前提下應(yīng)該選擇低熱水泥，并加入適量的粉煤灰。

其次，注意混凝土的攪拌和運(yùn)輸?；炷撂砑釉牧蠒r(shí)應(yīng)該精確添加量，并確保攪拌均勻，使其的和易性能滿足施工的需求。采用攪拌車運(yùn)輸混凝土?xí)r，應(yīng)盡量保證道路的平整，并采取適當(dāng)?shù)姆罆癖卮胧?/p>

4.2 混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)

底板混凝土采用ZDN100 軟軸振搗器及平板振搗器振搗，墻、梁、柱混凝土采用ZN75、ZN50 軟軸振搗器振搗。底板施工時(shí)，每一澆筑面配備ZDN100 振搗器2～3臺(tái)，平板振搗器1～2臺(tái)，墻、梁、柱施工時(shí)配備ZN75、ZN50 振搗器各2臺(tái)?；炷两K凝后即開(kāi)始混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，平面上采用灑水養(yǎng)護(hù)，立面上覆蓋草袋后灑水養(yǎng)護(hù)，冬季覆蓋塑料薄膜及草墊養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天，冬季應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。

4.3 現(xiàn)澆混凝土的質(zhì)量控制措施

首先，必須嚴(yán)格按照施工技術(shù)的要求，按照施工順序進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土的攪拌、澆筑、振搗、拆模和養(yǎng)護(hù)，施工時(shí)要防止混凝土漏振，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面、狗洞現(xiàn)象。

其次，在澆入倉(cāng)內(nèi)有粗骨料堆疊時(shí)，不能用水泥砂漿來(lái)覆蓋它，只能把它均勻地分布到砂漿多的地方，以免在內(nèi)部出現(xiàn)蜂窩?；炷梁鸵仔暂^差時(shí)，為了保證施工質(zhì)量可以再次加強(qiáng)振搗，但不能往澆入倉(cāng)內(nèi)加水。

再次，施工人員必須實(shí)行持證上崗，如升降機(jī)操作工、焊工、電工等。重要的工作必須由操作水平較高的技術(shù)熟練工人把關(guān)，如模板工、混凝土振搗工、調(diào)整鋼筋位置的工人和控制混凝土澆筑厚度的工人等。

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