唐前庚
摘要:水利工程主要是為消除水災(zāi)害以及開發(fā)并利用水資源而修建的工程,按照服務(wù)對(duì)象的不同可以分為多種類型,均對(duì)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展具有重大的貢獻(xiàn),其安全性直接影響著國(guó)民的日常生活,而混凝土施工技術(shù)作為水利施工中最為重要的科學(xué)技術(shù)也由此得到了更多的社會(huì)關(guān)注。為此,本文基于水利施工中混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,指出了當(dāng)前混凝土施工存在的若干問題,針對(duì)不同施工環(huán)節(jié)總結(jié)了混凝土施工技術(shù)要點(diǎn),希望以此促進(jìn)水利工程混凝土施工技術(shù)的普遍應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:水利施工;混凝土施工;技術(shù)要點(diǎn)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平迅速提高,各類工程項(xiàng)目的建設(shè)工作正如火如荼的進(jìn)行,人們對(duì)于工程質(zhì)量及功能的要求也發(fā)生了變化。水利工程的規(guī)模相對(duì)較大、其施工技術(shù)較為復(fù)雜且工期較長(zhǎng),必須依照基礎(chǔ)建設(shè)程序及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,整個(gè)工程具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性及綜合性,對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較大,同時(shí)也促進(jìn)著工程所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程,其效益具有隨機(jī)性,但必須以工程的安全性及整體質(zhì)量為根本保障?;炷潦┕r(shí)以設(shè)計(jì)圖紙為參照,依據(jù)具體要求對(duì)鋼筋進(jìn)行捆扎,正確擺放并固定模型,同時(shí)應(yīng)用通過質(zhì)量檢測(cè)的材料并將其按照一定的配比進(jìn)行拌制,澆筑后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與維修,以此來確保混凝土施工質(zhì)量,而水利工程中對(duì)于混凝土施工的要求除強(qiáng)度之外,還包括抗?jié)B性能及抗凍性能等等,為此,本文基于混凝土施工中存在的問題對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析。
一、水利工程混凝土施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)水利工程項(xiàng)目建設(shè)得到快速發(fā)展,混凝土施工技術(shù)在這過程中得到不斷完善,并逐漸形成了一個(gè)較為完整的體系,現(xiàn)階段我國(guó)水利施工中對(duì)于混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用有著一套標(biāo)準(zhǔn)的流程,從原材料的選擇與采購(gòu)到實(shí)地?cái)?shù)據(jù)的考察再到圖紙的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),每一個(gè)環(huán)節(jié)的完成情況都會(huì)影響混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用及其效果的發(fā)揮,且由于施工過程較為復(fù)雜、周期相對(duì)較長(zhǎng)且存在一些限制性因素及隨機(jī)性因素,為此在施工過程中,一定要以科學(xué)的方法并基于豐富的施工經(jīng)驗(yàn),才能確保水利工程混凝土施工技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。
二、水利工程混凝土施工存在的問題
(一)混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)裂縫
施工材料的選擇是水利施工順利開展的前提,是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,各項(xiàng)目建造標(biāo)準(zhǔn)的不同導(dǎo)致了許多施工問題,其中以混凝土施工后出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)裂縫為主,分析造成裂縫的原因可知,除混凝土施工技術(shù)不完善、混凝土材質(zhì)選擇不過關(guān)以及施工具體流程相對(duì)混亂等因素之外,還受到晝夜溫差及項(xiàng)目周遭環(huán)境等多種客觀因素的影響,混凝土的膨脹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,代表著整個(gè)工程質(zhì)量有待提高。
(二)混凝土土體出現(xiàn)碳化現(xiàn)象
水利工程施工周期相對(duì)較長(zhǎng),混凝土施工之后,空氣中二氧化碳以及自然環(huán)境中的水元素之間相互作用,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土碳化,嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量。施工過程中常見鋼筋表面存在一層鈍化膜,這是由于水元素的存在使得混凝土無法保護(hù)內(nèi)部鋼筋,進(jìn)而造成鋼筋生銹,直接影響著建筑結(jié)構(gòu)的抗壓能力,使得水利工程無法承受應(yīng)當(dāng)承受的重量,工程安全性也受到了影響。
(三)水對(duì)混凝土的沖刷與侵蝕
水利工程的建筑物常常建筑在靠近水資源的位置,或直接將建筑物建在水中,混凝土施工過程中及投入使用后受到水的沖刷與磨蝕,且由于高速水流以及河里砂石等因素,沖刷過程會(huì)使得混凝土原有的平整度受到影響,內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸外露,長(zhǎng)此以往造成結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題,直接影響了整個(gè)水利工程的穩(wěn)定性與安全性。
三、水利施工各階段混凝土技術(shù)要點(diǎn)分析
(一)混凝土施工設(shè)計(jì)階段要點(diǎn)
水利項(xiàng)目施工前需要先對(duì)混凝土施工工作進(jìn)行設(shè)計(jì),充分考慮水利工程頂部受力限度以滿足具體施工要求,對(duì)混凝土施工的強(qiáng)度加以強(qiáng)調(diào)并按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精密設(shè)計(jì),充分考慮工程頂部的基礎(chǔ)配筋等因素,基于最大承重來設(shè)計(jì)建筑物的構(gòu)造,除此之外,其溫度應(yīng)力應(yīng)當(dāng)參照大體積混凝土使用的配比方法[1],以此來盡可能減少后期結(jié)構(gòu)裂縫等安全隱患。設(shè)計(jì)方案在形成之前需要計(jì)算混凝土的抗性,確保各項(xiàng)參數(shù)符合安全施工所要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),且對(duì)于大體積混凝土而言,施工之前應(yīng)當(dāng)考慮到溫度變化以及控制指標(biāo),從而有效避免混凝土土體開裂,形成精準(zhǔn)的施工設(shè)計(jì)圖并按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,針對(duì)不同部位進(jìn)行具體問題具體分析。
(二)混凝土施工準(zhǔn)備階段要點(diǎn)
施工之前應(yīng)當(dāng)通過案例討論等方式來分析并明確水利工程混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用要求,總結(jié)之前施工過程中遇到的有關(guān)技術(shù)方面的問題,從而確定所要達(dá)到的施工目標(biāo)。施工準(zhǔn)備階段應(yīng)當(dāng)提出初步設(shè)計(jì)方案,隨后依據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整,混凝土施工方案中應(yīng)當(dāng)包括整體情況說明、結(jié)構(gòu)組成及子系統(tǒng)描述、具體實(shí)施計(jì)劃等內(nèi)容,應(yīng)結(jié)合文字與圖形來進(jìn)行方案的撰寫,從而使方案更加容易被理解。施工前應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)際操作性進(jìn)行具體的分析,即可行性分析,且提出的方案必須滿足國(guó)家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還要滿足需求方的各項(xiàng)要求,在追求先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)不可忽略以材料選擇及后續(xù)維修為代表的基礎(chǔ)性工作。
(三)混凝土施工技術(shù)材料要點(diǎn)
對(duì)于水泥的選擇應(yīng)當(dāng)遵循我國(guó)現(xiàn)行的《通用硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)于大體積混凝土而言應(yīng)當(dāng)選用發(fā)熱量較低的材料,從而防止因內(nèi)外溫差較大等客觀因素而出現(xiàn)裂縫等問題[2]。對(duì)于細(xì)骨料的選擇,理應(yīng)以中砂為主,將系度模數(shù)控制在2.4至3.0這一范圍內(nèi),避免因過粗而導(dǎo)致拌制過程中發(fā)生離析問題,同時(shí)避免因過細(xì)而導(dǎo)致水泥用量增多以至于收縮比加大,且應(yīng)用之前應(yīng)當(dāng)對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),例如云母、硫酸鹽、有機(jī)質(zhì)、粘土及淤泥等物質(zhì),將其含量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。對(duì)于粗骨料的選擇,應(yīng)當(dāng)滿足不同水利工程的具體施工要求,盡可能增大粗骨料的最大粒徑以節(jié)約水泥并提高混凝土土體的密實(shí)度。對(duì)于拌合料的選擇,應(yīng)以其和易性為選擇標(biāo)準(zhǔn),即滿足混凝土在強(qiáng)度等級(jí)上的要求,不同水泥的和易性具有一定的差別,就火山灰質(zhì)以及礦渣水泥而言,其和易性相對(duì)更好,沙石空隙越小、水泥越細(xì)其保水性及聚合性就越強(qiáng),可避免分層離析,除此之外,混凝土的強(qiáng)度及黏度還與水灰比具有密切關(guān)系(反比)。
(四)混凝土配合比及拌制要點(diǎn)
混凝土配合比指的是混凝土中各類組成材料之間的比例關(guān)系,配合比的設(shè)計(jì)及控制直接影響著混凝土的質(zhì)量,與施工成本密切相關(guān),分析我國(guó)水利工程混凝土配合比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可知,設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足在和易性方面的要求,從而對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行有效控制,以此來加強(qiáng)混凝土土體的耐久性。與此同時(shí),控制配合比對(duì)降低施工成本、增加收益均具有重要意義,這是因?yàn)槊苛⒎矫谆炷恋挠盟慷加衅涿鞔_的要求,為此在混凝土配合比的設(shè)計(jì)與控制過程中,應(yīng)當(dāng)以原料取樣及重復(fù)測(cè)試為根本保障,在第一次開盤時(shí)必須對(duì)采用的混凝土配合比進(jìn)行相關(guān)鑒定,確保符合要求后才能繼續(xù)施工。在混凝土攪拌過程中,必須控制混凝土的出機(jī)溫度,而出機(jī)溫度的控制則建立在對(duì)攪拌及原材料溫度的控制之上,而對(duì)原材料的溫度進(jìn)行控制可將石頭及砂石等一些基礎(chǔ)性原材料放在通風(fēng)且溫度較低的地方,同時(shí)避免陽(yáng)光直射,在攪拌時(shí)加入冰塊或鼓入冷風(fēng)來達(dá)到降溫的根本目的。
(五)混凝土施工技術(shù)澆筑要點(diǎn)
目前我國(guó)水利工程施工中有關(guān)混凝土的澆筑主要包括兩種方式,即人工澆筑及泵送澆筑,混凝土入模時(shí),應(yīng)當(dāng)采用串筒及溜管下料的方式,尤其是在澆筑高度超過2米時(shí),切不可集中傾倒[3],從而避免對(duì)模板或鋼筋骨架造成巨大沖擊。混凝土澆筑工作必須在5個(gè)小時(shí)內(nèi)完成,同時(shí)確保澆筑過程中出現(xiàn)冷縫的時(shí)間小于1.5個(gè)小時(shí),在澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)利用振搗棒進(jìn)行連續(xù)的攪動(dòng),直至混凝土表面產(chǎn)生浮漿為止,同時(shí)達(dá)到無氣泡及不下沉的效果,振搗時(shí)應(yīng)當(dāng)將振搗的插點(diǎn)做均勻分配,呈梅花狀排列,同時(shí)采用行列式方案持續(xù)移動(dòng),從而保證振搗工作的全面及徹底。澆筑完成后,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其表面進(jìn)行刮平處理,并用毛刷進(jìn)行拉毛,隨后依次進(jìn)行二次及三次壓膜,按照標(biāo)準(zhǔn)流程,澆筑結(jié)束后做灑水處理,并以塑料膜進(jìn)行密封覆蓋,定期檢查薄膜,待表面無水珠再次灑水,注意在澆筑過程中,一定要先除去石子及浮漿,待泥漿結(jié)層之后再開始澆筑,以此來提高澆筑質(zhì)量。
(六)混凝土施工孔洞處理要點(diǎn)
混凝土孔洞指的是混凝土施工后結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)的空腔問題,大多類似于蜂窩狀,混凝土孔洞較為常見,但孔的體積較小時(shí)并不會(huì)對(duì)水利工程造成過大的影響,此時(shí)可采用簡(jiǎn)單的處理方式,但孔洞超過鋼筋保護(hù)層厚度之時(shí)就需要予以高度關(guān)注。對(duì)于孔洞的預(yù)防,應(yīng)當(dāng)以均勻攪拌及充分振搗為主,以此來確保模板縫隙的嚴(yán)密,從根源上少孔洞的出現(xiàn),空洞較小時(shí)可以利用蜂窩處置措施,即將孔洞位置先鑿除干凈再用細(xì)砂混凝土及相關(guān)漿料進(jìn)行填平處理,但孔洞較大且深度較深時(shí),應(yīng)當(dāng)將其徹底鑿除同時(shí)設(shè)置鋼筋網(wǎng)予以加固[4],以此來提高整體施工質(zhì)量。
(七)混凝土施工氣泡處理要點(diǎn)
當(dāng)混凝土施工過程中引氣劑用量不足時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的氣泡無法徹底排出,使用的砂料過細(xì)時(shí)也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)留有氣泡,直接影響著水利工程施工的質(zhì)量及其外觀效果。氣泡的處理要點(diǎn)主要基于預(yù)防措施的實(shí)施,施工中應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇天然砂及人工砂,避免因砂料過細(xì)而產(chǎn)生氣泡,從而從根本上減少氣泡的產(chǎn)生,在氣泡已經(jīng)存在的情況下,則需要進(jìn)行及時(shí)的處理,對(duì)于較大氣泡進(jìn)行刷毛處理并以清水潤(rùn)濕氣泡部位,同時(shí)以同等強(qiáng)度的水泥砂漿進(jìn)行啞光覆蓋再行保養(yǎng),二次澆筑必須在6個(gè)小時(shí)以后方可拆模,拆模時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎以避免已經(jīng)鋪設(shè)好的位置被破壞。
(八)混凝土鋼筋暴露處理要點(diǎn)
正常的混凝土結(jié)構(gòu)需要以混凝土完全包裹鋼筋,但目前施工過程中發(fā)現(xiàn)鋼筋外露的現(xiàn)象比較普遍,為此應(yīng)當(dāng)從澆筑環(huán)節(jié)便開始預(yù)防工作,在確保鋼筋位置準(zhǔn)確無誤且保護(hù)層厚度適中的前提下進(jìn)行下一步施工,攪拌環(huán)節(jié)需要確保配合比的準(zhǔn)確無誤且具有相應(yīng)的和易性,對(duì)縫隙處認(rèn)真填充,盡可能減少混凝土結(jié)構(gòu)松散等問題,在拆模時(shí)需要對(duì)拆模時(shí)間及具體操作進(jìn)行嚴(yán)格要求,避免拆模過早而造成棱角損壞直至鋼筋外露,進(jìn)行檢測(cè)時(shí)采用試塊壓塊的方法,且現(xiàn)在澆筑過程中當(dāng)超過高度大于2米時(shí)需要借助溜槽及串筒進(jìn)行下料,以此來防止離析問題。
(九)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制要點(diǎn)
較大體積的混凝土在施工之后很容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫,這是因?yàn)楫?dāng)溫度差異較大時(shí)很容易影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫,并影響水利工程的整體質(zhì)量。控制裂縫應(yīng)當(dāng)以控制混凝土內(nèi)外部的溫度差為首要前提,綜合考慮天氣等不確定因素。高溫作業(yè)時(shí),施工人員應(yīng)當(dāng)在澆筑后進(jìn)行遮擋及保溫處理,維持科學(xué)的配合比以盡可能減少水泥的使用量,更多的使用粉煤灰等新材料,從而確?;炷敛牧洗钆淇茖W(xué)又合理,以此來確?;炷翉?qiáng)度并加強(qiáng)其耐久性。
(十)混凝土施工后期養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)
混凝土養(yǎng)護(hù)的根本目的是使水泥完全水化,從而加速混凝土硬化,并防止因氣候等因素而造成的脫落等問題?;炷镣度胧褂煤?,由于受到多種因素的影響很容易出現(xiàn)開裂等問題,為此必須對(duì)其進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù),依據(jù)工程所在地的氣候條件以及工程施工所用的水泥品種來確定養(yǎng)護(hù)的開始時(shí)間,一般情況下,普通水泥品種的養(yǎng)護(hù)工作在混凝土終凝后便可立即開始[5],但對(duì)于干硬性混凝土的養(yǎng)護(hù)而言,應(yīng)當(dāng)與澆筑工作全部結(jié)束后開始,養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)持續(xù)三至四周。在冬季進(jìn)行施工時(shí),整體溫度相對(duì)降低、水分蒸發(fā)較快,為此水泥并不能完全水化,干裂現(xiàn)象較為普遍,無法滿足工程對(duì)滲透性的要求,水利工程的質(zhì)量得不到根本保障?;炷梁笃陴B(yǎng)護(hù)一般采用灑水這種自然養(yǎng)護(hù)的方式,而針對(duì)于體積較大的混凝土應(yīng)當(dāng)予以草簾遮擋再進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),且隨著我國(guó)混凝土施工技術(shù)的發(fā)展,以噴涂薄膜、塑料薄膜包裹及蒸汽法為代表的新型方法也得到廣泛應(yīng)用。
結(jié)束語(yǔ)
水利工程對(duì)于我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)具有重要意義,混凝土施工技術(shù)的發(fā)展與完善體現(xiàn)在了具體施工效果之中,應(yīng)用傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)得到的土體容易受到水流的沖擊,且在微生物侵蝕等客觀條件的影響,整體工程的耐久性相對(duì)較差、安全性較低,在這種情況下,積極探究水利工程混凝土施工技術(shù)要點(diǎn),對(duì)促進(jìn)工程施工進(jìn)度并保證整體施工質(zhì)量具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。
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