水利水電混凝土施工常見問題與質(zhì)量控制

朱 旭

（盤山縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 盤錦 124000）

水是人類賴于生存的基本要素，電力是社會發(fā)展的主要能源。水利水電工程學(xué)科是在水的自然特性研究基礎(chǔ)上，以工程或非工程措施調(diào)控和利用水能資源的工程科學(xué)。 水利水電工程的安全性至關(guān)重要，對混凝土施工的要求也越來越高。 混凝土主要是以水泥、骨料、水和大量的外加劑攪拌而成，水利水電工程中混凝土的施工質(zhì)量會對工程整體質(zhì)量產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。 如何強(qiáng)化混凝土施工質(zhì)量，是當(dāng)前水利水電工程行業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。

1 混凝土施工技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

水利水電工程的主體是水壩， 當(dāng)前水壩的澆筑已從傳統(tǒng)的整體澆筑轉(zhuǎn)化為分段澆筑。 分段澆筑包括以下形式：一是通倉分塊澆筑。 這類澆筑方法不會考慮大壩內(nèi)部先預(yù)埋冷卻水管以及各種縫隙， 但會受長度影響，其優(yōu)點(diǎn)是施工快速、澆筑穩(wěn)定，無需施工人員在澆筑過程中管控溫度。二是錯縫分塊澆筑。這種澆筑方法是圍繞壩體高度及方向所生成的不同裂縫展開的，操作簡單，便于灌漿，但易受溫度影響。 三是豎縫分塊澆筑。 這種分塊針對的是壩體自然產(chǎn)生的裂縫，澆筑環(huán)節(jié)復(fù)雜，且要在大壩主體修建完成后才能進(jìn)行。

接縫灌漿也是壩體混凝土施工技術(shù)的主要環(huán)節(jié)。接縫灌漿工藝分為重復(fù)式、盒式和騎縫式。 重復(fù)式灌漿不會堵塞管道，能多次進(jìn)行。 盒式灌漿的優(yōu)勢是灌漿質(zhì)量高，主要用于縱縫灌漿，不會堵塞管道，缺點(diǎn)是原材料消耗較大。 騎縫式灌漿采用擴(kuò)散方式展開，不會堵塞管道。我國設(shè)計規(guī)范中水壩接縫的計算承載壓力為0.20 MPa 以上，張開度在 1～3 mm 之間，超出水泥最大顆粒的3 倍，這是因?yàn)樵诨炷嗤两涌p中，含量過大的水泥會提高混凝土的干縮性，對混凝土澆筑效果造成影響。

2 水利水電混凝土工程施工中的常見問題

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)露筋問題

導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)露筋的原因在于鋼筋安裝時出現(xiàn)偏移，混凝土保護(hù)層無墊塊，因此，在混凝土澆筑過程中鋼筋位置整體出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，同時出現(xiàn)模板拉筋和結(jié)構(gòu)筋焊在一起外露問題。混凝土振搗時出現(xiàn)漏振會導(dǎo)致振搗不均勻，也易出現(xiàn)鋼筋露筋情況。

2.2 混凝土產(chǎn)生裂縫問題

混凝土產(chǎn)生裂縫是由溫度應(yīng)力造成的。如果在施工過程中出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度較低的情況，就會導(dǎo)致混凝土抗裂性變差，從而產(chǎn)生裂縫。 如果混凝土基礎(chǔ)打得不夠均勻，也會引發(fā)混凝土裂縫。在鋼筋使用過程中，如果鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，則會對鋼筋周圍的混凝土產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致出現(xiàn)鋼筋銹蝕裂縫。此外，如果混凝土承載負(fù)荷較重或出現(xiàn)凍融破壞現(xiàn)象，也會產(chǎn)生裂縫，影響工程整體質(zhì)量。

3 水利水電混凝土質(zhì)量控制技術(shù)路徑

3.1 混凝土裂縫控制

我國混凝土運(yùn)用技術(shù)較為成熟，但水利水電工程施工中難免遇到氣候、原料、養(yǎng)護(hù)等諸多外在因素影響混凝土質(zhì)量，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫等問題。 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的主因是氣候。如果天氣冷熱干燥溫差較大，就容易產(chǎn)生混凝土裂縫。 盡管環(huán)境是影響混凝土裂縫的不確定因素，但通過控制其他因素也會盡量避免裂縫對混凝土性能的破壞性影響。在混凝土原料的采集方面， 應(yīng)盡量選擇穩(wěn)定性較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)原材料，以便從根本上排除混凝土裂縫情況的發(fā)生。 同時，在輔料的選擇上， 也應(yīng)選擇密度質(zhì)量與主料接近的材料，這樣攪拌使用會大大提升混凝土的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。

3.2 混凝土澆筑質(zhì)量控制

在混凝土結(jié)構(gòu)成型制作中， 澆筑起到?jīng)Q定性作用。要想提升混凝土的性能，必須提升澆筑技術(shù)。這就要求在用料選擇時， 要精確測量并計算組成部件，明晰施工技術(shù)要求，避免出現(xiàn)不必要的差錯，并對鋼筋需求數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。 澆筑環(huán)節(jié)要做好前期準(zhǔn)備，注意對澆筑對象整體清潔，對確需維修的地方及時維修。選擇模板時，要選擇平整干凈的模板。澆筑過程中要嚴(yán)格遵守澆筑流程，否則，稍有馬虎就會影響工程建造質(zhì)量。

3.3 混凝土的攪拌與養(yǎng)護(hù)

攪拌也是影響混凝土質(zhì)量的重要因素。在攪拌過程中，原材料配比尤為重要，必須嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行。調(diào)整好比例后，要設(shè)定攪拌速度與攪拌時間。攪拌時間過短，會影響混凝土堅(jiān)固性。攪拌時間過長，會影響混凝土服帖性。在攪拌方式上，選擇單向順序，切忌多方向攪拌，以免影響原料均勻性。 攪拌過程中還要注意原材料的投放順序，嚴(yán)格按規(guī)定程序投放。

3.4 混凝土配比控制

混凝土配比失衡是影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量乃至水利水電工程建造質(zhì)量的重要因素。在混凝土攪拌過程中，水泥原料出現(xiàn)等級不合格或質(zhì)量低下，以及過分使用水泥原料，均會出現(xiàn)比例失衡現(xiàn)象，影響混凝土整體質(zhì)量。對此，應(yīng)制定多樣化攪拌方法，確定好混凝土及其輔助原料之間的合理比例，避免混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.5 混凝土模板控制

為了提升控制模板的有效性，需要做好控制模板的調(diào)節(jié)和基地層的處理。 在控制模板調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)將模板表面的灰塵或碎屑擦拭干凈。在控制模板運(yùn)用過程中，應(yīng)檢查模板寬度和高度，掌握合并拆模的技術(shù)要求。 在混凝土模板澆筑前，應(yīng)在其上面鋪設(shè)塑料薄膜，防止混凝土漏漿漏水，保障混凝土拆模后不會出現(xiàn)蜂窩狀孔洞，從而進(jìn)一步提升混凝土的整體質(zhì)量。

3.6 混凝土入場前拌制控制

水利水電工程要求嚴(yán)格，在工程建設(shè)過程中應(yīng)確?；炷恋臄嚢栀|(zhì)量。 首先，混凝土進(jìn)場前應(yīng)做好拌制工作，嚴(yán)格按照攪拌技術(shù)規(guī)則，保證加料數(shù)量及原料混合時間。加料次序也是影響混凝土質(zhì)量的重要因素，通常情況下，在混凝土預(yù)拌過程中可一次性加入沙子和水泥在內(nèi)的所有原料，并在攪拌過程中充分融合，從而提升混凝土自身穩(wěn)定性與堅(jiān)固性。 在施工現(xiàn)場，要根據(jù)施工要求確定混凝土的配比，做好原材料控制， 并在混凝土進(jìn)入模板后隨機(jī)抽查材料板的重量，保障混凝土投入量在規(guī)定的容量范圍內(nèi)。

3.7 混凝土溫度控制

為提高水利水電施工整體效率，優(yōu)化施工整體方式，避免施工裂縫等不良問題發(fā)生，施工單位應(yīng)從項(xiàng)目整體建設(shè)方向及施工環(huán)境角度出發(fā)，控制好骨科材料的用料量，采取增加塑料劑、加氣劑等方法，降低水泥原料用量， 并從控制溫度和改善約束條件著手，保障工作質(zhì)量。 控制溫度主要從以下方面著手：一是拌合混凝土?xí)r用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。二是設(shè)法使混凝土施工期最低溫度不低于使用期穩(wěn)定溫度。 夏天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱，多次澆注。 夜晚澆注也有利于降低澆筑溫度。三是混凝士中埋設(shè)水管，在冷卻管內(nèi)注入冷水，當(dāng)溫度發(fā)生突變時表面會出現(xiàn)層間絕緣現(xiàn)象，從而加強(qiáng)對混凝土表面溫度梯度的變化。四是嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度。 五是設(shè)定合理拆模時間。 氣溫驟降時要實(shí)施表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

改善約束條件需要采取以下措施：一是合理安排施工工序， 避免過大的高差部位和主體側(cè)面長期暴露。二是改善混凝土性能，提高抗裂能力，防止表面干縮，避免產(chǎn)生貫穿裂縫。 三是大多表面裂縫是因溫度梯度造成寒冷地區(qū)溫度驟降而形成的，有必要防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，避免表面裂縫。