水利工程中鋼筋混凝土的施工技術(shù)

葉桂榮

（南陵縣水利工程規(guī)劃建設(shè)管理站，安徽 蕪湖 242400）

0 引言

隨著綜合國力的增強，水利水電工程的規(guī)模逐漸擴大。為了使施工順利進展，保證工程質(zhì)量，必須對鋼筋混凝土技術(shù)的施工要點展開分析。除此之外，不斷總結(jié)經(jīng)驗，有助于加強相關(guān)單位的綜合能力，進而獲得更多收益。

1 水利工程中鋼筋混凝土施工技術(shù)對材料的要求

1.1 對模板材料的要求

在選擇模板時，首先，必須對剛度、強度和穩(wěn)定性進行重點檢測，一旦上述3 項參數(shù)無法達到標準，在施工中使用“劣質(zhì)”模板，將無法承載外部應(yīng)力，進而導(dǎo)致形變。其次，需要確認模板表面的平整度、光潔程度，特別是接縫處是否緊實，否則在施工及使用過程中，會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。最后，根據(jù)水利工程所在地的施工環(huán)境，選擇合適的模板結(jié)構(gòu)。一般來說，如果工程的結(jié)構(gòu)面超過正常范圍，則應(yīng)該選擇大模板，此時在支架的選擇上，應(yīng)該使用鋼制材料；對于一些豎向、內(nèi)傾型的模板，固定其位置之后，應(yīng)該設(shè)置支撐裝置，必要時還可以建造欄桿，從而使模板的整體結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

1.2 對鋼筋材料的要求

作為水利工程鋼筋混凝土施工中的骨架，對鋼筋進行加工時，應(yīng)該采用冷拉（常溫條件下，以超過鋼筋原有屈服點強度的拉力，強行拉伸鋼筋）的方式，對鋼筋進行調(diào)直操作。通常情況下，根據(jù)鋼筋的橫截面直徑，可以分成2類。1）對于截面直徑在12 mm 以下的輕型鋼筋，應(yīng)該通過卷曲的方式，將其制作成盤條狀態(tài)。2）對于截面直徑超過12 mm 的重型鋼筋，將其保持在“棒狀”形態(tài)。一般來說，采用剪切機對輕型鋼筋進行調(diào)直切斷，即可達到效果；重型鋼筋的處理過程較為復(fù)雜，應(yīng)該采用不同工具，結(jié)合多種方式謹慎作業(yè)。

在進行調(diào)直操作時，必須預(yù)先做好銹蝕的檢查、清除工作。部分鋼筋由于露天放置時間較長，局部區(qū)域的銹蝕跡象十分嚴重，采用普通手段無法根除，因此應(yīng)該使用除銹機。對處理完畢的鋼筋，應(yīng)該結(jié)合水利工程的需求，根據(jù)種類、規(guī)格等進行詳細劃分，然后務(wù)必清晰劃線。如果出現(xiàn)大量斷頭，導(dǎo)致鋼筋應(yīng)用不合理，極易造成“大材小用”的浪費情況?；诖?，必須保證劃線操作的精度，對彎曲伸長、備用支撐的具體范圍進行詳細計算。需要注意的是，經(jīng)過冷拉處理的鋼筋，由于施加了超出其屈服點的拉力，其可塑性能已經(jīng)發(fā)生變化，在后續(xù)施加應(yīng)力時，“塑造”感將會大幅度下降，在未加留意的情況下，很可能造成鋼筋損毀[1]。

1.3 對混凝土材料的要求

混凝土是另一項重要材質(zhì)。目前，商用混凝土雖然得到了廣泛應(yīng)用，但對于水利工程來說，必須對配料進行詳細審查，一旦出現(xiàn)偏差，將會嚴重影響工程質(zhì)量。一般來說，水泥、外加劑、水分的總體質(zhì)量，與額定數(shù)值出現(xiàn)偏差的上下浮動范圍必須小于1%；骨料總體重量的上下偏差范圍必須小于2%。對于一些環(huán)境惡劣、影響因素較多的水利工程，商品混凝土往往無法達到要求，應(yīng)該遵循“隨用隨配”的原則。具體的配置流程有如下3 點。1）充分運用混凝土拌合機中的量水器，對水分的具體添加數(shù)量進行精確計量，之后經(jīng)過管道，使水分流入拌合機中。2） 固定計量的外加劑應(yīng)該與水分同時加入。3）小型水利工程主要使用袋裝水泥、大中型水利工程主要使用散裝水泥，均需要使用電子秤，對水泥的計量進行稱取，原則上出料容量必須小于額定容量的10%。

2 水利工程中鋼筋混凝土的常見施工技術(shù)

2.1 模板施工技術(shù)

選擇剛度、強度、穩(wěn)定性能足夠的模板之后，還應(yīng)該注意對支撐面積的計算、劃分。首先，如果模板與基土添加共同進行，則務(wù)必保證基土的堅固度，并設(shè)置好支撐裝置。其次，在安裝過程中，應(yīng)該對模板之間拼接縫的嚴密程度進行二次檢查，否則在外部應(yīng)力的作用下，原本符合要求的拼接縫可能擴大，導(dǎo)致漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。對于一些有特定要求的結(jié)構(gòu)，需要設(shè)置預(yù)埋件，進行模板安裝前，務(wù)必保證位置的精準度，同時還應(yīng)該再次檢查其安裝是否牢靠，否則將會對模板整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。部分水利工程施工時如果趕上雨季，則需要注意修建排水系統(tǒng)，使雨水流向目標區(qū)域。此外，模板安裝完成后，在進行混凝土澆灌施工前，應(yīng)該對所有模板進行全面清理，否則沾染的雜物將會影響混凝土澆灌，在內(nèi)部產(chǎn)生空隙。在模板得到固定的情況下，逐層澆筑混凝土，厚度大約為50 cm～60 cm。建筑完成后，等待4 h～5 h 后，可以將模板向上提升一段距離，原則上不能超過5 cm。通常來說，模板的滑升速度會在一定程度上受到溫度的影響，在20℃～25℃，滑升速度可達30 cm/h。如果澆筑過程不是連續(xù)的，則應(yīng)該每隔1 h 滑升1 次，每次的距離不能超過3 cm。

2.2 鋼筋施工技術(shù)

鋼筋是水利工程整體結(jié)構(gòu)的“骨架”，常見的連接方式有焊接、機械連接以及綁扎等。使用焊接、機械連接方法開展作業(yè)使，應(yīng)該結(jié)合整體質(zhì)量、類型，與規(guī)范標準進行對照，否則很可能影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果局部鋼筋結(jié)構(gòu)的作用為承受負載，則應(yīng)該將接頭設(shè)置在受力較小的位置。需要注意的是，每一個鋼筋可以“搭載”的接頭數(shù)量有限，在施工時必須謹慎處理。處于軸心受拉、小偏心受拉區(qū)域的鋼筋，不能采用綁扎的方式進行連接；此外，受拉鋼筋的橫截面直徑小于28 mm、受壓鋼筋的橫截面直徑超過32 mm，也不能采用綁扎的連接方式。在同一個構(gòu)件結(jié)構(gòu)中，處于相鄰位置的豎向受力鋼筋之上的綁扎接頭必須錯開排布，否則將會對結(jié)構(gòu)整體造成影響。

2.3 混凝土施工技術(shù)

混凝土施工技術(shù)在水利工程中占據(jù)重要地位，因此在施工過程中必須予以重視。1）為了保證工程防滲體、建筑體的最終質(zhì)量，必須對混凝土的配比進行嚴格控制，嚴禁任何人以任何形式改變。混凝土中任何配料的重量務(wù)必保持精確性，絕不能超過誤差允許范圍。2）進行混凝土澆灌時，基于工程的規(guī)模，很多時候，混凝土的下落距離較大。一般來說，下落距離超過150 cm，務(wù)必采取緩速操作，否則由于混凝土內(nèi)部成分的差異，骨料在下落過程中容易出現(xiàn)分離的情況，進而造成澆灌效果不佳。3）平鋪法，是最常見的水利工程混凝土澆灌方式。一般來說，根據(jù)澆灌層厚度的不同（最薄30 cm、最厚50 cm），可以采用分層澆筑、平攤鋪設(shè)的方式。此舉能夠使?jié)补鄬拥耐饷婢S持平整、光滑。當混凝土入倉之后，務(wù)必實行平倉振搗，使其強度得到提升。當倉中的粗骨料出現(xiàn)堆疊，可以將其設(shè)置在砂漿集聚的位置，并均勻排布。此過程嚴禁使用水泥砂漿，一旦覆蓋，將會出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。4）當混凝土澆筑完成后，應(yīng)該進行振搗作業(yè)，可以使用插入式振搗器，以垂直的角度插入混凝土中，完成作業(yè)后以緩慢的速度拔出。一般來說，插入深度在5 cm 以上，此舉能夠使相鄰的兩層混凝土良好結(jié)合，避免空氣留存。振搗棒在每個插入點的震動時間應(yīng)該不少于30 s，直至粗骨料的下沉、泛漿和氣泡等現(xiàn)象消失。

3 水利工程中鋼筋混凝土施工的裂縫問題及防治措施

3.1 裂縫問題產(chǎn)生原因

水利工程鋼筋混凝土施工過程中，受材料、環(huán)境、操作、設(shè)計等因素的影響，有可能造成防滲體、建筑體出現(xiàn)裂縫，主要原因有5 個。1）水利工程的混凝土在澆筑完畢后12 h～18 h開始，進行短則3 周、長則4 周的灑水自然養(yǎng)護。此外，可以通過噴涂薄膜、塑料膜包裹的方式，保持混凝土表面的濕潤程度，達到養(yǎng)護目的。如果水分蒸發(fā)過快，則會產(chǎn)生收縮性裂縫，常常在表面出現(xiàn)寬度較小的不規(guī)則裂縫。2）水泥材料在水化、硬化的過程中，將會散發(fā)出極大的熱量，造成混凝土內(nèi)外溫差較大，當此溫差超過臨界值（相差超過15℃）時，由于混凝土內(nèi)外收縮力度不一致，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。此外，水泥在硬化過程中，因為內(nèi)外溫差較大，致使混凝土表面溫度在短時間內(nèi)出現(xiàn)極大變化，很容易引發(fā)降溫收縮現(xiàn)象，但內(nèi)部混凝土?xí)ν獠慨a(chǎn)生約束作用力，致使裂縫的出現(xiàn)。3） 水利工程某些建筑體的鋼筋混凝土梁截面寬度不足、跨度較大、高度較小，或是由于錯誤的計算，導(dǎo)致受力鋼筋的截面過小、位置設(shè)置出現(xiàn)偏差、節(jié)點搭配有誤，均會使混凝土梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。4）如果混凝土的標號過低、受力鋼筋的截面較小、截面尺寸與設(shè)計方案匹配度不足，均會導(dǎo)致混凝土梁出現(xiàn)裂縫。此外，由于不當操作，導(dǎo)致模板支撐結(jié)構(gòu)下降、底層模板以及支撐結(jié)構(gòu)拆除時間過早，均會引發(fā)裂縫。5）水利工程鋼筋混凝土施工進展到中期，改變了原定的功能，例如某防滲體的修建，臨時改為建筑體，在執(zhí)行加層等操作時，超過原有梁的荷載，進而引發(fā)裂縫[2]。

3.2 針對裂縫問題的防治措施

在水利工程鋼筋混凝土施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)該對產(chǎn)生原因進行調(diào)查，確認種類、深度、危害效果，對寬度、深度、是否達到彈性極限應(yīng)力等重要參數(shù)進行精確探查，從而制定出針對性措施。

在確認裂縫不會降低承載力的情況下，可以采用注入法進行處理。此方法適用于寬度小、深度大的裂縫。首先，在裂縫處設(shè)置注入管道，在裂縫周邊位置，采用涂刷瀝青等方式鋪設(shè)薄膜，防止裂縫擴大。其次，將低粘度的環(huán)氧樹脂作為修補材料。最后，采用電動泵、手動泵等方式，將環(huán)氧樹脂注入裂縫，達到修補的目的。該方法對于修補寬度超過0.2 mm 的小型裂縫效果最佳。

如果裂縫的存在已經(jīng)對混凝土梁的承載能力造成影響，應(yīng)該慎重對待。例如采用粘貼加固法，在鋼板、型鋼等材料上添加環(huán)氧樹脂黏接劑后，將其放置在墻體裂縫的表面，使二者黏接，從而連接成整體。此舉能夠使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提升，從而保證混凝土梁不再承載過多的應(yīng)力。需要注意的是，在進行黏接之前，應(yīng)該對鋼板、型鋼的表面進行噴砂處理，使材料的外表發(fā)生變化；同時還應(yīng)對混凝土的表面進行清潔，待其干燥后進行黏接。在理想狀態(tài)下，黏接層厚度達到3 mm，即可完成修補作業(yè)。

4 結(jié)語

在水利工程鋼筋混凝土施工設(shè)計中，鋼筋、混凝土為2項最重要的原材料，必須根據(jù)工程規(guī)劃，嚴謹?shù)貓?zhí)行相關(guān)操作。發(fā)現(xiàn)裂縫時，應(yīng)該及時查清引發(fā)問題的主要原因，采用針對性方式進行修補，務(wù)必保證工程的最終質(zhì)量。