混凝土施工技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用研究

羅歡

摘 要：在水利工程施工過程中，混凝土工程的施工質(zhì)量會(huì)對水利工程安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。基于此，本文以實(shí)際工程為例，從原材料選擇、混凝土配合比優(yōu)化、混凝土裂縫防治措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：混凝土施工技術(shù) 配合比 保養(yǎng)護(hù)理

1.工程概況

四川省甘孜州鄉(xiāng)城縣碩曲河娘擁水電站為低閘引水式電站，工程混凝土澆筑總量為21萬m3，工程主要由擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、引水建筑物、發(fā)電建筑物組成。其中擋水工程砼澆筑量約4萬m3，引水隧洞砼澆筑量約14萬m3，發(fā)電廠房工程砼澆筑量約3萬m3。該工程在進(jìn)行混凝土施工時(shí)，主要從材料選擇、配合比優(yōu)化、大體積混凝土防裂等方面控制混凝土施工質(zhì)量。

2.混凝土材料的選擇

（1）水泥。在此工程混凝土施工過程中，受到山區(qū)道路條件的限制，使用袋裝水泥則易于搬運(yùn)、計(jì)量和儲(chǔ)存。

（2）混凝土中添加摻合料。在施工過程中，需要向混凝土中添加摻合粉，按照標(biāo)準(zhǔn)的配置比例向混凝土中加入一些灰粉。另外，還加入了適量的纖維材料和硅粉等，加入此配料的目的在于降低水熱化和抑制堿骨料反應(yīng)。

（3）外加劑。工程主要是從選取混凝土的原材料開始，進(jìn)行大量和材料優(yōu)化，適當(dāng)?shù)剡x擇一些對外加劑，可有效降低水化熱、改變混凝土的和易性、減少混凝土水泥使用量，提高水泥耐久性、高效性等。

3.混凝土的主要施工技術(shù)

3. 1對混凝土的配合比進(jìn)行一定的優(yōu)化

經(jīng)過一系列的試驗(yàn)對混凝土進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)，最后得出了三期施工中混凝土的最適配合比。如表1所示。

據(jù)了解，在一般的施工中以使用中熱水泥和萘類高效減水劑為主，但在一些特殊情況下為了使混凝土生產(chǎn)和施工能夠順利進(jìn)行，一般在會(huì)使用同一種配合比。對于一種標(biāo)號(hào)比較高的混凝土，為了避免施工過程中出現(xiàn)裂縫和，還需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。比如提高所用粉煤灰的用量，使用低熱量的水泥，調(diào)節(jié)外加劑的摻入量可選用聚羧酸類等高效減水劑等。

（1）使用聚羧酸類減水劑和低熱水泥。在進(jìn)行施工過程中，需要在高溫狀態(tài)下進(jìn)行壩段管槽外包的澆筑施工，當(dāng)使用中熱水泥時(shí)，大約需要使用273kg/m3，導(dǎo)致混凝土最高溫度超標(biāo)，綜合考慮后本工程選用擇聚羧酸類減水劑和低熱水泥。

（2）對摻加的外加劑量進(jìn)行優(yōu)化。在施工過程中，對于進(jìn)水口位置所使用的混凝土標(biāo)號(hào)通常比較高，而且施工過程中會(huì)使用大量的水泥，很容易加快混凝土初凝過程中的溫度反應(yīng)，增加溫度控制難度。本工程項(xiàng)目在施工過程中，為了解決這個(gè)問題，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)最終確定在混凝土中按照0.6的比例摻入減水劑，比之前的加入量提升了0.1%。經(jīng)過調(diào)整后對R90300F250W10混凝土各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果證明每一項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了要求。

試驗(yàn)證明，中熱混凝土的溫度在初凝前十天的溫度要比低熱水泥混凝土的溫度高出3℃左右。十五天以后，低熱混凝土的溫度變化幅度才逐漸趨于平衡。這一發(fā)現(xiàn)在預(yù)防混凝土裂縫，控制混凝土溫度方面具有重要意義。本工程通過試驗(yàn)最終確定壩R28250F250W10泵輸送混凝土中摻入水泥量為240kg，比之前摻入水泥量低了30kg。所以，該實(shí)驗(yàn)成果在預(yù)防混凝土裂縫，保證混凝土質(zhì)量方面具有重要意義。

3.2對混凝土在澆筑過程的操作工序進(jìn)行調(diào)整

澆筑混凝土?xí)r，任何一道工序都會(huì)對施工質(zhì)量造成影響，因此需要做好工序的優(yōu)化工作。通常情況下，使用平層澆筑的方法進(jìn)行施工，然后使用塔吊式皮帶運(yùn)輸機(jī)和供料先進(jìn)行運(yùn)輸。下落面和運(yùn)輸機(jī)之間的高度一般不允許超過1.5m，鋼筋和卸料點(diǎn)距離保持在1～2m內(nèi)，艙面堆料高度不能超過1m。使用魚鱗狀均勻塔進(jìn)行布料。先使用三級副將混凝土在施工面完成軟墊層的澆筑施工，然后安排人工輔助施工。下料后先平倉后振搗。施工過程中振搗施工和平倉施工要分開進(jìn)行，以免出現(xiàn)過振、漏振等情況，振搗施工時(shí)注意不要振到模板、鋼筋等。對倉位四周混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，由于振搗會(huì)導(dǎo)致骨料下沉，增加混凝土中的氣泡和水分量，出現(xiàn)鋼筋下表面和砂漿產(chǎn)生分離，并持續(xù)細(xì)小的風(fēng)縫隙。對于這一情況，本工程進(jìn)行了二次振搗，并安裝了自制的振搗計(jì)時(shí)器，不僅提高了施工質(zhì)量和施工效率，并且縮短了振搗時(shí)間，對倉位數(shù)據(jù)和振搗深度等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化施工。

3.3對混凝土進(jìn)行保養(yǎng)護(hù)理

（1）通水冷卻。這個(gè)操作是依據(jù)對混凝土通水時(shí)，進(jìn)、出水的溫度不同來控制通水的流量，同時(shí)提高通水質(zhì)量和通水效率。冷卻水管在倉面上一般是按照1.5m×2.0m布置安排的，但是在R28250混凝土以及高標(biāo)號(hào)混凝土中冷卻水管會(huì)布置1.5m×1.0m的。通常所用的冷卻水管是25mm的黑鐵管。冷卻水會(huì)分為初、中、后三期。初期通水主要的主要作用是削弱初期混凝土的最大溫度值，降低大體積混凝土內(nèi)部的最高溫度，控制溫度值在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。通過10d左右的初期通水，混凝土溫度一般會(huì)降至25～26℃；中期通水主要的作用是降低混凝土的內(nèi)部溫度，通水后混凝土溫度一般降至20～22℃，這樣就減少混凝土在冬季會(huì)出現(xiàn)的內(nèi)外較大溫差，使混凝土能夠安全過冬不至于損壞；后期通水主要是冷卻對需要進(jìn)行接縫、接觸灌漿的部位，使之達(dá)到灌漿溫度。冷卻管布置示意圖如圖1所示。

（2）對混凝土進(jìn)行保溫作用。這類工程受季節(jié)影響很明顯，比如夜間溫差較大、氣溫不穩(wěn)定、冬季最低溫度可達(dá)-5.0℃，夏季最高氣溫達(dá)39.6℃，每年大約都會(huì)有幾次氣溫驟降現(xiàn)象。受到氣候條件的影響，必須提高對混凝土的保溫管理措施。主要選用的方法為：長時(shí)間在外的部位先使用聚苯乙烯板粘帖后在使用防水涂料；關(guān)于長間歇面或是防滲層一般使用較厚的聚乙烯塑料來充當(dāng)混凝土的防護(hù)被，其他部位則使用較薄的防護(hù)被；在一些進(jìn)出水口處，我們使用棉布填塞，以此來達(dá)到保溫的目的；對于進(jìn)出孔部位，其周圍體型變化較大，所以需要對其噴聚氨酯硬質(zhì)泡沫進(jìn)行保溫。

（3）養(yǎng)護(hù)方案。混凝土澆筑完成后，養(yǎng)護(hù)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，養(yǎng)護(hù)期必須要達(dá)到規(guī)定要求。冬季施工時(shí)，除了需要使用保溫被對倉面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，還需要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，確?；炷帘砻娴臐穸瘸掷m(xù)保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍值內(nèi)。夏季施工時(shí)，選用可以自動(dòng)進(jìn)行噴水的旋轉(zhuǎn)式噴頭來養(yǎng)護(hù)澆筑倉面，每一部灑水器出水量控制在每分鐘12～16L，灑水設(shè)備無法灑到的地方，安排作業(yè)人員進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對于縱橫縫、上下游等位置，要使用鉆有小孔洞的塑料管進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一般情況下，塑料管上每隔開20～30cm鉆一個(gè)小孔即可。

4.結(jié)語

綜上所述，在水利工程施工過程中，混凝土施工質(zhì)量對水利工程的整體質(zhì)量有非常大的影響。本項(xiàng)目工程從施工材料、配合比、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)放對混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了探討，工程完工后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了要求，沒有出現(xiàn)混凝土裂縫。

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