混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用

■李 濤 ■中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司科研設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710068

目前全國水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新階段，尤其在水利工程行業(yè)中，通過對施工中使用材料、技術(shù)以及施工方法的探索，帶動(dòng)水利工程建設(shè)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。只有生產(chǎn)方式得到了全面的提升，社會(huì)經(jīng)濟(jì)才能夠健康發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活水平才能夠得到和諧相融。強(qiáng)庫、固堤、開源、引調(diào)、擴(kuò)排、提升，把水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)放在了突出地位。因此，根據(jù)水利工程的建設(shè)的自身特點(diǎn)，對水工材料、混凝土施工技術(shù)和施工方法的探索，就有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水利水電施工中混凝土施工技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)

1.1 水利工程建設(shè)中混凝土的澆筑原則

在水利工程建設(shè)中采用深的基礎(chǔ)澆筑，可以避免施工中對相鄰已完成的淺基礎(chǔ)工程的干擾和破壞，減少施工時(shí)的工程量。首先，水利工程建設(shè)澆筑以體積大自重大為先，體積小自重小為后。這樣的方式既可以減少在澆筑中體積大自重大的部分牽動(dòng)相鄰自重輕的建筑物基礎(chǔ)，又能及早沉實(shí)基礎(chǔ)物。其次，在水利工程建設(shè)中先行澆筑高度較大而且需要多次澆筑的部位或有上層建筑的部位，防止干擾高度較小的建筑物的施工。再次，水利水電工程建設(shè)中在確定工程施工程序后，應(yīng)澆筑先以主要建筑部位為先，次要和零星的建筑部位澆筑為次，在能確保重要部位的前提下也可以采取穿插方式澆筑。

1.2 加強(qiáng)原材料進(jìn)場的質(zhì)量控制

水泥品質(zhì)的好壞，將直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性能;各級(jí)配粗骨料粒徑含量的變化，將導(dǎo)致混凝土級(jí)配的改變，影響混凝土拌合物的和易性;骨料含水率的變化，對混凝土的水灰比影響較大。為了保證混凝土的質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，一定要對混凝土的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可采用。骨料中含有害物質(zhì)，超過規(guī)范規(guī)定的范圍，則會(huì)妨礙水泥水化，降低混凝土的強(qiáng)度，削弱骨料與水泥漿的粘結(jié)，并與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有害的膨脹物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)粗、細(xì)骨料的含泥量超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門，通過重新篩選或者采取其他有效措施來保證混凝土拌和質(zhì)量。根據(jù)測定的骨料含水率及時(shí)調(diào)整混凝土配合比中的實(shí)際用水量和骨料用量。對于相同強(qiáng)度等級(jí)之間水泥活性的差異，是通過水泥膠砂的強(qiáng)度快速測定的，根據(jù)水泥活性結(jié)果予以調(diào)整混凝土的配合比。水泥、粗、細(xì)骨料等原材料的各性能指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 加強(qiáng)澆筑、振搗質(zhì)量控制

澆筑之前，應(yīng)該對鋼筋和模版進(jìn)行檢查，以保證其具備混凝土的澆筑條件，如果采用的是分層分塊澆筑方法的話，應(yīng)該結(jié)合鋼筋的密集程度和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來決定每一層的高度。在分層高度的控制上，一般為插入式振搗器作用長度的1.25 倍，如果振搗采用的是平板振搗器，則應(yīng)該控制分層的厚度，澆筑的過程應(yīng)該盡量連續(xù)，如果必須出現(xiàn)間隔，要盡量的縮短間隔的時(shí)間，保證在前層的混凝土初凝前可以恢復(fù)施工。較大的梁體可以進(jìn)行單獨(dú)的澆筑，對連續(xù)澆筑無法實(shí)現(xiàn)的部位，應(yīng)該在剪力較小的地方預(yù)留好施工縫。澆筑后應(yīng)該及時(shí)的對混凝土進(jìn)行振搗，振搗的作用是使混凝土能充滿模版的每個(gè)角落，使其獲得最大的均勻和密實(shí)度。振搗分為機(jī)械和人工振搗兩種，一般只有工程量小、才會(huì)使用人工振搗的方法。

振搗器應(yīng)該垂直插入混凝土中，振搗密實(shí)后緩慢拔出;均勻的選擇插入點(diǎn)的位置，按順序依次振搗，以防止出現(xiàn)漏振、過振等情況。在插入振搗棒的時(shí)候應(yīng)該使其進(jìn)入下層混凝土5cm 左右，加強(qiáng)上、下層混凝土的結(jié)合，以免在兩層混凝土中間出現(xiàn)縫隙。每一個(gè)插入點(diǎn)的振搗時(shí)間應(yīng)該持續(xù)30s，以混凝土粗骨料不再顯著下沉，表面無氣泡、泛漿為準(zhǔn)。如果使用平板振搗器進(jìn)行振搗，則應(yīng)該保證對已振實(shí)部分的邊緣進(jìn)行振搗覆蓋。

1.4 加強(qiáng)對混凝土的早期養(yǎng)護(hù)

混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫、濕條件，達(dá)到使混凝土免受不利溫度、濕度變化的侵襲，防止有害的冷縮和干縮;使水泥水化作用充分進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度和耐久性要求。混凝土澆筑硬化后的質(zhì)量與適宜的溫、濕度條件是密切關(guān)聯(lián)的，要有必要的保溫和保濕措施。應(yīng)該盡量減少混凝土表面暴露在外界空氣中的時(shí)間，及時(shí)對混凝土的暴露面進(jìn)行保濕覆蓋，防止混凝土表面水分蒸發(fā)，直至混凝土終凝為止，混凝土的早期養(yǎng)護(hù)在施工中必須高度重視?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，不宜少于28d，對重要部位和利用后期強(qiáng)度的混凝土以及其他有特殊要求的部位應(yīng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間?；炷琉B(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并詳細(xì)記錄。

2 水利水電施工中大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 大體積混凝土中的水泥質(zhì)量的控制

由于水泥是大體積混凝土中重要的組成部分，水泥在混凝土的硬化階段會(huì)釋放大量的熱量，這樣就很容易發(fā)生溫度裂縫現(xiàn)象。因此，對于混凝土中水泥的選擇就顯得尤為重要。我們應(yīng)選擇合適的水泥種類和嚴(yán)格控制好水泥用量，選用的水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。水位變化區(qū)外部、溢流面及經(jīng)常受水流沖刷、抗凍要求較高的部位，宜選用較高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。內(nèi)部混凝土、水下混凝土和基礎(chǔ)混凝土，宜選用中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和普通硅酸亞水泥。減少水泥用量，選用低熱水泥，減少水化熱，并盡量選用后期強(qiáng)度大的水泥。這樣才能夠使得水泥在混凝土硬化的初級(jí)階段放出的熱量盡可能地小，能夠更好的控制水泥水化發(fā)熱的影響。

2.2 大體積混凝土中的骨料質(zhì)量的控制

所謂骨料，就是指在混凝土中起到骨架或者填充作用的顆粒狀的材料。根據(jù)水利水電行業(yè)習(xí)慣，粗骨料的顆粒范圍為5～150(120)mm，分為小石、中石、大石赫特大石四級(jí)，粒徑分別為5～20mm、20～40mm、40～80mm 和80～150(120)mm，用符號(hào)分別表示為D20、D40、D80、D150(D120)。對于骨料的選取也應(yīng)該符合大體積混凝土的特性，為了能夠有效防止大體積混凝土的裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，則應(yīng)該盡量的選取顆粒比較大并且強(qiáng)度相對比較大的骨料。選用粗骨料時(shí)應(yīng)避免各級(jí)骨料分離。D20、D40、D80、D150(D120)分別采用孔徑為10mm、30mm、60mm、115(100)mm 的中徑篩(方孔)檢驗(yàn)，(其中中徑篩余量宜在40%～70 范圍內(nèi))，細(xì)度模數(shù)宜為2.2～3.0 的中砂，人工砂石粉含量應(yīng)控制在6%～18%范圍內(nèi)。粗、細(xì)骨料的含泥量和泥塊含量應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，不得混合有機(jī)質(zhì)等雜物。使用山砂、海砂及粗砂、特細(xì)砂應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)論證。這樣可以有效地減少水泥的用量，降低水化熱以及減少混凝土干縮的程度，能夠改善混凝土拌合物的和易性，增進(jìn)混凝土均勻性、密實(shí)性和抗?jié)B性，進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度和斷裂韌性。從而有效地防止和減少大體積混凝土溫度裂縫的發(fā)生。

2.3 大體積混凝土的溫度控制

拌和混凝土?xí)r用水將碎石冷卻，以降低混凝土的澆注溫度，嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度。設(shè)置降溫管，布設(shè)混凝土內(nèi)部進(jìn)行降溫，按設(shè)測溫孔，控制閥門和加壓泵，控制管內(nèi)水流和速度，達(dá)到降溫的目的。夏天澆注混凝土?xí)r減少澆注厚度，利用澆注層面散熱，施工避開中午高溫時(shí)間。養(yǎng)護(hù)時(shí)，可在混凝土表面灑水，覆蓋草簾，側(cè)面采取保溫保濕措施?；炷恋谋砻姹貙Φ钟鶜鉁伢E變起重要的作用，可減少混凝土表面裂縫的產(chǎn)生，良好的養(yǎng)護(hù)條件不僅有利于混凝土強(qiáng)度的增長，而且可防止混凝土表面產(chǎn)生干縮裂縫。混凝土表面保溫和養(yǎng)護(hù)要作為一項(xiàng)工程來對待，并且一定要把混凝土的保溫與養(yǎng)護(hù)措施落到實(shí)處。

3 結(jié)束語

混凝土施工技術(shù)是當(dāng)代水利水電施工中所必須高度重視的一項(xiàng)技術(shù)，也是我國建筑行業(yè)健康發(fā)展的技術(shù)保障。事實(shí)上，建筑項(xiàng)目混凝土施工技術(shù)有著豐富的內(nèi)涵，包含施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)管理等多項(xiàng)施工技術(shù)。水利水電施工企業(yè)只有認(rèn)真做好混凝土施工技術(shù)，才能有效的保證工程的質(zhì)量。但是在混凝土施工中還是存在著容易發(fā)生的問題，例如裂縫、凍脹、沖磨空蝕、碳化以及侵蝕等，我們必須共同努力，不斷提高內(nèi)部管理和混凝土施工水平。

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