淺談堰面混凝土施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

彭冬蘭

江西華龍水利工程建設(shè)有限公司 江西宜春 336000

在水利工程壩體施工的過(guò)程中，堰面混凝土關(guān)系著壩上功能的實(shí)現(xiàn)與整體水利工程施工重點(diǎn)。而在具體的施工過(guò)程中由于其屬于大體積混凝土工程，對(duì)于施工質(zhì)量與步驟的要求更為嚴(yán)格，如果存在一定的不遵從現(xiàn)象則容易造成水利工程整體質(zhì)量的不合格，進(jìn)而對(duì)相關(guān)開(kāi)發(fā)方造成一定的損失，也在一定程度上影響了水利工程施工質(zhì)量[1]。

1 中小型水利工程特征及其施工要求

1.1 中小型水利工程的特征

中小型水利工程施工存在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)單一等特征，其往往是很難區(qū)分堰面混凝土與壩體的主體結(jié)構(gòu)的，而在淺層或者原始堰面混凝土施工的過(guò)程中也常常與壩上主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一施工。而按照其施工的要求，在從屬于大體積混凝土施工角度，需要考慮到混凝土后續(xù)的泄洪沖刷、溫度差異以及凍融破壞等特性有所設(shè)計(jì)，進(jìn)而建議采用混凝土1.0m以上的C30F300W6混凝土體系來(lái)進(jìn)行施工。此種施工模式在與常見(jiàn)內(nèi)部混凝土C9020F50W6相比，混凝土的標(biāo)號(hào)更高，而砂石的含量則相對(duì)下降。此種模式能夠有助于混凝土水泥特征的表現(xiàn)，即達(dá)到抗沖刷、抗動(dòng)容等特征。

1.2 中小型水利工程的施工要求

上述的施工模式中小型水利工程的基本特點(diǎn)，也是其采用堰面混凝土標(biāo)準(zhǔn)的普遍要求，除了上文討論的幾個(gè)方面之外，中小型水利工程在施工要求層面還存在如下問(wèn)題：首先，中小型水利工程往往是一次投資，長(zhǎng)久使用，且在使用的過(guò)程中對(duì)于壩體的維護(hù)力度相對(duì)較小，這就更需要我們對(duì)相關(guān)的結(jié)構(gòu)性構(gòu)建提出更高的要求來(lái)符合后續(xù)較少維護(hù)的基本特征；其次，堰面施工屬于混凝土表面施工的一種，其立面特性也決定了與主體混凝土結(jié)構(gòu)的鏈接要求較高，在這樣的背景下，施工是否合規(guī)是評(píng)價(jià)其施工要求是否達(dá)到的唯一標(biāo)準(zhǔn)。也是避免后續(xù)出現(xiàn)類似脫落、裂痕等現(xiàn)象的根本手段；最后，中小型水利工程由于其建設(shè)施工規(guī)模較小，而受到周邊環(huán)境的擾動(dòng)相對(duì)顯著，尤其是在沉降、抗?jié)B、抗震等方面的諸多不足，需要我們利用必要的施工模式在保障質(zhì)量的同時(shí)對(duì)成本有所考量。

2 水利工程中堰面混凝土施工技術(shù)應(yīng)用探究

從堰面施工技術(shù)以及具體施工環(huán)節(jié)的角度來(lái)進(jìn)行分析，其施工要點(diǎn)主要可以分為如下幾個(gè)方面：

2.1 對(duì)澆筑區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)的劃分

根據(jù)現(xiàn)有的研究經(jīng)驗(yàn)，對(duì)澆筑區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)劃分有助于堰面施工與整體施工的協(xié)調(diào)性把控。在具體的施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的工程現(xiàn)狀確定每孔對(duì)應(yīng)的堰面數(shù)量為一個(gè)施工單元或作業(yè)塊，并按照不同作業(yè)塊之間的曲線特征來(lái)定義澆筑區(qū)域。如此確定澆筑區(qū)域能夠確定不同澆筑模式下的施工工況，為后續(xù)根據(jù)工況確定具體的施工方法奠定必要的基礎(chǔ)。同時(shí)，也能夠保障同一澆筑區(qū)域內(nèi)的施工技法相同，確保施工的連續(xù)性與穩(wěn)定性。

2.2 模板安裝過(guò)程中的注意事項(xiàng)

在模板安裝的過(guò)程中應(yīng)該把握模板尺寸以及安裝系統(tǒng)兩個(gè)方面。在尺寸確定的過(guò)程中應(yīng)該與具體的水利工程施工量相適應(yīng)，原則上在中小型水利工程施工過(guò)程中應(yīng)該不超過(guò)600cm*600cm的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，否則容易出現(xiàn)混凝土塊凝結(jié)不均衡而形成的裂縫；此外，配筋的要求也應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括輔助鋼筋標(biāo)號(hào)應(yīng)該選擇φ16@1500以上；且應(yīng)該位于堰面曲線下的2cm空間范圍之內(nèi)；在鋼筋焊接的店面上應(yīng)該分別在距離5%、30%、80%、95%（全長(zhǎng)）等四個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行墊片，已加固其模板的固定。在模板制定完成之后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行加裝，由于側(cè)面模板并不需要倒換，因此在實(shí)際的施工過(guò)程中應(yīng)該選擇其與堰面曲線完全相同的曲線模式，由此可見(jiàn)在系統(tǒng)化施工體系中的功能與作用。而組裝的過(guò)程中應(yīng)該注意底部混凝土階梯的形式把控，并從下自上進(jìn)行加裝操作。模板側(cè)板同樣應(yīng)該采用符合堰面曲線的鋼管重疊焊接來(lái)進(jìn)行加固，鋼管的單體直徑應(yīng)該超過(guò)φ500，并構(gòu)建出超過(guò)15cm的保護(hù)體系，以滿足澆筑過(guò)程中的固定與應(yīng)力需求。

2.3 混凝土配合比控制

混凝土配比決定了澆筑的最終質(zhì)量，且通過(guò)坍落度的控制能夠達(dá)到質(zhì)量合規(guī)、后續(xù)使用安全、提高使用壽命等效果。在具體的混凝土配合比要求方面可以采用相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，在有條件時(shí)也可以采用現(xiàn)場(chǎng)使用等方法來(lái)進(jìn)行確定。在某小型水利工程施工過(guò)程中采用的混凝土配合比為32.5MPa中熱硅酸鹽水泥；砂子細(xì)度模數(shù)2.6-2.8，屬中砂。石子系天然河卵石，級(jí)配良好。摻和料為Ⅰ級(jí)粉煤灰，外加劑為GR-YQ-3引氣型普通減水劑。具體的配合比為水泥：砂子：石子（5-20；20-40；40-80）：外加劑：摻合料=270：495：550：235：800：3：25；最終的水灰比為 0.36。通過(guò)實(shí)際的施工對(duì)比，此種配合比施工后塌陷度為4.0-5.0cm之間，不僅有利于弧度條件下的堰面澆灌，而且有利于后續(xù)定型過(guò)程中夯實(shí)，不會(huì)形成顯著的流體現(xiàn)象，此外，在正反弧銜接的陡坡段施工過(guò)程中，下料較為困難，既是施工重點(diǎn)部位，也是拆倒模板技術(shù)主要應(yīng)用部位，需要入倉(cāng)混凝土有一定的流動(dòng)性。故坍落度選擇在6.0-8.0cm，既保證可靠的充填模板內(nèi)部空間，又不耽誤初凝前拆模等下道工序。

2.4 模板的拆除與養(yǎng)護(hù)

堰面混凝土澆筑作業(yè)程序是先固定好鏈接區(qū)域下部的模板（不少于2組，不多于5組），此后進(jìn)行自上而下的拆除模式，在拆除的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行修面整形。鏈接區(qū)的第一組模板下料澆筑；待第三組模板下料時(shí)，拆除第一組模板。具體的拆模時(shí)間要綜合澆筑時(shí)的氣溫、坍落度而定?；驹瓌t就是拆模后必須在混凝土初凝前完成修面、成型、抹面、壓光等全部工序，一氣呵成。一般澆筑氣溫18-20℃時(shí)，拆模時(shí)間90-120min；13-15℃時(shí)，拆模時(shí)間120-150min。氣溫越低，拆模時(shí)間則相對(duì)延長(zhǎng)。鏈接區(qū)由于有預(yù)留的固定連接筋，因此從開(kāi)始拆除到再接續(xù)安裝完成，歷時(shí)僅需20-30min，簡(jiǎn)便易行。自堰面混凝土最后一塊壓光結(jié)束12min后，開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)：堰頂敷設(shè)漏孔水管，流水養(yǎng)生14d。

本文基于水利工程實(shí)的堰面混凝土施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探究，并分析其內(nèi)的主要施工流程與要點(diǎn)，旨在為后續(xù)的實(shí)際施工與具體的質(zhì)量控制提供必要的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)。