混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用

石 偉 陳 剛 王 亮

混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用

石 偉 陳 剛 王 亮

（丹江口市宇箭水利電力工程有限責(zé)任公司，湖北 十堰 442700）

經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，需要有水利水電等系列基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐，而考慮水利水電工程特點，如若存在混凝土施工缺陷，會影響其主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，甚至帶來安全事故，為此，需更為重視混凝土施工，切實掌握水閘、大壩、防滲墻等建設(shè)要求，提高水利工程整體質(zhì)量。本文首先探討水利水電混凝土澆筑原則，并以水閘、大壩為重點就混凝土施工技術(shù)予以分析，還提出具體的應(yīng)用對策，以期對水利水電施工有所幫助。

水利水電；混凝土；施工技術(shù)；應(yīng)用

通常而言，水利水電工程主體構(gòu)造復(fù)雜且以混凝土為主，要想實現(xiàn)工程質(zhì)量提升，勢必要重視混凝土施工。壩體、水閘等作為水利工程重要結(jié)構(gòu)，也是由混凝土澆筑而來的，但在實際施工時，應(yīng)結(jié)合水利水電特點，以相關(guān)原則約束好混凝土施工流程，提高水利水電混凝土澆筑效果。在水利水電施工中具體應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時，除基本技術(shù)性要求外，也要把握好管理要求，以便為水利工程提供全方位質(zhì)量保障。

1 水利水電混凝土澆筑原則

當(dāng)涉及到水利水電工程時，需尤為重視基礎(chǔ)及主體澆筑，其中包含較多原則性要求[1]：一是要優(yōu)先應(yīng)用深基礎(chǔ)澆筑模式，如此即可減少對周邊工程影響，尤其是那些淺基礎(chǔ)建筑，還有助于水利施工效率提升，降低相鄰建筑的干擾風(fēng)險。二是對于不同的澆筑對象，要對比分析結(jié)構(gòu)自重情況，通常要優(yōu)先就自重大的部分進行澆筑，在該原則下，能夠避免對相鄰自重輕部分產(chǎn)生牽連影響，還可加快基礎(chǔ)沉降的速度。三是要分析水利工程不同部位的澆筑需求，對其上層建筑部分，應(yīng)將澆筑高度及次數(shù)作為選擇條件，盡可能使水利建筑不同部分同時完成沉降，減少相互間的影響。四是要從水利建筑重要性出發(fā)，優(yōu)先進行重要部分的澆筑，而對水利工程中相對次要或者零散分布的建筑部分，應(yīng)當(dāng)待完成主要澆筑任務(wù)后在進行穿插式澆筑，提高水利水電混凝土澆筑效果。

2 混凝土施工技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 在水閘施工中的應(yīng)用

為更好地進行混凝土施工，首先需對水閘構(gòu)造有所了解，其作為基本的水工建筑物，主要有如下構(gòu)造[2]：一是上游連接段，處于水閘的來水側(cè)，包含有各類放坡、防沖槽等構(gòu)造物；二是閘室，對水閘其主要控制作用，主要涉及閘門、底板等結(jié)構(gòu)；三是下游連接段，通常情況下需構(gòu)造消力池等水利設(shè)施，降低水閘防水沖擊力。水閘構(gòu)造相對復(fù)雜，地基處理等流程繁多，水閘質(zhì)量混凝土施工有極高要求，需在水閘施工流程要求下，嚴(yán)格要求水閘底板、閘墩等混凝土施工環(huán)節(jié)，保證水閘整體質(zhì)量。

2.1.1水閘底板混凝土施工

通常來說，水閘底板在進行到澆筑環(huán)節(jié)前，還要經(jīng)過模型設(shè)立、鋼筋綁扎、腳手架搭建等環(huán)節(jié)[3]。在確定好底板地基范圍后，因其多為軟土地基，通常在底板澆筑前要進行墊層預(yù)鋪，其厚度為1cm，可起到一定的保護與找平作用。水閘底板模板支立工作，其架設(shè)范圍主要是水閘四周，可借助木樁等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)有效支撐。要想降低水閘底板的沉降風(fēng)險，需嚴(yán)控底板澆筑工作。在混凝土強度方面，水閘底板與基礎(chǔ)部分需一致，而且要保證底板澆筑質(zhì)量。對于底板鋼筋部分，要注意形變問題預(yù)防，主要通過腳手架、鉛絲幫吊等加以實現(xiàn)，還需檢驗底板鋼筋的固定效果。當(dāng)實際開展底板澆筑工作時，需要結(jié)合底板鋼筋分布情況，合理要求澆筑過程，并達到底板澆筑的預(yù)期厚度。

2.1.2水閘閘墩混凝土施工

考慮到閘墩結(jié)構(gòu)特點，存在著較高澆筑難度，尤其是門槽部位，由于結(jié)構(gòu)需要，往往涉及有許多的鋼筋及預(yù)埋件，而且閘墩本身作業(yè)空間比較狹小。當(dāng)澆筑閘墩時，應(yīng)處理好施工縫問題，通常應(yīng)結(jié)合其實際傾向，確定合適的澆筑順序。要想保證水閘整體質(zhì)量，無論是底板還是閘墩，應(yīng)當(dāng)重視兩者連接問題，連接部位澆筑時要盡可能保持對稱，以免因兩側(cè)沉降不均勻而對水閘帶來新的問題。閘槽往往是澆筑難點，也對閘墩質(zhì)量有重要影響，一般有兩種澆筑模式[4]：預(yù)制與現(xiàn)澆門槽，對于后者要求進行一次性澆筑。在閘墩澆筑工作中，最為常用的工藝模式為固定模板施工，在實際操作中，可借助立模工作實現(xiàn)閘墩尺寸數(shù)據(jù)的控制，但要確保固定模板搭設(shè)質(zhì)量。而閘墩模板支立也有順序要求，通常徐先后進行平面及圓頭模板的支立工作，直至完成閘墩立模工作。但是，對于閘墩澆筑工作，對其厚度的控制主要是通過對拉螺栓加套的方式加以實現(xiàn)，然而也存在不足，閘墩在澆筑后隨著螺栓的拉出會出現(xiàn)明顯的表面凹槽，影響閘墩外觀效果。為此，當(dāng)前主要是利用橡膠墊片來規(guī)避上述問題，待將其穿入螺栓后再進行預(yù)埋操作，通過控制螺栓長度及墊塊厚度，可使其達到閘墩厚度，簡化了后續(xù)操作。

2.2 在大壩施工中的應(yīng)用

2.2.1分縫分塊施工技術(shù)

在實際水利工程中，分縫分塊技術(shù)較為適用于大壩澆筑，而根據(jù)分塊方式的不同，大體混凝土分塊施工又有如下分類[5]。第一是通倉分塊，在該施工方式下，壩體的澆筑不再進行縱縫的預(yù)留，也省去了冷卻管路的埋設(shè)，基本上是對壩體采取分層澆筑的模式，其關(guān)鍵在于在大壩澆筑中注意溫度的有效控制，但也因為壩段長度大，整體澆筑下溫度裂縫病害嚴(yán)重，同時通倉分塊也有倉面大、易施工的優(yōu)勢，尤其是在機械化加持下，通倉分塊施工效率較高。第二是錯縫分塊，在該施工方式下，其分塊依據(jù)主要是方向及高度，相較于上述通倉分塊方式，其澆筑塊的體積更小，不再需嚴(yán)控澆注溫度，也省去了接縫灌漿的環(huán)節(jié)，然而因為錯縫分塊容易出現(xiàn)塊間干擾，進而帶來壩體澆筑裂縫的情況。第三使縱縫分塊，通過采用這一分塊模式，免去了塊間干擾影響，而且分塊澆筑溫度控制難度低，然而需要進行接縫灌漿操作，可使壩體更為穩(wěn)固的同時接縫灌漿難度也大，需要有較高技術(shù)水平。

2.2.2接縫灌漿施工技術(shù)

在對壩體進行澆筑時，接縫灌漿也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有助于提升壩體整體性。灌漿管路系統(tǒng)的布置對其施工效果有直接影響，主要有騎縫式、盒式以及重復(fù)式灌漿等類別，需根據(jù)大壩澆筑特點加以選擇。首先，騎縫式的優(yōu)勢在于灌漿效率較高，在大壩塊縫中也能實現(xiàn)平均升漿，而且堵塞問題幾率小；其次，重復(fù)式的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)灌漿，管路系統(tǒng)利用率高；最后，盒式可達較高的灌漿質(zhì)量，而且也不易發(fā)生阻塞問題，較多應(yīng)用于縱縫灌漿，然而整體耗材高，灌漿成本大?？紤]其隱蔽工程屬性，更要重視接縫灌漿工藝控制，這關(guān)系著大壩整體質(zhì)量。在實際進行接縫灌漿操作時，應(yīng)注意壩體分塊的變形情況，以免因此造成接縫變化，若其實際張開度偏離設(shè)計值，出現(xiàn)變窄、閉合等情況，會改變其內(nèi)部應(yīng)力分布，如不加以關(guān)注，接縫灌漿部位可能出現(xiàn)拉裂等問題。要注意灌漿順序的選擇，應(yīng)當(dāng)結(jié)合壩體受力，更多情況下是橫縫為先，而若壩塊對側(cè)向穩(wěn)定性有更高要求，則要以縱縫灌漿為先，但要注意的是橫、縱縫的灌注操作必須要錯開，以免相互間產(chǎn)生影響。

2.2.3灌漿壓力及接縫張開度設(shè)計

為確保接縫處置效果，應(yīng)當(dāng)做好灌漿壓力設(shè)計工作，而且以此為據(jù)進行灌漿壓力控制時，也要分清主次。通常情況下，要優(yōu)先控制灌區(qū)頂部灌漿壓力，這也是控制的重點，而對于遞呈接縫應(yīng)當(dāng)置于次要的位置。對于進漿口部位，通常無需專門進行壓力控制。灌漿壓力的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)有所依據(jù)，尤其是對于代表性的壩塊，需要預(yù)先對其應(yīng)力情況加以分析。同時，張開度也是壩塊接縫的關(guān)鍵性指標(biāo)，可用于其可灌性的描述，為使接縫灌漿具備可行性，首先要滿足張開度要求，在設(shè)計時需以水泥最大粒徑為對照，不得小于3倍數(shù)值。要有合適的張開度數(shù)值，最佳數(shù)值為1mm，若張開度過大會因此而帶來水泥干縮問題，影響到接縫灌漿處置效果。當(dāng)實際操作時，考慮到灌漿會帶來張開度的增長，應(yīng)當(dāng)對接縫張開度增大量加以限制，盡可能降低對大壩壩塊的應(yīng)力作用。

3 混凝土施工技術(shù)應(yīng)用對策

3.1 重視施工設(shè)計

考慮水利施工復(fù)雜性，科學(xué)的施工設(shè)計是其基本要求，關(guān)系著水利施工有序性。但要想做好水利施工設(shè)計工作，還應(yīng)關(guān)注如下問題：一是對于施工設(shè)計人員而言，不僅要有水利設(shè)計理論及經(jīng)驗的積累，還要有科學(xué)縝密的分析，明確水利施工設(shè)計思路，尤其是要結(jié)合水利地理條件，減少施工設(shè)計與環(huán)境的沖突，這樣不僅可提升水利施工效率，還能規(guī)避設(shè)計改動及返工問題，有著明顯的設(shè)計效益優(yōu)勢。二是待初步完成水利水電施工設(shè)計后，出于穩(wěn)妥考慮，還應(yīng)交由專業(yè)設(shè)計院加以審批，可有效減少水利施工設(shè)計失誤，而且在共同論證下，水利水電混凝土施工將更為高效。

3.2 強化施工環(huán)節(jié)管理

對于實際水利水電項目而言，不同結(jié)構(gòu)部位對混凝土施工有不同的技術(shù)要求，其技術(shù)環(huán)節(jié)眾多，需要不斷強化環(huán)節(jié)管控，水利水電施工質(zhì)量才更具保障。相關(guān)要求如下：一是配比的優(yōu)化，要結(jié)合水利水電工程要求，通過試驗獲取適用于水利水電不同施工部分的混凝土材料配比。二是要做好材料管理，水利水電施工管理者，應(yīng)當(dāng)以更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)控制材料采購及存儲環(huán)節(jié)，減少因此而帶來的水利水電施工問題。三是水利水電施工人員管理，對于混凝土施工部分，應(yīng)持有相關(guān)證明方可上崗，有效規(guī)避人員技術(shù)問題。四是要明確水閘、壩體澆筑及接縫灌漿等技術(shù)要求，確保施工操作的有序性。

3.3 提高施工檢驗人員素質(zhì)

在水利水電施工環(huán)節(jié)銜接中，施工檢驗工作發(fā)揮關(guān)鍵性作用，但因檢驗人員素質(zhì)缺陷，可能出現(xiàn)質(zhì)量問題漏檢的情況，為此要重視施工檢驗人員管理。首先要加強技術(shù)儲備，在水利水電質(zhì)量提升要求下，混凝土施工技術(shù)也在不斷改進，要求改變以往過度依靠檢驗經(jīng)驗的模式，而是要注重素質(zhì)提升，不斷豐富施工檢驗技術(shù)儲備。其次要開展專業(yè)化、系統(tǒng)化培訓(xùn)，施工檢驗人員要強化學(xué)習(xí)，熟悉新技術(shù)條件下水利水電混凝土施工潛在問題，通過培訓(xùn)使其做好技術(shù)準(zhǔn)備。最后對施工檢驗崗位，要搭配好管理與獎懲制度，從內(nèi)在提升施工檢驗工作動力。

3.4 做好混凝土后期維護

水利水電施工管理要貫穿始終，切實加強混凝土維護，兼顧好水利工程工期與質(zhì)量要求。對于水閘、壩體等部位，若所澆筑混凝土并未達到水利設(shè)計中的密實度要求，在環(huán)境因素長期影響下，水利工程內(nèi)部鋼筋將更快銹蝕，破壞內(nèi)部結(jié)合緊密性，甚至于水利工程主體出現(xiàn)裂縫、剝落等問題，對其質(zhì)量及安全有嚴(yán)重危害，而且還將縮短水利工程壽命。為此，應(yīng)有嚴(yán)格的質(zhì)檢規(guī)定，有效約束混凝土維護，對于檢測不達標(biāo)的水利工程部分，應(yīng)返工后重新履行澆筑、維護、檢驗等環(huán)節(jié)。對于水利工程密實度指標(biāo)而言，有效的結(jié)構(gòu)養(yǎng)護是其提升的關(guān)鍵，可降低其中的縫隙分布，使水利工程更為密實。不僅如此，在混凝土養(yǎng)護階段，動態(tài)管理分析也是必要的，可更好的掌握水利工程質(zhì)量變化，進而有效防治病害問題。

4 結(jié)束語

綜上所述，水利水電工程要想具備可持續(xù)性，關(guān)鍵還是要看建設(shè)質(zhì)量，而混凝土作為主體結(jié)構(gòu)，更要在水閘、壩體、地基等施工中，把控好混凝土施工技術(shù)，做好環(huán)節(jié)管理及施工設(shè)計，建設(shè)高質(zhì)量的水利施工檢驗隊伍，滿足水利水電工程交付質(zhì)量要求。

[1]王榮華.混凝土施工技術(shù)在水利水電工程施工中的實踐[J].四川水泥,2020(01):28.

[2]李妹.混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的運用探究[J].建材與裝飾,2019(21):290-291.

[3]李繼芳.混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的運用之研究[J].產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新,2019,1(14):67-68.

[4]葉健.芻議混凝土防滲墻技術(shù)在水利水電建筑施工中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2019(08):213.

[5]許正明.混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用方法探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2019(02):113-114.

石偉（1985.10- ），男，漢，籍貫：湖北丹江口，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：丹江口市宇箭水利電力工程有限責(zé)任公司，研究方向：土木工程專業(yè)；陳剛（1970.09- ），男，漢，籍貫：湖北丹江口，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：丹江口市宇箭水利電力工程有限責(zé)任公司，水利水電工程；王亮（1986.10- ），男，漢，籍貫：湖北丹江口，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：丹江口市宇箭水利電力工程有限責(zé)任公司，土木工程專業(yè)。

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1007-6344（2021）04-0038-02