關(guān)于水電站廠房混凝土澆筑施工技術(shù)分析

齊磊 王文宇 王建林

摘 要：作為我國關(guān)鍵的基礎(chǔ)建設(shè)項目，水電工程既與社會經(jīng)濟、國家利益息息相關(guān)，又可能威脅到人民的生命財產(chǎn)安全。所以，我們應(yīng)高度關(guān)注水電工程施工的質(zhì)量控制工作。而混凝土在水電站廠房施工管理中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，嚴格控制混凝土質(zhì)量是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與核心內(nèi)容。基于此，本文就水電站廠房的混凝土澆筑的相關(guān)要點進行分析。

關(guān)鍵詞：水電站廠房;現(xiàn)澆混凝土;施工技術(shù)

1水電站廠房構(gòu)成與施工材料

1.1水電站的廠房構(gòu)成分析

在水電站廠房中，通常由上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)組成，并以發(fā)電機所在層作為上、下兩部分的分界層。一般來說，上部結(jié)構(gòu)是由承重性能較好的框架結(jié)構(gòu)與承重性能較差的磚墻構(gòu)成，而鋼筋混凝土是形成承重構(gòu)件的主要材料，在水電站廠房中通常會選擇現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)進行施工。下部由混凝土基礎(chǔ)、錐管、機墩、蝸殼等構(gòu)件組成，具有尺寸小、構(gòu)造不規(guī)則、預(yù)埋件較多及承重性能存在差異等特性，對施工技術(shù)具有較高要求。

1.2現(xiàn)澆混凝土施工材料

現(xiàn)澆混凝土施工材料的選用：（1）在選用水泥時，應(yīng)按照水電站廠房圖紙，明確廠房不同部位和結(jié)構(gòu)對材料的要求，以確定出水泥類別和相應(yīng)技術(shù)標準，從而使其能達到廠房的施工要求;（2）在選用骨料時，應(yīng)保證材料具有充分的致密度，不存在裂隙，同時骨料中雜質(zhì)含量也必須低于規(guī)范限制要求;（3）外加劑選用，針對水電站廠房的特點和施工技術(shù)，以及不同結(jié)構(gòu)和實際狀況對材料屬性的要求，常用的包括緩凝、減水、早強、引氣等類型，具有提高現(xiàn)澆混凝土的使用持久性和總體強度，提高和易性等功效，對保障施工質(zhì)量有重要影響，因此，在選用外加劑時，應(yīng)保證其符合水電站廠房施工對于現(xiàn)澆混凝土各項材料特性的要求。

2水電站廠房現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)

2.1一期現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)

2.1.1大體積澆筑混凝土技術(shù)

水電站廠房中，針對下部的大體積現(xiàn)澆混凝土施工，主要通過塔、門起重機等設(shè)備將臥罐吊入倉內(nèi)，并安排汽車吊、履帶吊等輔助開展下部廠房大體積混凝土施工，對設(shè)備能力范圍之外的部分，利用混凝土泵開展?jié)仓┕?。澆筑混凝土選擇跳倉形式澆筑，按照倉面的大小及入倉能力，分別選擇臺階法與平鋪法進行，優(yōu)先采用臺階法施工。鋪料時應(yīng)起始于短邊，有條件位置可采取多種混凝土裝置同時開展?jié)仓?。鋪設(shè)層厚為，通過臺階法施工的臺階寬度應(yīng)，振搗與平倉主要采用硬軸與軟軸振搗器，振搗形式為梅花狀，當混凝土不再發(fā)生氣泡、下沉及出現(xiàn)泛漿時停止振搗，并及時做好新澆混凝土表面的養(yǎng)護工作。

2.1.2梁、柱、板結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑

按照柱高度、截面大小、有無牛腿等狀況確定分層的高度，沒有牛腿時，通常一次立模進行澆筑。當斷面小且人工無法入倉振搗時，對柱模板可開口進行下料與振搗，控制鋪料厚為，停澆，然后繼續(xù)升高?；炷吝x擇門機吊料或混凝土泵送至柱頂端，然后掛導(dǎo)管下料進倉，并通過軟軸振搗器進行密實振搗。

板、梁混凝土澆筑時，當厚度不超過時可不進行分層，鋪設(shè)和澆筑施工應(yīng)一次完成;當厚度大于時，應(yīng)分層進行施工，對于小倉面采取平鋪方法，大倉面可采取臺階方法進行施工。

2.1.3墻體現(xiàn)澆混凝土施工

安裝間和廠房不裝修的外表面模板多選用面板。因墻分層過高，預(yù)留鋼筋接頭較長，為確保骨料不發(fā)生分離，對倉中每間隔設(shè)置一處溜筒，澆筑方式通過塔機或門機吊罐，并利用溜筒卸料進倉，在溜筒的末端處設(shè)置帆布和派人鏟料，此外也可選擇混凝土泵與溜筒相結(jié)合進行下料進倉。牛腿處鋪料應(yīng)先內(nèi)后外，振搗器與模板的最小間距控制為。采取二次振搗方法，以保證氣泡從模板邊緣溢出。

2.2二期現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)

水電站廠房二期混凝土澆筑主要包含座環(huán)、蝸殼、機墩等部位的施工，其施工質(zhì)量將直接影響后期廠房水電機組的穩(wěn)定運行，是水電站廠房建設(shè)的重點施工項目。各個部位的施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施主要為：

2.2.1座環(huán)施工

在座環(huán)混凝土施工中，需對座環(huán)的外部側(cè)表面模板開孔，然后通過此開孔進行混凝土物料的輸送，在澆筑施工過程中應(yīng)注意盡量填滿陰角空間，并在振搗混凝土?xí)r，需保證混凝土的密實性符合標準要求。

2.2.2蝸殼施工

在對水電站廠房蝸殼層開展混凝土施工時，由于澆筑的倉面較大，且入倉的強度較高，因此，為確保實現(xiàn)連續(xù)澆筑，利用橋式起重機吊罐進倉，并使溜管（槽）一起進倉，并配合泵送。在裝設(shè)蝸殼前，先完成基礎(chǔ)和支墩的施工。在混凝土施工時，針對蝸殼鋼筋密集處與陰角部位，可采取混凝土導(dǎo)管埋設(shè)，通過混凝土泵輸送混凝土開展?jié)仓┕げ⒄駬v，設(shè)置回填灌漿管，在澆筑完成后再實施灌漿回填。為避免混凝土施工對蝸殼與肘管的影響，并提高混凝土的散熱性，應(yīng)嚴控澆筑的速度，使?jié)仓勇?，將厚度分層控制為左右。在廠房的二、三期澆筑混凝土施工中，需對結(jié)合面老混凝土進行鑿毛與沖洗，使其保持清潔與濕潤。在具體施工中，還可以通過混凝土砌筑技術(shù)，預(yù)先實現(xiàn)對骨料灌漿預(yù)填以及瓦塊灌漿兩道工序，從而使施工效率得以提升，在澆筑混凝土中，應(yīng)使整個澆筑平面勻速升高，并且升高的距離應(yīng)保持在標準要求的范圍內(nèi)，預(yù)埋件和內(nèi)部振搗器的間隔則應(yīng)大于。

2.2.3機墩施工

在機墩混凝土施工中，機墩是圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)架立模板，并保證模板的穩(wěn)定性。在該部位施工過程中，不可采用臺階法來澆筑混凝土，可通過對稱下料等方法分層進行混凝土澆筑。

3混凝土的質(zhì)量控制措施

3.1原材料的質(zhì)量控制

材料的質(zhì)量直接影響著水電站的施工質(zhì)量。所以，嚴格控制材料的質(zhì)量管理，是保證水電站施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

在混凝土中比較常見的原料如水泥、水、砂子和外加劑。砂子屬于混凝土中的細骨料，因此嚴格控制砂子的質(zhì)量十分重要。因為砂子的種類非常多，其可以直接影響混凝土的性能。因此，在選擇砂子的種類時，要保持一定的謹慎，通過實驗研究和總結(jié)，江沙和河沙的質(zhì)量最好。除此之外，砂子的堆放也是質(zhì)量控制的重點，必須將砂子分類堆放，以防止混合，從而影響使用。另外，為了保證砂子的質(zhì)量，應(yīng)定期進行質(zhì)量檢查。水泥是混凝土中的一種重要材料，嚴格控制水泥的質(zhì)量也是更好地保證水電站施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施。

第一，水泥必須經(jīng)過嚴格的檢驗，包括品種、出廠證書、強度、凝結(jié)時間、安定性與級別等，只有通過檢驗的水泥才能被使用。第二，做好水泥倉庫的施工，要選擇通風(fēng)干燥、防潮、不與水接觸、不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的地方，并注意防潮。第三，要注意水泥堆放的高度，以防止底部水泥失效。第四，水與外加劑是混凝土中的重要施工材料，按照工程建設(shè)確定施工用水，并在使用過程中對施工用水進行檢驗，確保使用純度較高的水;外加劑在使用前也要進行性能與生產(chǎn)日期等質(zhì)量檢查。

3.2混凝土配合比控制

若混凝土的原材料質(zhì)量低劣、配比不不符合標準，則對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。同時在澆筑前要留意檢測預(yù)埋件表面與模板緊密程度、支架和預(yù)留孔是否符合有關(guān)的規(guī)定標準，不然會給澆筑工作帶來很大隱患。因此在進行施工準備工作時，首先進行混凝土配比試驗，檢驗其配制順序及外加劑的使用方法;確定水灰比的最適宜范圍;攪拌前檢測其水分含量，最終確定配比的使用量。

3.3混凝土質(zhì)量控制

第一，清除模板表面的雜質(zhì)，再進行模板的豎立施工，使模板底部緊貼基層并確保模板穩(wěn)定;澆筑前及時做好模板隔離工作，在板內(nèi)側(cè)墊上一層塑料薄膜，以保證混凝土的強度。第二，嚴格按照工藝操作要求進行配料，保證原料如砂子、水、水泥等的科學(xué)合理配制;嚴格控制攪拌量和攪拌時間，攪拌過程中要均勻，防止與雜物混用，盡量避免過振。第三，鋪裝質(zhì)量控制。在已安裝的模板槽內(nèi)澆注混凝土，再用相關(guān)工具均勻抹平，防止出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象;盡量避免在雷雨天氣時施工，如有必要，可在攤鋪表面設(shè)加工棚或在棚下進行施工;第四，拆除模具后，要馬上用毛刷及時處理氣泡，盡量排出氣泡以提高混凝土質(zhì)量。

3.4混凝土溫控措施

3.4.1溫度測量要求

第一，澆筑溫度測量要求。澆注混凝土的溫度測量可采用簡便的方法，即每澆注一層混凝土，澆注測點不得小于1個;在澆筑坯平面均勻分布深度為10厘米的測點。

第二，對混凝土內(nèi)部最高溫度的測量要求。在進行澆工前，要根據(jù)工程的具體情況多角度進行考慮（如澆筑的厚度、體積等）布置科學(xué)、合理的施工測溫點。根據(jù)測量情況繪制出溫度點的布置圖，通常采用集成溫度傳感器對測溫點進行測量。若申報出現(xiàn)老化情況則需進行篩選，安置繪制圖的設(shè)計埋設(shè)感溫元件，用環(huán)氧樹脂進行封閉。同時安排好測溫時間，將測量的混凝土內(nèi)部溫度場的溫度進行匯總，統(tǒng)計好溫度的差值，及時將統(tǒng)計結(jié)果匯報給施工管理部門，整個澆筑工程的順利開展提供依據(jù)。

第三，溫度觀測要求。澆注混凝土?xí)r，每4小時測量一次混凝土的溫度、出機口溫度、澆注溫度、冷卻水進出口溫度、壓力、流量、外部溫度和室內(nèi)溫度，并作好記錄。

第四，開始澆筑混凝土?xí)r，進行混凝土內(nèi)部測溫時，一般間隔不大于12小時;新澆筑的混凝土前3天測溫間隔不大于8小時;之后測量間隔時間一般應(yīng)不大于12小時，測溫時間不少于28天。

3.4.2原材料及混凝土溫控措施

第一，科學(xué)安排施工總進度，合理分層，充分安排夏秋季節(jié)多澆筑混凝土，高溫和低溫季節(jié)少澆筑混凝土。高溫季節(jié)密切跟蹤天氣預(yù)報信息，根據(jù)天氣情況合理調(diào)節(jié)混凝土施工時段，夏季盡量安排在早、晚及夜間進行混凝土澆筑，冬季盡量安排在白天澆筑混凝土，避免在高溫和低溫時段澆筑。

第二，成立專門的溫控工作組負責(zé)施工過程中的混凝土溫度控制，確?；炷潦┕さ倪B續(xù)、快速上升。優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計，減小水泥水化熱溫升。嚴格控制混凝土出機口溫度和澆筑溫度。根據(jù)需要在倉內(nèi)埋設(shè)溫度監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫升情況，根據(jù)混凝土溫控標準，動態(tài)調(diào)整通水溫度和通水時間，以控制壩體混凝土最高溫度和內(nèi)外溫差，確?；炷翜乜剡_到設(shè)計要求。

第三，水泥水化熱過程中放熱速率和放熱量對水泥的水化進程有直接的影響。水泥水化熱過程要盡量保持恒溫狀態(tài)，時冷時熱容易導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。從而降低工程的使用壽命。若溫度過高，則會降低工程結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量水平。因此，可采用低熱硅酸鹽水泥以降低水泥水化熱，并在水泥罐頂上安裝靠罐側(cè)布孔的水管，從罐體外由上到下淋地下水降低水泥溫度。

第四，摻入粉煤灰可改善混凝土的和易性，節(jié)省水泥用量，增加混凝土的流動性，減少毛細孔的數(shù)量及分布，改善混凝土的密實度，有助于抑制堿-集料活動，提高混凝土的耐久性。

第五，摻高效減水劑以減少用水量，即減少混凝土中的水泥用量，降低水化熱。

第六，降低混凝土入倉坍落度。

3.4混凝土的養(yǎng)護

在后期施工中，必須重視對混凝土的養(yǎng)護工作，以保證施工質(zhì)量。第一，如果在高溫條件下，混凝土中的水分蒸發(fā)非?？?，這時，要在混凝土表面涂一層薄膜養(yǎng)生液。第二，混凝土澆注后12小時內(nèi)通過噴灑水及遮蓋鋸末、麻袋對其進行養(yǎng)護;干硬性化的混凝土澆注后2小時內(nèi)進行以上養(yǎng)護。第三，在養(yǎng)護過程中，不能踩踏混凝土。

結(jié)語

綜上，混凝土現(xiàn)澆施工對建設(shè)工程的總體質(zhì)量具有重要影響，特別是在水電站廠房混凝土施工中，其施工工序和技術(shù)更加復(fù)雜，施工期也更長。在施工過程中，應(yīng)加強對混凝土現(xiàn)澆施工技術(shù)的控制，以有效提高混凝土的澆筑質(zhì)量，從而提高水電站廠房的總體施工質(zhì)量，以保證水電站的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]王建春.水電站廠房混凝土澆筑技術(shù)要點探討[J].工程技術(shù)研究，2019（20）：79—80.

[2]李炳秀，周維，劉振東.淺析黃登水電站主廠房混凝土施工[J].水利水電施工，2018（2）：6-68.

[3]郭大平，胡良才，紀俊雙.觀音巖水電站廠房混凝土施工過程仿真研究[J].陜西水利。2018（3）：155—157+160.