輸水工程深井混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量控制

韓擁軍 趙玉杰 趙少軍

【摘要】本文根據(jù)LXB輸水工程中的深排水井混凝土結(jié)構(gòu)埋深地下近20m，墻體結(jié)構(gòu)復雜，墻體厚度較薄最薄只有30cm的鋼筋混凝土的施工實踐，總結(jié)歸納了深排水井混凝土復雜結(jié)構(gòu)的施工經(jīng)驗，需要注意的關(guān)鍵技術(shù)措施，以及施工過程質(zhì)量控制的主要項目、方法和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以確保工程質(zhì)量符合要求。經(jīng)過本工程的實踐總結(jié)經(jīng)驗，可為類似工程進行施工時借鑒。

【關(guān)鍵詞】鋼筋；模板安裝；混凝土澆筑；質(zhì)量控制

1、工程概況

遼寧LXB輸水工程，主體輸水管道內(nèi)徑3.2m，根據(jù)地形情況在管道線路上的最高部位設(shè)置空氣井、在最低部位設(shè)置排水井，以便在輸水過程中能正常運行，并檢查維護時，排出管道內(nèi)部的存水量，為此在管道最低處設(shè)置了排水井。

排水井最大深度19m，主體結(jié)構(gòu)分為閥門井、濕井、吊物井，該結(jié)構(gòu)均在地面以下位置。排水井墻體結(jié)構(gòu)混凝土為Ca35W12DF60鋼筋混凝土，墻體最大厚度900mm，最薄處厚度只有300mm，且為節(jié)省混凝土，多數(shù)墻體采用下厚上薄的形式，即斜面墻結(jié)構(gòu)，這樣也給施工帶來了難度。

2、排水井結(jié)構(gòu)工序施工技術(shù)

2.1基礎(chǔ)面及混凝土墊層施工

土石方開挖到設(shè)計基礎(chǔ)面以上20～30cm時，由人工進行清理，以防超挖擾動原地層的密實性。在原地層上澆筑混凝土墊層，墊層要澆筑平整，周圍超出結(jié)構(gòu)物尺寸30～50cm。

2.2鋼筋加工與安裝

鋼筋由鋼筋加工廠統(tǒng)一加工，鋼筋加工廠根據(jù)鋼筋下料單加工鋼筋。Ф16及其以下鋼筋采用綁扎搭接，Ф18～Ф25鋼筋采用閃光對焊對接。

鋼筋安裝前，先在墊層混凝土面上測量布置鋼筋的位置，并標注位置標記，按確定鋼筋位置擺放。依次綁扎下層鋼筋網(wǎng)、上層鋼筋網(wǎng)、端頭鋼筋、墻體立筋，上下鋼筋網(wǎng)片通過架立筋支立、連接。

綁扎時，在倉號內(nèi)搭設(shè)臨時工作臺，以便鋼筋立起就位，立墻鋼筋架立就位后，鋼筋底部與底板鋼筋焊接固定，立墻鋼筋采用臨時腳手架支撐固定。

鋼筋保護層厚度由不低于排水井澆筑混凝土等級的預制墊塊控制，綁扎固定在鋼筋上，保證鋼筋和模板之間保護層的厚度。

2.3模板安裝

模板要以鋼模板為主，處在邊角位置采用木質(zhì)模板。模板要平整，要有足夠的剛度，周邊要平直。通常模板分4～5次安裝組合、澆筑混凝土，排水井底板立模與其邊墻約30cm高度同時立模和澆筑混凝土。濕井先期立模和底部混凝土；其上一起與閥門井和吊物井同時立模和澆筑混凝土；閥門井邊墻及頂板和濕井、吊物井的邊墻立模和澆筑混凝土；濕井、吊物井上部邊墻根據(jù)高度可分1～2次立模和澆筑混凝土。

在底板及墻高30cm左右的模板安裝時，模板要有足夠的支撐點，在立墻部位采用穿墻錐絲鋼筋作為支拉點。立墻模板之間采用直徑12mm的鋼筋對拉螺栓固定，然后再在模板外側(cè)用鋼管做輔助穩(wěn)固支撐，鋼管的基礎(chǔ)部位要穩(wěn)定。

在閥門井頂部模板安裝前，首先在其下部采用鋼管架設(shè)支架，支架底部墊上方木，支架上部安設(shè)絲杠上托，以便調(diào)整頂部模板的平整度。達到頂部模板均勻受力，特別是澆筑混凝土后，防止模板變形造成混凝土面不平整。

所有模板間縫隙填塞雙面膠或海綿條，防止混凝土漿液外流。安裝完后的模板表面光滑、接縫嚴密，不漏漿。模板內(nèi)側(cè)澆筑面澆筑前涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表光滑平順。

2.4混凝土澆筑

底板澆筑混凝土時，盡量將邊墻混凝土澆筑30cm以上。立墻高度可決定分倉澆筑次數(shù)，再根據(jù)澆筑混凝土方量，確定立墻與頂板能否一次澆筑完成，以減少工序停等及間隔時間。

2.4.1在混凝土入倉布料過程中需要控制的技術(shù)問題

a二次澆筑混凝土時，在原混凝土面清理干凈后，原混凝土面上澆筑2～3cm厚砂漿，再將混凝土入倉澆筑。

b在與底板同期澆筑的立墻部位混凝土時，首先澆筑底部混凝土，再澆筑立墻的混凝土，立墻部位的混凝土入倉時，要控制好間隔時間。此時立墻入倉布料不易過厚，以15cm厚度比較適宜，在振搗時，易將混凝土中氣泡排出，且不易擾動底板已澆混凝土。

c混凝土澆筑要分層進行布料入倉，每層混凝土澆筑厚度不大于40cm，澆筑面要基本平整。每層不易布料過厚，以免每層澆筑方量大，占用時間長，容易造成下一層澆筑時，混凝土面已經(jīng)初凝或終凝，形成冷縫。

2.4.2混凝土的密實程度決定于振搗

a振動棒各插點間距要均勻，振動棒插點間距控制在30cm以內(nèi)，振搗棒上提時必須慢拔，平面插入點應梅花點插入。插到下層混凝土中5～10cm，以使上下層相互結(jié)合。

b振動棒在混凝土內(nèi)振搗時間，每插點控制約20～30秒，達到混凝土不再顯著下沉，不出現(xiàn)氣泡，表面泛出水泥漿和外觀均勻為止。

c振搗底板倒角時，應將振搗棒斜向（基本與倒角模板平行）插入混凝土振搗。止水帶附近根據(jù)止水帶位置，使振搗棒直插或斜插止水帶底部或止水帶中間，但不得碰撞止水帶。

d要避免將振動棒碰到鋼筋、模板等，更不得采取通過振搗棒振動鋼筋的方法來促使混凝土振實。振搗棒不得在初凝的混凝土上及干硬的地面上振動。

2.5混凝土養(yǎng)護

在混凝土澆筑完畢終凝后，要及時對混凝土進行養(yǎng)護。一般混凝土澆筑后2～7天是其內(nèi)部溫度上升比較快的時期，該段時間因內(nèi)外溫差大，混凝土表面一旦缺少水分，很容易產(chǎn)生混凝土表面裂縫。

混凝土表面必須養(yǎng)護，通常采取覆蓋灑水養(yǎng)護，以保證混凝土表面長期濕潤，特別在混凝土澆筑后14天內(nèi)不得產(chǎn)生表面干燥，防止表面干燥收縮產(chǎn)生裂縫，以致降低結(jié)構(gòu)物強度。

3、特殊技術(shù)措施的采用

由于結(jié)構(gòu)墻比較薄，最薄只有30cm，且結(jié)構(gòu)都在地下，為防止混凝土施工縫可能產(chǎn)生地下水的滲入，在施工縫處增加鋼板防滲措施，并制作成類似“ ]”形狀。并在一期澆筑混凝土時，將鋼板放置墻體中間部位，同時嚴格控制前期混凝土面需要鑿毛、清理達到合格為止。

結(jié)構(gòu)斜墻面的模板安裝時，要保證模板的斜面坡度，在對拉螺栓安裝時，要保證對拉螺栓水平，就要處理好對拉螺栓與模板的接觸面，更重要的是在對拉螺栓外的安全固定桿要穩(wěn)固、緊密。同時在模板外側(cè)設(shè)置輔助的安全支撐桿，以保證混凝土施工時，即保證質(zhì)量、又能保證施工人員和設(shè)備的安全。

4、排水井工程施工質(zhì)量控制

4.1排水井結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)控制

4.1.1基礎(chǔ)面開挖控制

為保證排水井的混凝土結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定要求，首先按要求開挖在接近設(shè)計基礎(chǔ)高程時，要采取人工開挖作業(yè)，以保證結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層未被擾動。

4.1.2開挖尺寸及地下水控制

開挖基礎(chǔ)平面的尺寸要超出結(jié)構(gòu)物平面尺寸1m以上，以保證結(jié)構(gòu)物混凝土施工的質(zhì)量控制和安全要求；必須做好基坑排水措施，確?；A(chǔ)面上不得有水存在。

4.2模板安裝質(zhì)量控制

模板安裝是混凝土澆筑中的一道主要施工工序，模板表面要平整，相鄰模板縫隙要緊密，模板安裝后牢固穩(wěn)定。相鄰模板間放置雙面膠帶，必要時涂抹聚氨酯泡沫填縫劑。周邊采用腳手架作為支撐，模板之間使用直徑12mm的鋼筋作為對拉螺栓支筋，內(nèi)螺栓必須要緊牢。

模板安裝完成后，現(xiàn)場技術(shù)人員和質(zhì)檢人員要進行嚴格的檢查驗收，相鄰模板間縫隙填塞是否飽滿，模板表面光滑、接縫嚴密，不漏漿。模板內(nèi)側(cè)澆筑面澆筑前涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表光滑平順。

在混凝土澆筑過程中，要經(jīng)常檢查模板有否變形，模板不得發(fā)生變形，使?jié)仓瓿傻幕炷帘砻婀饣秸?/p>

模板之間一旦漏掉混凝土水泥漿液，很容易在混凝土結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生蜂窩麻面，影響外觀質(zhì)量，嚴重時還會影響實體質(zhì)量。

4.3混凝土澆筑過程質(zhì)量控制分析

4.3.1混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土澆筑過程質(zhì)量控制直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)物的壽命，必須控制好每一個工序的質(zhì)量。澆筑時控制好混凝土水平布料量，防止流坡式布料，否則影響混凝土的密實度。每次布料厚度可按振搗器可振入深度控制，從現(xiàn)有的振搗設(shè)備和勞動強度分析，布料厚度不超過40cm較適宜。同時根據(jù)混凝土的拌合能力，控制好澆筑倉面的數(shù)量，防止?jié)仓^的混凝土表面產(chǎn)生初凝，造成冷縫的出現(xiàn)。

混凝土澆筑時，要有專人檢查模板的變化，在模板縫隙位置不得產(chǎn)生漏漿，模板不得發(fā)生整體或局部變形，防止對結(jié)構(gòu)的整體性或結(jié)構(gòu)面造成不利影響。為此在澆筑之前要對模板的穩(wěn)定性和密封性進行嚴格檢查，還要對保護層的厚度進行檢測，一旦保護層的厚度減少過多，直接影響建筑結(jié)構(gòu)物的使用壽命。

4.3.2振搗過程質(zhì)量控制分析

混凝土的振搗通常采用插入式振搗器，混凝土振搗必須密實，排除混凝土內(nèi)的多余氣體，達到混凝土不再明顯下沉、表面泛漿、無氣泡產(chǎn)生為止。

振搗過程中嚴格控制振搗器插入點的間距和振搗時間，避免出現(xiàn)漏振和過振現(xiàn)象。要盡量從澆筑的一端向另一端連續(xù)振搗，以防止漏振，并振搗器插入已澆筑振搗層5cm深度，以便結(jié)構(gòu)物形成整體性，防止產(chǎn)生結(jié)構(gòu)實際分層現(xiàn)象。

4.3.3混凝土養(yǎng)護質(zhì)量控制分析

控制混凝土的開始養(yǎng)護時間和養(yǎng)護結(jié)束時間，通常在夏季以覆蓋灑水養(yǎng)護為主，冬季以保溫養(yǎng)護為主。終凝后的混凝土要立即進行養(yǎng)護，因為混凝土內(nèi)部在水泥凝固過程中，會產(chǎn)生水化熱，一旦在混凝土結(jié)構(gòu)物表側(cè)的混凝土得不到水分補充，因結(jié)構(gòu)物混凝土表側(cè)水分蒸發(fā)的快，使混凝土內(nèi)外收縮的不均勻，極容易產(chǎn)生表面裂縫。特別在天氣溫度較高時，混凝土表面水分蒸發(fā)的會更快，不及時灑水補充水分，混凝土表面就容易產(chǎn)生裂縫，對結(jié)構(gòu)物的整體受力產(chǎn)生不利的影響。在天氣溫度較低時，要及時保溫養(yǎng)護，雖然水分不易蒸發(fā)，但容易產(chǎn)生凍融現(xiàn)象，造成結(jié)構(gòu)物體厚度變薄，對結(jié)構(gòu)物的受力產(chǎn)生不利的影響。為此養(yǎng)護是澆筑完成的混凝土以保證結(jié)構(gòu)物設(shè)計質(zhì)量的最后重要一環(huán)。

結(jié)語：

本工程混凝土結(jié)構(gòu)很深且墻體較薄，在精心安排管理下，現(xiàn)場按照施工方案進行作業(yè)，施工過程中嚴格控制工程質(zhì)量，使得結(jié)構(gòu)墻體施工縫密實，排水井混凝土結(jié)構(gòu)面密實、光滑。雖然結(jié)構(gòu)較高，不但保證了工程質(zhì)量，還保證了工程施工人員的安全。