1、论水利工程混凝土施工技术探讨摘 要：目前国内水利工程建筑市场仍处于发展阶段，还有还存在许多问题。由于水利工程建设的复杂性和多功能性，影响其质量的因素也较多，本文结合工程实例，探讨了混凝土方面的质量控制，阐述了浇筑工艺、质量控制措施与注意事项，最后分析了大体积混凝土产生裂缝的原因，并提出混凝土施工质量的保障措施，以供参考。 关健词：水利工程；混凝土；浇筑工艺；质量控制；裂缝原因；保障措施 中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号： 一、工程实例 扬州某新建套站工程，上下闸首设输水廊道，闸首净宽 10m，闸室净宽 13m，长 110m。闸室墙为不透水钢筋砼 L 形结构，上下游翼墙钢筋砼扶臂式
2、结构，平面直升式钢闸门、配绳鼓式启闭机。上闸首底板高程?1.0m，闸墩顶高程?6.0m；下闸首底板高程?2.0m，闸墩顶高程?5.0m。翻水站布置于套闸的西侧，利用套闸闸室为进水池，翻水站设计装设 5台套 800ZLB125 立式轴流泵、配套电机功率 75kw。该工程施工的特点是混凝土浇筑施工工作量大,工期紧,且各部分混凝土为一次性浇筑，特别是上、下闸首混凝土底板厚达 2.1m，为大体积混凝土施工。由于水利工程的特点，本工程的施工期为 10 月至次年 4 月底。 二、工程施工方案 2.1 混凝土配合比确定 混凝土采用泵送混凝土,配合比试验为现场取样送材料检测单位进行。闸首底板混凝土配料单见表
3、1。 表 1 底板混凝土配合 kg/m3 混凝土坍落度为 140160mm,泵送混凝土水灰比宜为 0.53 0.55, 砂率宜为 38%45% , 最小水泥用量宜300kg/m3 的规范要求。水泥采用经复试合格的 42.5 普通硅酸盐水泥,水泥提前一星期入库贮存,贮存时采取措施防止水泥受潮结块失效。粗骨料采用碎石,级配为 16-31.5mm 单粒级颗粒级配,含泥量 2155t/m3 ,超径(原筛孔检查) 2150t/m3。外加剂经试验比较选用,减水剂掺入量为水泥用量的 3.12% ,经试验达到减少混凝土的用水量、降低水灰比、增加混凝土的和易性等要求。混合料利用电厂生产的 I 级粉煤灰,细度为
4、7.18%8.10% ,烧失量 3.19%4.12% , SO21.13% 。 三、浇筑工艺及质量控制措施 3.1 工艺流程 作业准备混凝土的拌制混凝土浇筑混凝土振捣找平混凝土养护。 3.2 混凝土的振捣 施工采用插入式振动棒进行机械振捣,由于使用泵送混凝土,坍落度大,流动性好,采用斜面分两层布料施工法:“一个坡度,分层浇筑,循序渐进,一次到顶,不出冷缝”的方法浇筑,振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆,无气泡,不下沉为止。不可漏振或过振,摊灰与振捣应对称位置开始,以防止钢筋及预埋件的走动,对于钢筋十分密集的部位,振捣时应特别注意,避免振动棒碰到钢筋，交叉部位面积较小处,应从四周插振捣棒,对于交
5、叉部位面积较大处,应在钢筋帮扎时注意间隔 500 mm 左右,预留插棒孔(可在绑扎钢筋时,插管径 48 mm 的钢管,钢筋绑扎完毕后拔出) 。要严格按分层浇筑分层振捣的规程操作。浇筑到上表面,必须按照标高线,用木杠或木抹找平,平整度要求在规范要求以内。 3.3 混凝土的养护 养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内表温差,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。对大面积的底板面,一般可采用先一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。草包应迭缝,骑马铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率,及时调整养护措施。根据工程的具体情况,应尽
6、可能多养护一段时间,拆模后应立即回土或在覆盖保护,同时预防骤冷气候影响,以控制内表温差,防止混凝土早期和中期裂缝。 3.4 测温点的布置 混凝土底板浇筑量体积较大且混凝土浇筑为冬期施工,按规范及养护要求必须进行测温。每个底板测温导线的布置共 8 处,混凝土初凝后 72h内每 2 h 测温 1 次,以后每 4h 为 1 次,并做好测温测量记录,测温工作持续到混凝土与环境温度差15时结束。测温采用 UJ36 型电子测温仪。 3.5 混凝土的找平 底板混凝土找平用木抹子或长木杠将表层附浆集中赶到一处,人工清走,然后进行第一次找平,平整度要求在规范要求以内,护凝土初凝后终凝前,第二次找平,目的是消除护
7、凝土表面微小的收缩缝。 为了严格控制混凝土质量,满足设计对工程特殊部位的要求,防止混凝土温度裂缝的产生,对测温记录数据进行分析,针对分析结果及时采取相应措施:在底板范围内,下铺一层塑料薄膜,上部覆盖二层毛毡被,若混凝土内外温差接近 25时,继续在混凝土上加盖草帘被,直到温差 25为止。 四、大体积混凝土产生裂缝的原因 4.1 外界气温变化的影响 混凝土内部温度是水泥水化热的绝对温度、浇筑温度和混凝土散热温度三者的叠加总和。其中浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高，浇筑温度也越高。如温度下降快，会大大增加外层与内部混凝土的温度梯度，从而产生温差和温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。因此控制混
8、凝土表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要步骤。 4.2 混凝土的收缩变形 混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土匀质性变形。混凝土中 80%的水分要蒸发，20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的继续干燥而使 80%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩。而表面比中心干燥得快，因而在表面产生拉应力导致出现裂缝。 4.3 内外约束条件的影响 上部结构大体积钢筋混凝土与基础底板浇筑在一起，当温度变化时，受到下部基础的限制，产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时，混凝土的弹性模量小，徐变和应力松驰度大，压应力较小。但当温度下降，会产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混
9、凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热，造成中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，也会产生裂缝。 4.4 水泥在水化过程中产生大量的热量 水泥在水化过程中产生大量的热量， 每克水泥放出的热量达502.42J，因而使混凝土内部的温度升高，在 13d 内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后 35d 内，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关，即混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的可能性也越大，当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。因此，防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。 结束语 在本工程建设施工中。我们着重在设计、材料和施工、养护等四方面采取了针对性措施,效果良好。经检查,整个地下室底板混凝土外观质量良好,未发现明显裂缝现象,达到了预期的目的。大体积混凝土施工过程中，混凝土配比的确定、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划以及浇筑后裂缝控制计算、保温材料的选择及厚度计算都对混凝土的最终质量有着重要作用，不可忽略。严格按规范规定施工，认真积极地探索裂缝产生的原因，及早采取相应的预防措施，才能有效控制大体积混凝土结构的裂缝。
