水庫工程中抗沖耐磨混凝土的施工質(zhì)量控制措施

曹祚興

(黔西南州水利水電勘測設(shè)計院，貴州 興義 562400)

水庫工程中抗沖耐磨混凝土的施工質(zhì)量控制措施

曹祚興

(黔西南州水利水電勘測設(shè)計院，貴州 興義 562400)

在水庫工程中采用抗沖耐磨混凝土進(jìn)行施工時，對混凝土的耐磨性、抗沖刷性都有比較高的要求，而且要求施工過程中不能出現(xiàn)裂縫。本文對抗沖耐磨混凝土的質(zhì)量控制難點和重點進(jìn)行了分析，提出對施工過程中質(zhì)量控制措施，保證了抗沖耐磨混凝土的施工質(zhì)量，取得了良好的施工效果。

水庫工程；抗沖耐磨混凝土；質(zhì)量控制

1 工程概況

某水庫工程是一座集發(fā)電、防洪和灌溉為一體的水利樞紐工程，水庫工程樞紐主要由泄洪建筑物、擋水建筑物、引水發(fā)電建筑物構(gòu)成。其中擋水建筑物主要為混凝土面板堆石壩，泄洪建筑物主要包括泄洪洞和溢洪道、灌溉洞、引水發(fā)電洞。永久性混凝土面板堆石壩按照2級建筑物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，溢洪道、泄洪洞和引水發(fā)電洞按照3級設(shè)計，主壩溢洪道和泄洪洞使用抗沖磨混凝土施工。

2 施工質(zhì)量控制的難點和重點

施工過程中應(yīng)重點關(guān)注及解決的問題主要有溫控防裂與混凝土體形外觀的質(zhì)量控制。應(yīng)對該施工重點和難點制定較為有效的施工方案，并選擇與之適應(yīng)的模板類型、選定最佳的混凝土配合比設(shè)計方案和溫控防裂方法等。

2.1 溫控防裂的有效方法

應(yīng)通過對抗沖耐磨混凝土配合比的優(yōu)化和降低混凝土的出機(jī)溫度與澆筑溫度，選擇正確的澆筑方案與入倉手段，強(qiáng)化后期的養(yǎng)護(hù)與溫控等綜合性預(yù)防方法[1]，從而使抗沖耐磨混凝土的溫度裂縫問題得到有效控制，確保工程交工時不出現(xiàn)溫度裂縫問題。

2.2 外形與外觀的控制

因為無壓段的混凝土需要承受高速水流的沖刷，所以只有提高其結(jié)構(gòu)外形和表面平整度等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能有效降低高速水流的沖擊作用。要求無壓段混凝土在結(jié)構(gòu)體型方面的誤差最大不超過10 mm，混凝土的表面平整度最大不超過3 mm。由于抗沖耐磨混凝土的性狀黏稠和坍塌度低，從而給施工操作帶來了一定的困難。為了實現(xiàn)對抗沖耐磨混凝土外觀質(zhì)量的有效控制，應(yīng)根據(jù)邊墻立模與地板抹面施工工藝的不同，確定不同的施工控制重點與難點。

對于邊墻立模澆筑平整度的控制，應(yīng)將保證立模精度以及模板加固的牢靠度作為控制重點，而混凝土表面容易出現(xiàn)的氣泡、蜂窩和麻面等現(xiàn)象，則需要在下料的順序、分層的厚度和振搗器留振的時間等方面制定出一套可行的工藝方法與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

針對地板混凝土抹面平整度的控制以及外觀質(zhì)量的控制，需要利用表面體形標(biāo)高和多道抹面工序中的工藝方法[2]。如在地板備倉澆筑完成之后，可在倉內(nèi)設(shè)置兩道用以控制封面高程的縱向刮軌，以此來控制混凝土表面的體形與平整度；也可以按照混凝土澆筑之后不同時間段表面塑性的特點來確定抹面時間。通過在不同時間段使用不同的抹面工藝來消除表面缺陷，從而使地板表面達(dá)到光滑平整的程度。

3 保證施工質(zhì)量的有效方法

3.1 溫控防裂的具體方法

3.1.1 科學(xué)的進(jìn)行抗沖耐磨混凝土配合比設(shè)計

溢洪道泄槽段與溢流堰段均采用C40W6F300型號的抗沖磨混凝土，泄洪洞采用C40W6F250型的抗沖磨混凝土，抗沖磨強(qiáng)度磨損率的設(shè)計應(yīng)小于0.15 g/(h·cm2)。

要求在滿足設(shè)計強(qiáng)度的前提下，滿足混凝土的抗凍、抗?jié)B和抗沖磨強(qiáng)度，同時還需要滿足混凝土的現(xiàn)場入倉振搗需要。在綜合考慮各方因素的基礎(chǔ)上降低混凝土的水化熱，以此減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。為了滿足抗沖耐磨混凝土在抗沖磨強(qiáng)度等方面的需要，該工程在混凝土配合比的設(shè)計時，采用了添加粉煤灰、引氣劑和HF外加劑的方案設(shè)計。具體配合比可參考表1。

表1 抗沖磨混凝土配合比

3.1.2 溫度的控制和監(jiān)測

溫度的控制主要依賴降低混凝土的入倉溫度以及澆筑溫度等方法來實現(xiàn)，而降低混凝土澆筑溫度的主要方法是：降低混凝土的出機(jī)口溫度、減少運輸途中和倉面的溫度回升。

(1)在混凝土入倉之后應(yīng)及時進(jìn)行平倉和振搗，以此縮短混凝土坯間的暴露時間。同時還應(yīng)盡量縮短預(yù)冷混凝土和外界環(huán)境的接觸時間，以免出現(xiàn)混凝土溫度回升。

(2)在高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)盡量將澆筑時間調(diào)整到夜間，以免白天高溫引發(fā)混凝土溫度上升。

(3)高溫條件下進(jìn)行混凝土澆筑時，承擔(dān)混凝土運輸?shù)能囕v必須加設(shè)遮蓋保溫設(shè)施，并盡量減少混凝土在運輸環(huán)節(jié)的滯留時間，以此減少混凝土運輸環(huán)節(jié)的溫度上升。

(4)通過減少混凝土的周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)來縮短混凝土與外界接觸的時間，以此減少混凝土的溫度上升幅度。

(5)加強(qiáng)對混凝土溫度的測量。混凝土溫度測量主要包括對混凝土的原材料溫度、出機(jī)口溫度、澆筑溫度和內(nèi)部最高溫度等的測量。在實際的混凝土施工中，要求對混凝土原材料、機(jī)口溫度和氣溫每隔4 h測量一次。施工技術(shù)規(guī)定每100 m2的澆筑面積最少要設(shè)置一個溫度檢測點，每個混凝土澆筑胚層最少需要設(shè)置三個溫度測試點。每次測量結(jié)束之后要做好記錄，同時對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并及時將溫控成果進(jìn)行反饋，以便調(diào)整溫度的控制措施，不但要保證混凝土內(nèi)部溫度被控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，而且還要按照具體情況盡量減少溫控措施，以減少混凝土施工的成本投入。

3.1.3 后期的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)

當(dāng)混凝土澆筑結(jié)束且達(dá)到一定強(qiáng)度之后，應(yīng)在其表面覆蓋棉布進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，同時每班安排專人對養(yǎng)護(hù)布的覆蓋情況進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)布有打褶和混凝土外露現(xiàn)象時，則應(yīng)及時將其整理平整。混凝土的養(yǎng)護(hù)時間通常要達(dá)到三個月，且水質(zhì)達(dá)到清凈為止。當(dāng)混凝土澆筑完成且具有一定強(qiáng)度時，只有在其表面鋪上彩條布和木板隔離之后，才能夠供人行走，堅決限制一切機(jī)械設(shè)備通行。后續(xù)邊墻以及頂拱的施工過程中，若需要搭設(shè)施工排架時，則必須在腳手管的立桿底部加設(shè)厚度為3 cm的模板進(jìn)行隔離，水平桿與墻接觸的部位應(yīng)用多層棉布進(jìn)行包裹，以防損壞混凝土墻面。

3.2 體形外觀的控制方法

3.2.1 合理選擇入倉方式

泄洪洞在混凝土澆筑施工時，采用的是自卸車運輸和長臂反鏟入倉的方式。應(yīng)選用低坍落混凝土進(jìn)行澆筑，以此降低水灰比與膠凝材料的用量，使混凝土裂縫的發(fā)生率得到有效控制。采用反鏟入倉具有靈活機(jī)動的優(yōu)勢，不但能夠使混凝土的拌和料根據(jù)施工需要直接送達(dá)指定位置，而且保證了拌和物入倉時的均勻程度。

3.2.2 對振搗和抹面的要求

(1)振搗環(huán)節(jié)。因為混凝土中添加了一定量的硅粉、纖維素，使得混凝土拌和物的黏度較大，通常造成過振的機(jī)率很小，應(yīng)避免出現(xiàn)漏振、欠振現(xiàn)象。振搗過程中的振搗器插入間距與振搗時間屬于主要的控制指標(biāo)。按照以往的施工經(jīng)驗：振搗器的插入間距應(yīng)控制在30～40 cm的范圍內(nèi)，振搗時間控制在1～1.5 min的范圍內(nèi)。

(2)抹面環(huán)節(jié)。抗沖耐磨混凝土的抹面施工屬于一個非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，利用抹面操作不但能夠保證混凝土的平整度，而且對于防止混凝土表面裂縫的出現(xiàn)具有決定性的作用。在初凝之前必須完成混凝土表面的抹光處理，該環(huán)節(jié)中的抹面時間把控屬于控制的重點。在抹平過程中，首先要在混凝土振搗之后利用拉動模體前行來實現(xiàn)初步找平，然后在模體后由人工借助抹面平臺進(jìn)行收光操作。為了確保底板面的平整度，應(yīng)在混凝土倉內(nèi)采用腳手管沿兩邊墻面設(shè)置兩道縱向刮軌，然后在混凝土振搗之后利用長鋁合金刮尺沿縱向刮軌進(jìn)行橫向找平，對于凸出的混凝土應(yīng)刮下來，而凹陷部分則需要人工及時進(jìn)行補(bǔ)平，以此保證混凝土具有平整的表面。

在混凝土表面的抹平施工中，需要用圓盤抹面機(jī)針對混凝土表面開展首次抹平，主要是為了進(jìn)一步對表面進(jìn)行壓實，同時具有提漿以及封閉表面氣孔的作用。之后采用人工進(jìn)行抹面施工，作業(yè)人員必須在抹平平臺上面進(jìn)行施工，避免直接站在混凝土表面進(jìn)行操作[3]。人工抹面需要按照環(huán)境條件和混凝土硬化的程度進(jìn)行2～3遍的處理，當(dāng)混凝土表面表現(xiàn)為硬塑狀時，則應(yīng)對其進(jìn)行全面的壓光處理，壓光之后不允許表面保留弧形痕跡。抹面壓光之后應(yīng)采用干爽潔凈的養(yǎng)護(hù)布對混凝土表面進(jìn)行覆蓋，避免混凝土表面因失水而出現(xiàn)裂縫，通常在混凝土表面壓光之后5 h左右就可對其表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。通過對已經(jīng)完成的混凝土體形檢測發(fā)現(xiàn)，L墻的混凝土體形合格率約為95%,底板合格率約為98%。通過對已完成混凝土的平整度檢測發(fā)現(xiàn)，其合格率約為93%。由此可見，該工程混凝土的施工質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 語

本工程通過采用上述措施對抗沖耐磨混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行控制，取得了良好的質(zhì)量控制效果，混凝土的表面平整度、混凝土體形、混凝土外觀質(zhì)量都達(dá)到了要求，施工完成后沒有出現(xiàn)溫度裂縫，施工質(zhì)量處在良好的控制狀態(tài)下，具有一定的借鑒參考價值。

[1] 支拴喜.高速含沙水流建筑物抗磨蝕混凝土護(hù)面技術(shù)研究及應(yīng)用[D].西安：西安理工大學(xué)，2008.

[2] 李光偉，楊元慧.溪洛渡水電站抗沖耐磨混凝土性能試驗研究[J].水電站設(shè)計，2004，20(3):6-10.

[3] 曾正賓，何金榮.洪家渡水電站抗沖耐磨混凝土試驗報告[R].貴州：中國水電顧問集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院，2008.

曹祚興(1976-)，男，貴州貞豐人，工程師，主要從事水利水電工程勘測設(shè)計與施工管理工作。E-mail：1293119087@qq.com。

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