水利工程混凝土施工

梁家賢

摘要：水工混凝土建筑物因所受水荷載及溫度變化等條件的不利影響，建成后往往帶病運(yùn)行，運(yùn)行后又有一個(gè)老化過程，因此需要精心地檢查、維護(hù)和修理才能保證其安全運(yùn)行。否則，即一定期限后就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故.許多預(yù)防老化病害的措施，在規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工階段就應(yīng)認(rèn)真考慮并實(shí)施。假如當(dāng)年設(shè)計(jì)和施工人員對(duì)老化病害能有較深的認(rèn)識(shí)并采用有效的預(yù)防措施，則某些嚴(yán)重事故是可以避免或延緩的。

關(guān)鍵詞：水利工程混凝土施工

1工程概況

本工程具有防洪、工農(nóng)業(yè)供水、發(fā)電、航運(yùn)及水資源保護(hù)、防治早澇災(zāi)害等綜合利用效益，也是實(shí)現(xiàn)北水南調(diào)的控制性工程之一。發(fā)電廠房與變電站土建工程包括右副壩與廠房壩段連接翼墻、主壩與廠房壩段連接翼墻、主副廠房段(包括導(dǎo)流底孔壩段)、廠前區(qū)及變電站等建筑物。廠房右側(cè)與副壩翼墻相接，左側(cè)與主壩翼墻相接，河床式廠房為Ⅰ級(jí)建筑物，主廠房尺寸(長×寬×高).138m×24.1m×63.54m，裝機(jī)四臺(tái)，單機(jī)容量70mw，總裝機(jī)300mw。

2施工中采用的新材料、新工藝、新技術(shù)

2.1水泥基滲透結(jié)晶型防水材料水泥基滲透結(jié)晶型防水材料分為混凝土表面處理用的防水材料和內(nèi)摻的混凝土本體防水劑，分別適用于混凝土表面處理防水體系和混凝土本體自防水體系。一般情況下混凝土表面處理防滲漏，按比例與水拌合成漿，可以涂刷或噴涂在混凝土表面。

2.2聚合物水泥砂漿類材料聚合物水泥砂漿作為防滲、防腐、防凍材料已在水工混凝土建筑物修補(bǔ)工程中得到廣泛應(yīng)用。這種以少量膠乳材料對(duì)水泥砂漿或混凝土改性后，增強(qiáng)其抗?jié)B性、抗碳化和抗凍性，經(jīng)過近20年的工程實(shí)踐證明，是一種性能可靠、經(jīng)濟(jì)、施工方便的修補(bǔ)材料，目前已列入有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)程，施工方法有人工涂刷，噴涂及灰漿機(jī)濕噴，大大提高了施工速度及施工質(zhì)量。推薦采用丙烯酸聚合物改性水泥砂漿，因?yàn)樗臋C(jī)械性能和化學(xué)性能均優(yōu)于其他膠乳。

2.3新型灌漿材料利用環(huán)氧樹脂和聚氨酯在一定條件下制備出可以形成同步互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型化學(xué)灌漿材料(PU／EP-IPN)。該化灌材料綜合了環(huán)氧樹脂漿材和聚氨酯漿材的性能優(yōu)點(diǎn)，漿材粘度低、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)、強(qiáng)度高、變形性和可灌性都很。水下混凝土灌漿試塊的粘接抗拉強(qiáng)度能達(dá)1.05MPa。是一種性能優(yōu)良、適用性強(qiáng)、適含水下灌漿的多功能新型灌漿材料。

2.4混凝土裂縫注漿技術(shù)自從環(huán)氧樹脂類高分子材料被用于混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)工程后，至今它已經(jīng)成為僅次于鋼材和水泥的第三種材料被廣泛應(yīng)用。以往傳統(tǒng)方法是靠人工控制將樹脂漿液注入裂縫內(nèi)。當(dāng)環(huán)氧漿液粘度大，裂縫寬度較小時(shí)，這種修補(bǔ)方法并不一定十分成功。最近由日本引入一種“壁可”注漿技術(shù)，則是通過橡膠管的彈性收縮壓力自動(dòng)完成注漿，在注入過程中始終維持約0.3MPa的壓力，可以將漿液注入寬度為0.02mm裂縫末端。同時(shí)，緩慢均勻地灌漿壓力可將縫隙中的空氣壓八混凝土毛細(xì)管中，并通過混凝土的自然呼吸作用排出，有效地避免了氣阻現(xiàn)象，從而保證了灌漿質(zhì)量。

2.5鋼板及碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)外表面粘貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)始于20世紀(jì)60年代，目前它已成為國內(nèi)外適用面較廣的加固技術(shù)。鋼板通過粘結(jié)力強(qiáng)大的粘結(jié)劑與結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合為一體，共同承擔(dān)荷載，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗拉、抗彎、抗剪等能力進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，顯著提高強(qiáng)度和韌性，恢復(fù)承載能力，延長使用壽命。由于鋼板貼合部位的混凝土受到約束，可控制已有裂縫的擴(kuò)展，防止新裂縫的產(chǎn)生。因此，粘結(jié)劑的性能及粘貼工藝是成功與否的關(guān)鍵。

3 混凝土施工主要技術(shù)措施

3.1模板工程

3.1.1進(jìn)水口、出水口閘墩門楣以下墩頭模板采用定型鋼模板，定型鋼模板由專業(yè)廠家加工制作；門楣以上閘墩采用滑模施工，閘墩滑模施工工藝在金哨電站用過，工藝已經(jīng)日臻成熟，滑模施工速度快，日平均滑升3.0m左右；滑模施工質(zhì)量可靠，滑?；炷帘砻嫫交?，外觀光潔，很少出現(xiàn)“麻面”以及出現(xiàn)錯(cuò)縫現(xiàn)象。

3.1.2尾水?dāng)U散段頂板采用倒“T”型預(yù)制梁結(jié)構(gòu)，減少了頂板現(xiàn)澆支撐時(shí)間，大大加快了施工進(jìn)度。

3.1.3尾水平臺(tái)和進(jìn)水口檢修平臺(tái)板梁均采用預(yù)制板梁結(jié)構(gòu)型式，確保了施工安全，保證了施工進(jìn)度。

3.1.4機(jī)組擋水壩段大體積混凝土模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板拼裝大模板，拼裝大模板提升采用外伸懸臂鋼架導(dǎo)鏈提升裝置，模板安裝基本上不依賴于垂直吊運(yùn)設(shè)備，大大加快了倉號(hào)準(zhǔn)備時(shí)間，減少了支模占用門機(jī)時(shí)間，提高了混凝土澆筑強(qiáng)度。

3.1.5進(jìn)水口頂板橢圓曲線面模板支撐采用鋼桁梁取代滿堂紅'鋼管支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，節(jié)省了支撐材料，減少了因混凝土待強(qiáng)而延長的施工寸間。

3.2鋼筋工程

3.2.1鋼筋連接采用等強(qiáng)滾軋直螺紋套筒連接工藝。節(jié)省了倉位鋼筋焊接時(shí)間，提高了工效。

3.2.2混凝土外露面拉條采用預(yù)埋橡膠錐體工藝，節(jié)省了處理拉條時(shí)間。

3.2.3橋機(jī)混凝土梁鋼筋綁扎采用車間綁扎成型，整體吊裝方案。

4混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防

4.1干縮裂縫及預(yù)防干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥砂漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果。大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。

主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。

4.2塑性收縮裂縫及預(yù)防塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前。表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬兩端細(xì)且長短不一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。

主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比，摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。

4.3沉陷裂縫及預(yù)防沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等所致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

主要預(yù)防措施：一是對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡。

5總結(jié)

通過堅(jiān)持科技創(chuàng)新，根據(jù)施工中的具體情況，依靠先進(jìn)的施工技術(shù)和創(chuàng)新的管理理念是振興水電建筑企業(yè)的必由之路。