水利水電工程中的混凝土施工要點(diǎn)

孟凡冬 焦政運(yùn)

（青州市水利建筑總公司，山東 青州 262500）

近年來，在社會高速發(fā)展的背景下，我國多樣化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸加快，其中水利水電工程是不可缺少的，在改善民生、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前水利水電工程具有一定的復(fù)雜性，包括許多內(nèi)容，特別是對施工環(huán)節(jié)提出了更高的要求?；炷潦┕ぜ夹g(shù)在水利水電工程施工中產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，與使用壽命、工程建設(shè)質(zhì)量等關(guān)系密切。就水利水電工程建設(shè)而言，混凝土是不可缺少的重要施工原料，因此非常有必要探究水利水電工程混凝土施工技術(shù)。

1 工程概況

某水庫壩址以上的流域面積是1 960 m2，主要河道的長度為1 840 m，主河道加權(quán)平均比降低了107.6%。水庫的正常水位是1 139 m，正常水庫容量是55.4 萬m，死水位是1 127 m，死庫容量是7.8 萬m2，工程級別是Ⅳ，是小2 型水庫。

2 混凝土材料的要求及控制

2.1 水泥

水泥是混凝土中不可缺少的主要材料之一，其在使用之前，需要經(jīng)過以下流程：1）運(yùn)輸?shù)绞┕龅氐乃?，需要具備生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告，工地實(shí)驗(yàn)室還需要將50 t～100 t 相同類型、相同型號作為一個(gè)取樣單位，如果少于100 t，就需要作為一個(gè)取樣單位抽樣復(fù)查。2）水泥使用之前，需要對水泥標(biāo)號、安定性、凝結(jié)時(shí)間、細(xì)度、稠度、水化熱及比重等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。3）有關(guān)人員需要逐一核對試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容，水泥廠需要在發(fā)出水泥一個(gè)星期之內(nèi)，寄發(fā)28d 強(qiáng)度之外的各種試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果，28d 的強(qiáng)度數(shù)值，并且需要在32d 之內(nèi)補(bǔ)報(bào)。4）選擇使用的水泥標(biāo)號需要符合砼設(shè)計(jì)標(biāo)號。5）水泥在運(yùn)輸、保存與管理及使用過程中需要滿足以下要求：水泥的標(biāo)號、類型不能混合；在運(yùn)送期間防止水泥受潮；水泥倉庫需要保持干燥的環(huán)境，并且需要采取通風(fēng)排水手段；放置袋裝水泥時(shí)，需要使用木板設(shè)置防潮層，與地面、邊墻之間的距離保持30 cm，擺放高度需要少于15 袋；在施工時(shí)需要先使用先到的水泥，袋裝水泥存儲與運(yùn)輸時(shí)間如果超過90 d，需要對其重新進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.2 水

水是混凝土材料使用過程中不可缺少的元素，其在混凝土材料攪拌混合中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通常情況下，混凝土材料用水需要滿足以下條件：一是只要是能夠飲用的水，都可以用于混凝土攪拌；二是如果質(zhì)疑水質(zhì)，需要嚴(yán)格檢驗(yàn)砂漿，通過強(qiáng)度對比明確是否可以使用。

2.3 粗骨料

混凝土中的粗骨料在使用過程中需要滿足以下條件：1）粗骨料在使用過程中需要嚴(yán)格按照《水工砼試驗(yàn)規(guī)格》中的相關(guān)規(guī)定。2）水利水電工程中使用的粗骨料最大粒徑需要小于鋼筋凈間距的2/3，同時(shí)不能超過構(gòu)件斷面最小邊長的1/4，素砼板厚的1/2，如果是少筋或者是無筋結(jié)構(gòu)，需要使用比較大的粗骨料粒徑。3）在水利水電工程施工過程中，可以把粗骨料根據(jù)料徑劃分為（5 mm～20 mm）、（20 mm～40 mm）及（40 mm～80 mm）等料徑段，同時(shí)需要按照相應(yīng)徑段進(jìn)行檢驗(yàn)。4）需要對各個(gè)級別骨料的超遜徑含量加強(qiáng)管控，使用圓孔篩進(jìn)行嚴(yán)格檢查，各個(gè)級別骨料的控制標(biāo)準(zhǔn)超徑需要小于5%，遜徑小于10%，最大粒徑需要小于80 mm。5）其他質(zhì)量技術(shù)需要滿足表1 中要求的規(guī)定，主要將600 t 作為一批檢驗(yàn)樣品。6）細(xì)骨料質(zhì)量檢測過程中需要遵照以下要求：其一，砂料質(zhì)地需要清潔、堅(jiān)硬、級配優(yōu)良；其二，砂的細(xì)度模數(shù)需要控制在2.4～2.8；其三，砂中如果存在活性骨料時(shí)，需要對砂料展開單獨(dú)的試驗(yàn)論證；其四，其他質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)見表2（將600 t 作為一批檢驗(yàn)樣品）。7）骨料存儲與運(yùn)輸過程中需要符合相關(guān)規(guī)定：其一，存放骨料的場地需要設(shè)有完善的排水措施，工地料場使用砼地坪，設(shè)計(jì)相應(yīng)的排水溝。其二，如果粒徑的骨料不相同，需要分別存放在相應(yīng)區(qū)域，采取隔離手段，禁止胡亂堆放；其三，骨料堆放時(shí)，不能擺放成錐體與斜坡，避免出現(xiàn)分離的情況；其四，為了存儲大量骨料，需要建設(shè)充足的存放場地，同時(shí)需要將堆料厚度控制在合理的范圍中，保證堆料有充足的準(zhǔn)備。8）外加劑。首先在施工場地使用的外加劑需要具備廠家出具的質(zhì)量證明書，同時(shí)根據(jù)國家本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)展開試驗(yàn)鑒定。禁止使用長時(shí)間存儲、質(zhì)量不符合要求的外加劑；其次，現(xiàn)場使用減水劑溶液濃縮液，將5 t 作為取樣單位，加氣劑主要將200 kg 作為取樣單位。對于調(diào)和的外加劑溶液濃度，每班最少進(jìn)行一次檢查。

表1 粗骨料質(zhì)量技術(shù)要求表

表2 細(xì)骨料質(zhì)量技術(shù)要求

3 水利水電中的混凝土施工技術(shù)

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工前準(zhǔn)備：1）在壩體澆筑前，詳細(xì)檢查各種原材料的供應(yīng)，混凝土拌和設(shè)備、運(yùn)輸、澆筑等設(shè)備的能力、數(shù)量、狀況以及施工措施等，如果其滿足相關(guān)技術(shù)文件要求后，即可施工。2）壩體澆筑前，需要將基巖面上松動(dòng)巖塊及雜物、泥土等進(jìn)行徹底清理。沖洗干凈基巖面并排凈基巖面上的積水。并且在澆筑以前需要保證巖基的清潔和濕潤。3）壩體澆筑前，逐一檢查壩外的石料，沖洗干凈表面的泥垢、青苔、油質(zhì)后，并敲除軟弱邊角。4）壩體澆筑前，對澆筑基面進(jìn)行檢查，澆筑基面符合設(shè)計(jì)及施工要求后，方允許在其上砌筑。5）壩體澆筑之前，需要為施工人員進(jìn)行相關(guān)知識的培訓(xùn)，施工現(xiàn)場需要持證上崗。

3.2 混凝土的拌和

混凝土拌合過程中的質(zhì)量控制需要與《水工混凝土施工規(guī)范》相符合。表3 的內(nèi)容是混凝土拌合質(zhì)量控制的要求：1）該工程施工過程中，混凝土使用自建拌合站對混凝土進(jìn)行拌合，混凝土拌合站使用2 臺型號為SL750 的設(shè)備對混凝土進(jìn)行拌合，混凝土在拌和站拌制后，使用輸送帶、溜槽、料槽從由泵運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。2）施工配料單列出后24 h 以內(nèi)沒有澆筑混凝土的情況下，試驗(yàn)人員需要結(jié)合砂石骨料含水率的改變重新列出施工配料單，同時(shí)報(bào)備給監(jiān)理進(jìn)行審核，然后運(yùn)送至拌合站。3）拌和設(shè)備配備的計(jì)量系統(tǒng)統(tǒng)一使用質(zhì)量法計(jì)量，計(jì)量系統(tǒng)精準(zhǔn)可靠，同時(shí)通過質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局進(jìn)行檢定。施工中按時(shí)檢測衡器設(shè)備的精準(zhǔn)性、葉片的磨損狀況等。4）使用坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)、自密實(shí)性能穩(wěn)定性試驗(yàn)及坍落度試驗(yàn)的方法對高自密實(shí)混凝土材料的性能進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，直至其指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。5）為了使混凝土拌和用水量保持不變，混凝土拌和期間，結(jié)合氣候條件對骨料含水率進(jìn)行按時(shí)檢測，必要的情況下可以增加檢測次數(shù)。6）利用現(xiàn)場干摻法進(jìn)行對混凝土進(jìn)行拌合，并且均衡摻和。外加劑溶液平均放入混凝土拌和物種，外加劑溶液中的水量需要控制在拌和用水量以內(nèi)。7）高自密實(shí)性能混凝土的減水劑、水泥、水及粉煤灰的稱量誤差控制在±1%，砂石的稱量誤差需要控制在±2%左右。8）如果混凝土具有高自密實(shí)性能，其拌和的秩序是將稱量好的膠凝材料與骨料分別放入攪拌機(jī)中進(jìn)行干攪，混入水與外加劑之后持續(xù)攪拌1 min以上，當(dāng)高自密實(shí)性能混凝土工作性能符合相關(guān)要求后，即可運(yùn)送到施工場地。

表3 混凝土拌和質(zhì)量控制內(nèi)容與要求

3.3 混凝土運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸分為2 種類型，即水平運(yùn)輸與垂直運(yùn)輸。其中水平運(yùn)輸主要是使用10t 自卸汽車裝配3m3的臥罐開展，通過拌和站運(yùn)輸?shù)绞┕龅亍４怪边\(yùn)輸主要是使用型號為C7050 塔吊與型號為MQ600/30 高架門機(jī)吊罐布料進(jìn)倉。一些需要大坍落度混凝土的位置需要綜合考量使用混凝土泵直接放入倉中。

3.4 常態(tài)混凝土澆筑

該工程使用常態(tài)混凝土澆筑過程中，主要按照以下流程進(jìn)行：一是水利工程的常態(tài)混凝土主要包含2 種類型，即壩基C20 墊層砼與放水管道C20 包管砼。壩基的C20 墊層商品使用混凝土進(jìn)行澆筑，放水管道C20 包管砼使用混凝土輸送砼進(jìn)行澆筑。二是大壩基礎(chǔ)驗(yàn)收符合要求之后，就可以開展墊層混凝土澆筑倉面的準(zhǔn)備工作；三是倘若遇到軟基或者是極易風(fēng)化的基巖，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開處理。四是混凝土澆筑工作開展之前，需要更好地開展倉面設(shè)計(jì)工作，同時(shí)對準(zhǔn)備工作進(jìn)行全面檢查，例如檢查預(yù)埋件、地基處理和止水設(shè)備等是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)進(jìn)行全面記錄。五是倉面檢查符合要求之后，需要第一時(shí)間開倉進(jìn)行澆筑，如果需要延遲澆筑，延遲時(shí)間不得大于24h。六是基巖面與混凝土施工縫面澆筑第一次混凝土之前，首先鋪一層厚度為2cm 左右的水泥砂漿，然后澆筑混凝土。七是因?yàn)閴位鶋|層混凝土有非常大的倉面，通常使用分倉分塊平鋪法對混凝土進(jìn)行澆筑。澆筑過程中需要根據(jù)相應(yīng)次序、厚度及方向，逐層進(jìn)行澆筑，同時(shí)確保澆筑層的平整。分層、分塊施工縫分開設(shè)置，上下游不能構(gòu)成通縫。八是防止倉內(nèi)進(jìn)入外來水。九是如果混凝土不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能進(jìn)入倉內(nèi)，如果進(jìn)入倉內(nèi)的混凝土不合格，需要徹底清理。十是確?；炷翝仓某掷m(xù)性，澆筑準(zhǔn)許間歇時(shí)間小于90min 。因此阻斷同時(shí)超過準(zhǔn)許的間歇時(shí)間，如果混凝土還可以重塑，能夠持續(xù)澆筑。十一是軟軸式振搗器是混凝土振搗過程中經(jīng)常使用的一種設(shè)備，一共配置4 臺?；炷吝M(jìn)入倉之后，先平倉，然后進(jìn)行振搗，不能將振搗替代平倉。每個(gè)位置的振搗時(shí)間主要將混凝土粗骨料不出現(xiàn)明顯下沉，并且將泛漿作為標(biāo)準(zhǔn)條件，避免出現(xiàn)欠振、過振或者是漏振等現(xiàn)象。

3.5 高自密實(shí)混凝土澆筑

該工程的高自密實(shí)混凝土澆筑過程中，需要從以下8個(gè)方面進(jìn)行：一是結(jié)合高自密實(shí)混凝土具有的特征與現(xiàn)場具體狀況，使用型號為HBT90 的混凝土輸送 泵開展混凝土澆筑工作，有些位置需要使用攪拌車將混凝土直接入倉。二是如果遇到中雨以上的天氣，需要重新打開堆石混凝土澆筑倉面，如果堆石混凝土有抹面要求，不能在雨天開工。三是均勻設(shè)置高自密實(shí)混凝土澆筑點(diǎn)，2 個(gè)澆筑點(diǎn)之間的距離需要小于3m?；炷翝仓陂g，需要按照單向逐點(diǎn)澆筑的要求，從上游側(cè)一邊進(jìn)行澆筑，從壩軸線澆筑平行位置開始，澆筑到另一端，然后按照“S”形路線進(jìn)行澆筑，每個(gè)澆筑點(diǎn)澆滿之后，即可轉(zhuǎn)移到下一個(gè)澆筑點(diǎn)進(jìn)行澆筑，澆筑點(diǎn)不能重復(fù)利用。澆筑過程中出現(xiàn)的最大自由落下高度需要小于5m。四是如果使用輸送泵使混凝土入倉時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和施工條件，明確混凝土泵的類型、澆筑速度、輸送管徑等。五是保證混凝土泵送與澆筑的持續(xù)性，如果停泵時(shí)間太長，降低混凝土工作性能時(shí)，需要將泵和泵管中的混凝土進(jìn)行及時(shí)清理，然后重新配料。六是讓技術(shù)人員加強(qiáng)監(jiān)控現(xiàn)場澆筑的混凝土，運(yùn)輸?shù)綀龅氐幕炷磷悦軐?shí)性能不符合要求時(shí)，不能開展施工工作。七是高自密實(shí)性能混凝土完成澆筑工作之后，需要往上游方向進(jìn)行緩傾，將緩傾坡度控制為1︰10。八是高自密實(shí)性能混凝土澆滿之后，需要保證混凝土表層有相應(yīng)數(shù)量的堆石裸露在外，露出高度大于10cm，根據(jù)堆石外露的狀況，擬定恰當(dāng)?shù)臐仓桨浮?/p>

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)在混凝土施工中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，養(yǎng)護(hù)實(shí)際上就是讓混凝土保持恰當(dāng)?shù)臏囟扰c濕度，方便對混凝土的內(nèi)表溫差進(jìn)行合理控制，提升混凝土的強(qiáng)度，避免混凝土出現(xiàn)裂縫。養(yǎng)護(hù)需要根據(jù)混凝土中的溫差與降溫速率，第一時(shí)間對養(yǎng)護(hù)策略進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合工程的實(shí)際狀況，可以增加更多的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，拆模之后需要馬上進(jìn)行回土，再次覆蓋，與此同時(shí)避免短時(shí)間受到冷空氣產(chǎn)生的影響，從而科學(xué)合理地控制混凝土內(nèi)表溫差，避免混凝土前期與中期出現(xiàn)裂痕。

3.7 雨季施工

在雨季施工過程中需要更好地開展以下準(zhǔn)備工作：1）實(shí)時(shí)對天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行充分了解，確保施工工作安排的科學(xué)性與合理性。2）砂石料倉采取預(yù)防雨水和排水措施。3）運(yùn)輸設(shè)備采取相應(yīng)的防滑與防雨手段。4）澆筑倉面采取防雨設(shè)備，已經(jīng)做好的堆石倉面借助不透水覆蓋材料，避免因雨水沖刷導(dǎo)致石粉堆積在倉面底部。5）增添骨料含水率的檢測次數(shù)，對拌和用水量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

科學(xué)合理地布置工作實(shí)踐，特別是混凝土澆筑之前，須對近期的天氣狀況進(jìn)行充分了解，挑選晴朗的天氣進(jìn)行澆筑，禁止在雨天、低溫或者是高溫環(huán)境下進(jìn)行澆筑。

如果在小雨天氣下進(jìn)行澆筑，要求1 h 的降水總量為1 mm～3 mm，12h 的降水量為1 mm～5 mm，一天的降水量不得超過10 mm，同時(shí)澆筑過程中需要嚴(yán)格按照以下要求：1）適量降低混凝土拌和用水量與出機(jī)扣混凝土的坍落度，必要情況下，適當(dāng)減少混凝土的水膠比例。2）新澆筑的混凝土面需要采取相應(yīng)的防雨手段。

如果在中雨及以上的雨天不能進(jìn)行新開混凝土澆筑倉面，中雨主要是1h 的降水總量不得超過10 mm，12h 的降水總量不得超過15 mm，一天的降水總量不得超過25mm。

混凝土澆筑期間，如果遭遇中大雨天氣（1h 的降水量少于20 mm，12h 的降水量少于30 mm，1d 的降水量不得超過50 mm），暴雨天氣（1h 的降水量超過20 mm，12h 的降水量達(dá)到70 mm，一天的降水量達(dá)到100 mm）需要馬上停止施工工作，加強(qiáng)對混凝土表面的保護(hù)。下雨過后，需要排掉路上積水，同時(shí)實(shí)時(shí)采取相應(yīng)手段彌補(bǔ)受到雨水沖刷的位置，例如表面混凝土或者是砂漿還未凝固，需要增添鋪水泥砂漿進(jìn)行不斷澆筑。針對已經(jīng)入倉的高自密實(shí)性能混凝土需要及時(shí)遮蓋，與此同時(shí)加強(qiáng)對沒有進(jìn)行澆筑位置的保護(hù)，防止受到雨水的沖刷。下雨之后排掉倉中堆積的雨水，立即處理受到雨水沖刷的區(qū)域，與此同時(shí)參與建設(shè)的各方需要詳細(xì)記錄混凝土澆筑的實(shí)際情況。

4 結(jié)論

綜上所述，通過提升水利水電工程的施工質(zhì)量，既可以推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)又能夠提升人們的生活質(zhì)量?；炷潦┕ぜ夹g(shù)在水利水電工程施工中起至關(guān)重要的作用，所以，需要加強(qiáng)對混凝土施工技術(shù)的管理，掌握水利水電工程中混凝土施工技術(shù)的要點(diǎn)，從而為水利水電工程質(zhì)量的提升保駕護(hù)航。