南水北調(diào)新鄉(xiāng)段水工混凝土施工技術(shù)

袁吉娜+何爽+袁賓+李文莉+李紅星

【摘要】混凝土廣泛應(yīng)用于房屋建筑，道路橋梁、水閘涵洞、堤壩等施工中，本文從南水北調(diào)新鄉(xiāng)段混凝土施工質(zhì)量的要求出發(fā)，在原材料的選用、施工過程、環(huán)境溫度等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，詳細(xì)分析影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量以及外觀質(zhì)量的原因，對(duì)混凝土預(yù)埋件施工也有可操作性的描述。

【關(guān)鍵詞】混凝土總堿量；混凝土澆筑；溫度控制；預(yù)埋件

【Abstract】Concrete is widely used in construction of buildings， road bridges， sluices， dams and so on. In this paper， starting from the requirements of the quality of concrete construction in Xinxiang section of the South-to-North Water Diversion Project， this paper analyzes the effects of concrete on the selection of raw materials， construction process and ambient temperature. Intrinsic quality and appearance of the quality of the reasons for the construction of concrete embedded parts are also operational description.

【Key words】Concrete total amount of concrete；Concrete pouring；Temperature control；Embedded parts

1. 材料

1.1水泥。 選用的水泥必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。要求運(yùn)至工地的每一批水泥，應(yīng)有生產(chǎn)廠家出廠合格證和品質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，使用單位應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)合格后方可使用（按每200～400t同廠家、同品種、同強(qiáng)度等級(jí)的水泥為一取樣單位，不足200t也作為一取樣單位）。

1.2骨料。 有條件的地方宜選用石灰?guī)r質(zhì)料源，在開采過程中應(yīng)定期或按一定開采數(shù)量進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)，不得使用堿活性骨料。人工砂、天然砂，粗骨料（碎石、卵石）的級(jí)配要良好。砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.4～3.0范圍；粗骨料粒徑D20、D40、D80、D150、D120分別用中徑篩（10㎜、30㎜、60㎜或115㎜）篩分，方孔篩檢測(cè)的篩余量應(yīng)控制在40%～70%范圍內(nèi)。如使用含有活性骨料、黃銹和鈣質(zhì)結(jié)核等粗骨料，必須進(jìn)行專門試驗(yàn)論證。按照規(guī)范要求人工砂、石粉含量控制在6～18%范圍內(nèi)。

1.3堿活性和含堿量。 造成堿骨料反應(yīng)的原因是骨料的活性SiO2、白云石晶體等活性成分與水泥、外加劑等摻和料中的堿在水的作用下產(chǎn)生有害膨脹，造成混凝土破壞。因此，控制堿含量是防止堿骨料反應(yīng)的主要措施。

1.4混凝土總堿量控制標(biāo)準(zhǔn)。 混凝土的總堿含量要求控制在2.5kg/m3內(nèi)，因此應(yīng)選用低堿水泥為宜，水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算。若使用活性骨料時(shí)，堿含量不應(yīng)大于0.6%，還要考慮外加劑，防凍劑、早強(qiáng)劑含堿量。

2. 施工

2.1拌和。 夏季高溫施工加冰混凝土在出機(jī)口拌和物中不應(yīng)有冰塊現(xiàn)象。摻入外加劑、加冰混凝土以及冬季混凝土都要延長拌和時(shí)間，延長時(shí)間由拌和試驗(yàn)確定?？鄢饧觿┤芤褐械乃?、加冰量嚴(yán)格控制水灰比，確保混凝土的和易性、離散性、均勻性等指標(biāo)。

2.2運(yùn)送。 混凝土的垂直下落高度不宜大于1.5m。 用各類皮帶機(jī)運(yùn)送混凝土?xí)r，一個(gè)突出問題就是砂漿損失，如不能控制在1%，則應(yīng)調(diào)整混凝土配合比中的砂率。

2.3澆筑。 混凝土澆筑堅(jiān)持鋪料和振搗并重的原則。采用平鋪法施工時(shí)，要按一定厚度一個(gè)方向平鋪虛料，分層進(jìn)行振搗并保證混凝土面平整；臺(tái)階法施工的臺(tái)階寬度不應(yīng)小于2m。在壓力鋼管、豎井、孔道、廊道等周邊及頂板澆筑混凝土?xí)r，混凝土攤鋪應(yīng)對(duì)稱均勻鋪料。

2.3.1混凝土攤鋪厚度，應(yīng)根據(jù)澆筑速度、氣溫及振搗器的性能等因素確定，一般為30㎝～50㎝。采用低塑性混凝土及大型強(qiáng)力振搗設(shè)備時(shí)，其下料厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。

2.3.2入倉混凝土應(yīng)及時(shí)攤鋪振搗，不得堆積。倉內(nèi)若有粗骨料堆疊時(shí)，應(yīng)均勻地分布于砂漿較多處，不得用水泥砂漿覆蓋，以免造成內(nèi)部蜂窩。振搗時(shí)混凝土中若出現(xiàn)粗骨料與砂漿分離，粗骨料下沉，造成上部砂漿多，可適當(dāng)均勻加入相應(yīng)配比的粗骨料，也可清除部分砂漿，當(dāng)下層混凝土接近初凝前再澆筑上層混凝土。

2.3.3分層下料、分層振搗混凝土?xí)r，由于漿液飛濺，因此要保證模板內(nèi)壁上清潔（可覆蓋保護(hù)或澆筑前清理干凈），清除粘附在模板內(nèi)壁上（保證拆模后混凝土外觀質(zhì)量）、鋼筋和預(yù)埋件表面的砂漿（保證鋼筋、預(yù)埋件混凝土握裹力的要求）。

2.3.4混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，嚴(yán)禁混凝土澆筑超過允許間歇時(shí)間?；炷链竺娣e初凝會(huì)造成施工“冷縫”，破壞結(jié)構(gòu)物的整體性、耐久性，造成滲水、漏水等危害，因此規(guī)范規(guī)定了“能重塑者，可繼續(xù)澆筑”?；炷聊苤厮艿臉?biāo)準(zhǔn)是將混凝土用振搗器振搗30s，周圍10cm內(nèi)能泛漿且不留孔洞者可繼續(xù)澆筑。

2.3.5澆筑倉面出現(xiàn)下列情況之一，應(yīng)停止?jié)仓；炷脸跄⒊^允許面積，混凝土平均澆筑溫度超過允許偏差值，并在1小時(shí)內(nèi)無法調(diào)整至允許溫度范圍內(nèi)，要按施工縫處理。

2.3.6混凝土施工縫處理。 混凝土施工縫面應(yīng)無乳皮，微露粗砂。毛面處理宜采用25MPa～50MPa高壓水沖，也可采用低壓水風(fēng)砂槍、刷毛機(jī)，人工鑿毛、噴灑專用處理劑等方法處理。

2.4雨季施工要及時(shí)了解天氣預(yù)報(bào)，合理安排施工，雨天不得開倉進(jìn)行混凝土澆筑。在澆筑過程中，若遇大雨、暴雨，應(yīng)立即停止進(jìn)料，已入倉混凝土應(yīng)振搗密實(shí)后遮蓋。

2.5養(yǎng)護(hù)。 混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于28d，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間?；炷琉B(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并應(yīng)作好養(yǎng)護(hù)記錄。

3. 溫度控制

應(yīng)控制混凝土的出機(jī)口溫度，經(jīng)常測(cè)試混凝土在運(yùn)輸、澆筑過程中的溫度變化。澆筑溫度指混凝土經(jīng)過平倉振搗后，在覆蓋上層混凝土前，距混凝土面10cm深處的溫度。最高澆筑溫度是施工現(xiàn)場(chǎng)的主要溫控指標(biāo)，必須明確并加以嚴(yán)格控制，當(dāng)澆筑溫度過高時(shí)，混凝土?xí)霈F(xiàn)一種假凝現(xiàn)象，影響澆筑質(zhì)量，因此混凝土澆筑溫度不宜大于28℃。在養(yǎng)護(hù)過程中，觀測(cè)混凝土表面溫度與室外最低溫度的差值應(yīng)小于20℃。拆模時(shí)混凝土的溫差不超過20℃。

4. 低溫季節(jié)施工 混凝土早期允許受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求：

4.1大體積混凝土不應(yīng)低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃.h）；

4.2非大體積混凝土和鋼筋混凝土不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。說明：鋼筋混凝土為斷面配筋率大于0.15%的混凝土，素混凝土為斷面配筋率不大于0.15%的混凝土。

4.3拌和用水加熱超過60℃時(shí)，應(yīng)改變拌和加料順序，將骨料與水先拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。說明：水泥的含堿量應(yīng)小于0.6%，生產(chǎn)廠家應(yīng)提供檢測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)防凍劑或早強(qiáng)劑必須測(cè)試其含堿量，為保證混凝土質(zhì)量，低溫季節(jié)施工中決定摻用防凍劑和早強(qiáng)劑，不得使用活性骨料。

5. 預(yù)埋件施工

5.1銅止水片采用雙面搭接焊接，搭接長度不應(yīng)小于20mm，接頭焊縫應(yīng)平順光滑，焊縫無滲漏現(xiàn)象。為確保接頭現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量，應(yīng)逐個(gè)檢驗(yàn)，一般采用煤油滴在焊縫上，另一側(cè)灑上粉筆灰的方法檢驗(yàn)。

5.2銅止水片安裝應(yīng)準(zhǔn)確定位，其鼻子中心線與接縫中心線偏差±5㎜，在鼻子空腔內(nèi)填充塑性材料或填充預(yù)制的瀝青麻繩，在澆筑混凝土?xí)r“鼻子”內(nèi)不得進(jìn)入水泥砂漿。

6. 混凝土外觀質(zhì)量 常見混凝土外觀質(zhì)量的問題主要有表面污染、水波紋等、混凝土裂縫、蜂窩、麻面、縫隙夾層、錯(cuò)臺(tái)、爛根和模板走樣等質(zhì)量問題。

6.1對(duì)于混凝土幾何尺寸變形的預(yù)防措施。使用面積較大的模板時(shí)模板加固要牢靠，防止模板變形?；炷辽狭线\(yùn)輸?shù)哪_手架不得與模板系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系，以免運(yùn)料和工人操作時(shí)引起模板變形；澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、堵縫等情況，發(fā)現(xiàn)模板走樣，應(yīng)立即停止?jié)仓?，修整?fù)位。禁止使用彎曲、凹凸不平或缺楞少角等變形模板。板面要清理干凈，模板縫隙要堵嚴(yán)；鋼模脫模劑涂刷要均勻，不得漏刷。

6.2對(duì)于混凝土表面產(chǎn)生蜂窩、麻面、氣泡的預(yù)防措施。

（1）嚴(yán)格控制配合比，保證材料計(jì)量準(zhǔn)確。現(xiàn)場(chǎng)必須注意砂石材料的含水量，根據(jù)含水量調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)配合比，從而控制好混凝土的水灰比；混凝土拌和要均勻，攪拌時(shí)間不得低于規(guī)定的時(shí)間。

（2）混凝土傾卸垂直高度不應(yīng)超過1.5m，為防止混凝土產(chǎn)生離析，要采取串筒、溜槽等措施下料。混凝土振搗應(yīng)分層搗固，振搗間距要適當(dāng)，掌握好每一層振搗時(shí)間。在振搗上層混凝土?xí)r，應(yīng)將振動(dòng)棒插入下層混凝土5～10cm，以保證混凝土的整體性結(jié)合；控制好拆模時(shí)間，防止過早拆模，以免使混凝土粘結(jié)在模板上。

6.3對(duì)產(chǎn)生露筋的預(yù)防措施。要注意固定好墊塊，配料所用石子最大粒徑不超過設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。 墻壁較薄、高度較大的結(jié)構(gòu)，鋼筋多的部位應(yīng)采用以φ30mm和φ50mm兩種規(guī)格的振搗棒為主，鋼筋密集處，初用振搗棒充分振搗外，還應(yīng)配以人工插搗及模皮錘敲擊模板等輔助手段。

6.4預(yù)防縫隙夾層產(chǎn)生的措施。用壓縮空氣或射水清除混凝土表面雜物及模板上粘著的灰漿。澆筑前，在施工縫表面先鋪抹水泥漿或與混凝土相同配比的減石子砂漿處理。

6.5對(duì)骨料顯露，顏色不勻及砂痕的預(yù)防措施。 模板采用同一種材料。剛模板除銹要完整，銹塵要清除干凈。嚴(yán)格控制砂、石材料級(jí)配，水泥、砂使用同一產(chǎn)地和批號(hào)的產(chǎn)品，采用泌水性小的水泥，澆筑物在拆模時(shí)應(yīng)保持濕潤。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號(hào)]1619-2737（2017）06-20-503

[作者簡(jiǎn)介] 袁吉娜（1986-）女，籍貫：河南鄭州 職稱：工程師，目前從事水利工程檢測(cè)工作。

袁賓（1962-），男，職稱：高級(jí)工程師，主要從事灌區(qū)水利科研工作。