水库工程中抗冲耐磨混凝土的施工质量控制措施

2017-08-30曹祚兴

水利科学与寒区工程 2017年8期

关键词：抹面抗冲温控

曹祚兴

(黔西南州水利水电勘测设计院，贵州兴义 562400)

水库工程中抗冲耐磨混凝土的施工质量控制措施

曹祚兴

(黔西南州水利水电勘测设计院，贵州兴义 562400)

在水库工程中采用抗冲耐磨混凝土进行施工时，对混凝土的耐磨性、抗冲刷性都有比较高的要求，而且要求施工过程中不能出现裂缝。本文对抗冲耐磨混凝土的质量控制难点和重点进行了分析，提出对施工过程中质量控制措施，保证了抗冲耐磨混凝土的施工质量，取得了良好的施工效果。

水库工程；抗冲耐磨混凝土；质量控制

1 工程概况

某水库工程是一座集发电、防洪和灌溉为一体的水利枢纽工程，水库工程枢纽主要由泄洪建筑物、挡水建筑物、引水发电建筑物构成。其中挡水建筑物主要为混凝土面板堆石坝，泄洪建筑物主要包括泄洪洞和溢洪道、灌溉洞、引水发电洞。永久性混凝土面板堆石坝按照2级建筑物标准进行设计，溢洪道、泄洪洞和引水发电洞按照3级设计，主坝溢洪道和泄洪洞使用抗冲磨混凝土施工。

2 施工质量控制的难点和重点

施工过程中应重点关注及解决的问题主要有温控防裂与混凝土体形外观的质量控制。应对该施工重点和难点制定较为有效的施工方案，并选择与之适应的模板类型、选定最佳的混凝土配合比设计方案和温控防裂方法等。

2.1 温控防裂的有效方法

应通过对抗冲耐磨混凝土配合比的优化和降低混凝土的出机温度与浇筑温度，选择正确的浇筑方案与入仓手段，强化后期的养护与温控等综合性预防方法[1]，从而使抗冲耐磨混凝土的温度裂缝问题得到有效控制，确保工程交工时不出现温度裂缝问题。

2.2 外形与外观的控制

因为无压段的混凝土需要承受高速水流的冲刷，所以只有提高其结构外形和表面平整度等技术标准，才能有效降低高速水流的冲击作用。要求无压段混凝土在结构体型方面的误差最大不超过10 mm，混凝土的表面平整度最大不超过3 mm。由于抗冲耐磨混凝土的性状黏稠和坍塌度低，从而给施工操作带来了一定的困难。为了实现对抗冲耐磨混凝土外观质量的有效控制，应根据边墙立模与地板抹面施工工艺的不同，确定不同的施工控制重点与难点。

对于边墙立模浇筑平整度的控制，应将保证立模精度以及模板加固的牢靠度作为控制重点，而混凝土表面容易出现的气泡、蜂窝和麻面等现象，则需要在下料的顺序、分层的厚度和振捣器留振的时间等方面制定出一套可行的工艺方法与作业标准。

针对地板混凝土抹面平整度的控制以及外观质量的控制，需要利用表面体形标高和多道抹面工序中的工艺方法[2]。如在地板备仓浇筑完成之后，可在仓内设置两道用以控制封面高程的纵向刮轨，以此来控制混凝土表面的体形与平整度；也可以按照混凝土浇筑之后不同时间段表面塑性的特点来确定抹面时间。通过在不同时间段使用不同的抹面工艺来消除表面缺陷，从而使地板表面达到光滑平整的程度。

3 保证施工质量的有效方法

3.1 温控防裂的具体方法

3.1.1 科学的进行抗冲耐磨混凝土配合比设计

溢洪道泄槽段与溢流堰段均采用C40W6F300型号的抗冲磨混凝土，泄洪洞采用C40W6F250型的抗冲磨混凝土，抗冲磨强度磨损率的设计应小于0.15 g/(h·cm2)。

要求在满足设计强度的前提下，满足混凝土的抗冻、抗渗和抗冲磨强度，同时还需要满足混凝土的现场入仓振捣需要。在综合考虑各方因素的基础上降低混凝土的水化热，以此减少混凝土裂缝的出现。为了满足抗冲耐磨混凝土在抗冲磨强度等方面的需要，该工程在混凝土配合比的设计时，采用了添加粉煤灰、引气剂和HF外加剂的方案设计。具体配合比可参考表1。

表1 抗冲磨混凝土配合比

3.1.2 温度的控制和监测

温度的控制主要依赖降低混凝土的入仓温度以及浇筑温度等方法来实现，而降低混凝土浇筑温度的主要方法是：降低混凝土的出机口温度、减少运输途中和仓面的温度回升。

(1)在混凝土入仓之后应及时进行平仓和振捣，以此缩短混凝土坯间的暴露时间。同时还应尽量缩短预冷混凝土和外界环境的接触时间，以免出现混凝土温度回升。

(2)在高温季节浇筑混凝土时，应尽量将浇筑时间调整到夜间，以免白天高温引发混凝土温度上升。

(3)高温条件下进行混凝土浇筑时，承担混凝土运输的车辆必须加设遮盖保温设施，并尽量减少混凝土在运输环节的滞留时间，以此减少混凝土运输环节的温度上升。

(4)通过减少混凝土的周转环节来缩短混凝土与外界接触的时间，以此减少混凝土的温度上升幅度。

(5)加强对混凝土温度的测量。混凝土温度测量主要包括对混凝土的原材料温度、出机口温度、浇筑温度和内部最高温度等的测量。在实际的混凝土施工中，要求对混凝土原材料、机口温度和气温每隔4 h测量一次。施工技术规定每100 m2的浇筑面积最少要设置一个温度检测点，每个混凝土浇筑胚层最少需要设置三个温度测试点。每次测量结束之后要做好记录，同时对记录的数据进行分析，并及时将温控成果进行反馈，以便调整温度的控制措施，不但要保证混凝土内部温度被控制在规定的范围内，而且还要按照具体情况尽量减少温控措施，以减少混凝土施工的成本投入。

3.1.3 后期的养护和保护

当混凝土浇筑结束且达到一定强度之后，应在其表面覆盖棉布进行洒水养护，同时每班安排专人对养护布的覆盖情况进行检查，若发现养护布有打褶和混凝土外露现象时，则应及时将其整理平整。混凝土的养护时间通常要达到三个月，且水质达到清净为止。当混凝土浇筑完成且具有一定强度时，只有在其表面铺上彩条布和木板隔离之后，才能够供人行走，坚决限制一切机械设备通行。后续边墙以及顶拱的施工过程中，若需要搭设施工排架时，则必须在脚手管的立杆底部加设厚度为3 cm的模板进行隔离，水平杆与墙接触的部位应用多层棉布进行包裹，以防损坏混凝土墙面。

3.2 体形外观的控制方法

3.2.1 合理选择入仓方式

泄洪洞在混凝土浇筑施工时，采用的是自卸车运输和长臂反铲入仓的方式。应选用低坍落混凝土进行浇筑，以此降低水灰比与胶凝材料的用量，使混凝土裂缝的发生率得到有效控制。采用反铲入仓具有灵活机动的优势，不但能够使混凝土的拌和料根据施工需要直接送达指定位置，而且保证了拌和物入仓时的均匀程度。

3.2.2 对振捣和抹面的要求

(1)振捣环节。因为混凝土中添加了一定量的硅粉、纤维素，使得混凝土拌和物的黏度较大，通常造成过振的机率很小，应避免出现漏振、欠振现象。振捣过程中的振捣器插入间距与振捣时间属于主要的控制指标。按照以往的施工经验：振捣器的插入间距应控制在30～40 cm的范围内，振捣时间控制在1～1.5 min的范围内。

(2)抹面环节。抗冲耐磨混凝土的抹面施工属于一个非常关键的施工环节，利用抹面操作不但能够保证混凝土的平整度，而且对于防止混凝土表面裂缝的出现具有决定性的作用。在初凝之前必须完成混凝土表面的抹光处理，该环节中的抹面时间把控属于控制的重点。在抹平过程中，首先要在混凝土振捣之后利用拉动模体前行来实现初步找平，然后在模体后由人工借助抹面平台进行收光操作。为了确保底板面的平整度，应在混凝土仓内采用脚手管沿两边墙面设置两道纵向刮轨，然后在混凝土振捣之后利用长铝合金刮尺沿纵向刮轨进行横向找平，对于凸出的混凝土应刮下来，而凹陷部分则需要人工及时进行补平，以此保证混凝土具有平整的表面。

在混凝土表面的抹平施工中，需要用圆盘抹面机针对混凝土表面开展首次抹平，主要是为了进一步对表面进行压实，同时具有提浆以及封闭表面气孔的作用。之后采用人工进行抹面施工，作业人员必须在抹平平台上面进行施工，避免直接站在混凝土表面进行操作[3]。人工抹面需要按照环境条件和混凝土硬化的程度进行2～3遍的处理，当混凝土表面表现为硬塑状时，则应对其进行全面的压光处理，压光之后不允许表面保留弧形痕迹。抹面压光之后应采用干爽洁净的养护布对混凝土表面进行覆盖，避免混凝土表面因失水而出现裂缝，通常在混凝土表面压光之后5 h左右就可对其表面进行洒水养护。通过对已经完成的混凝土体形检测发现，L墙的混凝土体形合格率约为95%,底板合格率约为98%。通过对已完成混凝土的平整度检测发现，其合格率约为93%。由此可见，该工程混凝土的施工质量已经达到了设计要求的标准。