浅谈当前水利工程施工中的大体积混凝土技术

摘 要：在水利工程建设中，由于大体积混凝土长期置于恶劣的条件下，会出现如气泡、裂缝等缺陷，从而直接影响到水工建筑物内部质量。因此，必须根据其所处的地理环境，提高大体积混凝土的施工技术水平，预防施工中出现的各种问题，同时还应加强施工人员的质量意识，从根本上保证水工建筑物的工程质量。

关键词：水利工程；基础；底板；大体积混凝土

Abstract: In the construction of water conservancy projects, due to the condition of large volume concrete exposed to prolonged harsh, will appear as bubbles, cracks and other defects, which directly affect the internal quality of hydraulic structures. Therefore, must according to its geographical environment, improve the level of construction technology of large volume concrete, prevent various problems appearing in the construction, at the same time, should also strengthen the quality awareness of construction personnel, to ensure the hydraulic structure engineering quality fundamentally.

Key words: water conservancy engineering; foundation; soleplate; mass concrete 

中图分类号：TV52

1工程概况

该溢洪道闸室共4孔，每孔净宽12m，闸室顺水流方向长22m、总宽63.2m；底板顶高程170.5m，底高程156.5m，中墩厚2.4m，边墩厚1.5m。闸墩、底板采用独立式，孔中分缝，共5块底板、5个闸墩（中墩3个、边墩2个）。主要施工内容包括底板锚筋安装、底板模板安装、钢筋制作安装、混凝土浇筑，本工程为混凝土一次性连续浇筑，施工工作量较大，材料消耗大，施工时间较紧，底板施工需要钢筋480t、混凝土2200m3。

2施工布置与安排

闸室段闸墩、底板混凝土施工总体安排为五联底板及闸墩混凝土组织流水施工，分层跳仓浇筑，同时每联底板和闸墩混凝土浇筑分七层。总体施工顺序为右边联底板、闸墩混凝土分层浇筑中联底板、闸墩混凝土分层浇筑左边联底板、闸墩混凝土分层浇筑右中联底板、闸墩混凝土封层浇筑左中联底板、闸墩混凝土分层浇筑。

3测量放线

首先将混凝土垫层表面浮尘、浮渣、积水、杂物清理干净。根据施工现场的测量控制网、溢洪道中心线坐标值，采用全站仪精确测放中心线位置，并根据设计图纸尺寸，测放出各联底板的边线和控制线控制点，以及根据边线和控制线的控制点，利用墨斗在垫层上弹出边线和控制线。

4基础大体积混凝土施工工艺

闸底板、闸墩混凝土工程施工顺序如图 1 所示。

图1

5混凝土施工工艺流程

5.1钢筋工程

闸墩、底板所用钢筋，其种类、钢号、直径必须符合设计图纸，使用前作拉力、冷弯试验，需要焊接的钢筋先做焊接工艺试验，合格后方能投入施工，钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、漆污、锈皮、麟锈等清除干净，保证钢筋平直、无局部弯折，钢筋加工后允许在规定偏差范围内：受力钢筋全长净尺寸的偏差±10mm，钢筋弯起点位置的偏差±30mm，钢筋转角的偏差3°。之后，按照设计图纸的要求进行钢筋绑扎，保证钢筋安装位置、间距、保护层及各部分钢筋的型号符合设计和规范要求，为保证混凝土保护层的厚度，在钢筋和模板之间使用强度不低于结构物设计强度的带有铁丝的混凝土垫块支护，以便与钢筋绑扎为一体。在钢筋架设安装后，及时加以保护，避免发生错动和变形。此外，在混凝土浇筑施工中，应安排值班人员看护钢筋网，如发生变动及时纠正，杜绝为方便浇筑施工擅自移动或割除钢筋。

5.2模板工程

闸底板模板采用1.2m×1.5m组合钢模板，钢模板组合时四周边肋用“U”卡连接，间距150mm，仓内设准14钢筋拉丝，周边用钢管围令、站筋加固。根据浇筑分层厚度，每次安装模板高度为两块（高度 2.4m）。底板顶部溢流面曲线处止水上下均采用胶竹木模板，严格按溢流面设计曲线进行放样加工。同时，模板安装有足够的强度和刚度，能承受混凝土的浇筑和振捣的侧压力和振动力，使其不移位不变形。闸墩模板采用 1.2m×1.5m的组合钢模板，模板之间夹2mm厚双面胶带以防止模板缝漏浆，钢模板组装时四周边肋采用螺栓连接，螺栓间距30cm。模板安装必须严格按规范执行，对不符合规范要求的要认真处理，偏差不得超过规范要求。

6混凝土工程

6.1闸底板、闸墩混凝土浇筑施工流程

闸墩、闸底板混凝土浇筑是本工程中混凝土浇筑强度较大的部位，属于大体积混凝土，为了温控要求，底板分层浇筑，每层浇筑厚度2.4m。闸底板分六层，闸墩分三层，闸底板的第三层与闸墩的第一层同时浇筑、底板的第六层与闸墩的第二层同时浇筑。（见闸墩、闸底板混凝土浇筑分层图）闸墩、闸底板共五联，采取分块跳仓浇筑。先组织右边联、中联、左边联流水施工，再组织左、右中联流水施工。闸底板浇筑体积较大，最大单块分层浇筑方量720m3。浇筑时采用台阶法铺料，共分8层，台阶层厚度0.3m，每层宽度2.75m，每块台阶铺筑面积为2.75m×14.4m，每浇筑一层混凝土方量为0.3×7×2.75×14.4=83.16m3，混凝土浇注允许间歇时间按规范规定1.5h控制，同时应满足浇筑强度55.44m3/h。溢流面161.3m高程下与底板第二层同时浇筑，该段曲线较缓，采用人工直接收面、抹光，闸墩163.3m高程以下与溢流面、第三层底板同时浇筑，溢流面安装悬空模板。此外，高程 163.3m 以上溢流面与闸墩 171.7m 高程以下同时浇筑，安装悬空模板和人工抹面、收光配合进行。（见图 2）

图2 闸底板、闸墩混凝土浇筑分层布置图

6.2混凝土拌制

混凝土的拌制采用位于溢洪道右副坝下游侧的混凝土拌和站集中拌制。拌制混凝土的材料，如砂石料均采用级配良好的材料，水泥选用应符合国家标准的水泥。同时混凝土拌制称量设备精度准确，其称量偏差不超过规范规定，并定期校核称量精度。此外，混凝土拌和符合规范规定，拌和程序和时间均应通过试验确定。

6.3混凝土运输

混凝土水平运输采用混凝土搅拌车，按混凝土水平运距600m计算，运输能力20m3/h，配置4台混凝土搅拌车。闸底板混凝土入仓方式为底板上游、中游段采用串筒配合溜槽入仓，在交通桥下游搭设脚手架，挂 4排串筒，串筒到老闸室底板170.5m高程处连接溜槽，底板上游搭设脚手架挂串筒到浇筑层面，溜槽接入串筒，中游段直接用溜槽到位；底板下游段用2台25t汽车吊吊1m3吊罐和溜槽入仓。闸墩混凝土入仓采用皮带输送机、25t 汽车吊吊 1m3吊罐和串筒入仓，上游采用皮带输送机在交通桥上入仓，下游采用吊车吊1m3吊罐入仓。

6.4混凝土振捣、压实抹光、养护

6.4.1振捣

使用插入式振捣器振捣。振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、并开始泛浆时为准，振捣次序应呈梅花形排列，同时避免振捣过度及漏振。此外，振捣器移动的距离不应超过其有效半径地1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm顺序依次方向一致，以保证上下层混凝土结合，避免漏振。振捣器距模板的垂直距离不小于振捣器有效半径的 1/2，并不得触动钢筋及预埋件，无法使用振捣器的部位，辅以人工捣固。

6.4.2压实抹光

溢流面平整度与光洁度要求高，在1m范围内凹凸值要求控制在5mm以下，因此混凝土施工过程中的压实抹光是保证混凝土施工质量好坏的关键。为避免高速水流引起空蚀，施工中应严格控制溢流坝段表面平整度，表面要求光滑，与施工图纸所示理论线的偏差不得大于3mm/1.5m，凹凸不能超过5mm，凸处应磨平。

6.4.3混凝土养护

闸墩、底板应进行保温养护，可以在模板外侧挂毡棉或草帘、浇筑层顶面覆盖泡沫板或毡棉，溢流面养护的关键是防止混凝土温度裂缝和干缩裂缝。混凝土浇筑收光后，应立即用塑料薄膜进行覆盖，8h 后开始用花管流水养护，养护时间不少于14d。

7大体积混凝土施工注意事项

7.1加强表内防裂施工的重点

水工大体积混凝土结构中，由于其结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，大体积泵送混凝土经过振捣后表面会经常出现裂缝。因此，必须加强振捣的最上面有一层的混凝土振捣质量，把握振捣时间，避免在其表面出现过厚的浮浆层。此外，大体积混凝土也会受到外界气温的影响，气温高低会使混凝土表面与内部形成温差，从而出现裂缝。对此，可以在浇筑振捣结束后，用 2m长的尺来对剩下的浮浆层进行清理，之后再将混凝土的表面拍平整。

7.2泌水处理

大体积混凝土除了经常出现裂缝通病，其在浇筑与振捣时还经常会发生泌水问题，严重时会影响到混凝土的强度。一般情况下，上涌的泌水与浮浆会沿着混凝土浇筑的坡面流进坑底。在施工过程中，应根据施工流水的情况来将大多数的泌水向排水坑和集水井坑内引入，之后再用潜水泵抽掉坑内泌水。

8结束语

大体积混凝土具有结构厚实、体积大、水泥水化热较大等特点，同时其施工条件较为复杂，施工技术要求高，容易使结构物产生温度变形。在水利工程施工中，不仅要满足强度要求，还要根据其所处的环境达到抗冻、抗裂、抗冲耐磨的目的，因此，必须从混凝土原材料进行控制，加强施工技术的有效应用，并对施工各道工序进行严格控制，从而保证水利工程大体积混凝土施工达到质量标准。

参考文献

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