水电站施工中混凝土施工技术

2024-04-14赵江林

大众标准化 2024年2期

赵江林

（中国水利水电第四工程局有限公司，青海西宁 810007）

随着综合实力的提高，在基建上的投资也越来越多。在国家基础设施建设中，水利水电站站项目已被列为重点项目之一。而在水利水电站等方面，混凝土的配制也起着关键作用。其材料的优劣，其质量好坏对整个工程的质量有很大的影响。因此，在水利工程建设中，必须提高施工工艺，强化管理，确保建设的质量。

1 水利水电工程建设中混凝土施工技术的必要性

1.1 混凝土施工技术

混凝土浇筑法是一种非常普遍、稳定的施工方法。采用混凝土浇筑技术，能确保整个工程的整体质量。混凝土施工技术是指使用混凝土进行建造，在建造时使用钢筋做为建造建筑物的构架。在此基础上，结合以上两方面的因素，形成了良好的构造状态，为后续工作的顺利进行提供了保障。在建设项目中，在使用混凝土施工工艺中，最重要的一步就是要将混凝土按一定的比例进行配比。混凝土中含有多种材料，任何一种材料的含量超过标准，都会直接影响到混凝土的组合生成。在这种情况下，配比工作显得尤为重要。现下，我国水利水电工程建设中，采用混凝土是一项十分重要的工序。为推动水利水电工程的进一步发展，必须对混凝土施工技术给予更多的关注，才能更好地发挥其在水利工程中的作用。

1.2 水利水电工程建设中混凝土施工技术的必要性

在水利水电工程施工中，施工方正是利用了混凝土所具有的特性，对大坝进行加固建设，所以，在水利水电工程建设中，必须采取混凝土浇筑工艺。由于在水利水电工程的混凝土建设中，利用水泥、砂石等基础特性和钢筋做框架，使得整个水利水电工程的建设更加牢固，这也是对水力发电的需要。在国内水力发电项目建设中，采用的是混凝土工艺。水利水电站工程的施工规模很大，占地也很广，要保证大坝的坚固性，就要充分利用混凝土的特点，另外，为防止施工时产生层状现象，还应注意输送时混凝土的防护。

2 大坝混凝土施工技术

2.1 混凝土运输、入仓

混凝土的浇筑通常是用自卸车运送，通过施工公路运至工地，然后在门机上吊起，送入仓房。发电车间的混凝土用倾卸车运送到水平储槽后，再用闸门吊进储槽；对于门起重机无法到达的部分，采用地下混凝土泵灌入。

2.2 混凝土浇筑技术

混凝土都是在拌和站中拌制的，必须严格按照监理人认可的配合比来拌制，并在不同的条件下适时地调整配合比。入仓之水泥材料应为合格之水泥材料，不得有任何不合格之水泥材料。在浇筑过程中，对于大面积的地基、底板等仓面，应采用阶梯式浇筑；小面积仓面板、横梁、立柱等都采用平铺式的形式。分层铺筑40～50 cm 厚的砾石，用插装式振动器振捣，直至混凝土无明显下沉、无气泡、开始上浮。在钢筋铺设较密集的地方，可用软管振动器进行振捣。振捣器与模板间的垂向间距不应小于振动半径的1/2，且不能接触到模板、加强筋、预埋件等。为防止漏振，必须在一次浇注和两罐后加强界面振捣。在施工期间，应先对基坑底面及已有的混凝土进行检验，经验收合格方可进行混凝土浇筑。在浇注前，必须保持仓面的洁净和湿度。在浇筑第一次混凝土前，先将2～3 cm的砂浆覆盖在基岩上，以保证与基岩牢固结合。混凝土应不间断浇筑，若不能连续浇筑，且通常在2 h 以上，应按施工缝处理。使用插入式振捣器时，要快速地插，缓慢地拔出，插点要均匀地分布，一个点一个点地移动，依次地进行，不能有任何的遗漏，要保证振捣的密实。振动节距不得超过1.5 倍振捣半径。在振捣一次后，用振动器将其插入前一层的5 cm 深，以清理两层之间的空隙。在浇注混凝土期间，应注意模板，支架，管道及预埋件是否有移位。一旦发生位移变形，必须立即停止浇注，并对其进行处理后，才能继续浇注。

2.3 混凝土浇筑分层

在混凝土施工时，基础和底板的大体积混凝土每1～2 m 一层，基础之上的部分每3 m 一层，详细的细节可以在混凝土结构的层状图上找到。平洞按其截面形状，由进至出，按其截面形状，由进至出按顺序浇筑。依据DL/T5144-2001《水工混凝土施工规范》，各种类型的接头被设置在混凝土结构中，并对接缝进行了试验研究。采用门起重机配有吊车的罐体，将第二阶段的混凝土送入料仓。第二次混凝土在浇注之前，要把旧的混凝土挖出，然后用水冲净。为了防止漏振，在第二次浇注时，应使用软轴式振动机进行振动，以确保钢筋及金属嵌入物不发生位移或变形。

3 普通混凝土的施工技术及方法

3.1 施工基面清挖前准备工作

①在浇注混凝土前，必须对施工基面进行验收。②岩石地基上松动的岩石、泥土和杂物，都是用手工冲洗、清理和修复，然后，手工清渣、清理表面、排水。当遇到承压水时，要采取合理的排水措施，并在仓体外开排水沟，将外部的水引出来，确保外部水不会进入仓内。在打开仓门之前，要用高压水冲洗，以免门受潮。清理干净后，在浇筑混凝土之前，应确保基岩表面保持潮湿、干净。③在浇注一次混凝土前，在基岩表面撒2～3 cm 厚的砂浆。④根据设计要求，对断层及其他较弱的构造面、止水基础等部位进行开挖、处理，然后浇注混凝土。⑤锚固完成后，对其进行浇筑，并进行检验。在这一部位，在浇筑地基混凝土之前，必须清除锚固件上的锈斑。

3.2 混凝土回填及病害处治

3.2.1 探洞回填混凝土

①在这一段，在坝顶回填之前，先对坝体进行浇筑。采用混合设备拌和，用6m3的拌合车将混凝土运到工地，再用混凝土泵送到仓表面。而建筑所用的电力、水电、风等系统采用整体布局方式，要在最近处接通到工地的支线。②施工排水工作。在浇筑混凝土前，必须在封堵区外设置挡水坎，挖出集水坑，并设置适当数量的潜泵，将渗水从洞口排放出去。在回填水泥前，要用吹气管道将水井中的水抽走。③地基接缝的处理。对堆碴，可用手工或小型机械组合清除，同时，还可以用高压水炮清洗掉所有的松散物质和杂物，及粘在石头上的淤泥和锈迹。④模板工程。模板采用组合式钢模，四角配有木模，一次立好，且留有进出孔。⑤混凝土的浇筑。在工程建设中，根据具体情况，采用分段回填，并保证回填长度不超过设计要求。在浇筑之前，必须由监理工程师检查确定是否有问题。在浇注的过程中，必须保证混凝土的潮湿和干净。在进入仓室之前，先在仓室的基岩上撒2～3 cm厚的砂浆，以保证新浇的砼与基础面有较好的粘结。采用平台式混凝土浇筑方法，其厚度30-50 cm，采用插入式振捣器振捣，直至混凝土无明显下陷、无气泡、开始泛浆为止。从而避免了漏振，过振，欠振等问题。在浇筑过程中，采用了端退的方法，即边浇边退，并且沿着孔洞设置了一根主泵管，一端通过软管左右摇摆来控制整个仓面。振动时，以手提式φ100 振动器为主，并在部分地区配套φ50 mm 胶管振动器。

3.2.2 地质病害混凝土回填

对工程地质病害的处理，主要是填塘回填，以及坝体范围内软弱结构面如断层的回填。①基础面的处理：清洗、清洁、修复基础表面，达到设计和技术标准的要求。用人工和小机器一起，把所有已风化的岩石、砾石、石块、松散物及其他杂物从基岩表面清除走。在浇注混凝土之前，必须将料斗表面的水分抽掉，保持岩石表面的水分充足。②模架安装：在基岩地表下，用无模架回填，而在边坡地表上，用钢、木模架组合。③钢筋的制造和安装：钢筋按设计图在工厂里加工，然后用卡车运到工地，再由工人按图进行架设、绑扎和焊接。④混凝土的施工：在浇筑混凝土之前，应向监理工程师申请对基槽的验收，监理工程师对基槽的验收通过后，将相应的浇筑混凝土的配方清单递交给监理工程师，经审查、符合施工要求后，就可以开始浇筑了。在回填的基础上，进行回填试验。⑤混凝土的养护：在混凝土浇筑完成后，用草袋和草垫将其覆盖，并进行浇水养护，以确保混凝土的表面有足够的水分，并且养护时间应符合设计及施工的需要。

3.3 溢洪道混凝土的浇筑

3.3.1 施工工艺布局

这个区段的混凝土是用混合机进行统一搅拌的。它的侧向运输使用20t自卸卡车，6m3混合料运输车。

3.3.2 混凝土的浇筑施工

混凝土分层次浇注（大仓段采用步进式浇注）。在进入料仓后，用φ100 手动振动器对小仓面、模板、钢筋及金属结构配置处进行振捣，采用手动插棒机进行振动，并进行平仓处理。在浇筑时，应尽量使其密实程度达到最大值，在每一段振捣的时候，要使混凝土不发生显著沉降，没有气泡和泛浆为标准，还要防止振捣过猛。料仓表面的振动顺序排列，防止了漏振现象的发生。对高强钢筋段采用人工平仓、加强振捣等方法，有效避免了漏振。而振动棒与模架的竖向间距不得小于振动棒的有效半径的二分之一，且不能接触到预埋件、止水层和钢筋等。第一块毛坯在浇铸过程中，以及出水后两块毛坯的结合部，都要加强振动。在基岩表面浇筑仓内，浇筑时要用2～3 cm 厚的灰浆进行浇筑。在炎热的季节里，要及时地喷一些冷凝剂，并在上面铺上一些隔热材料，以免混凝土温度过高。

3.3.3 混凝土的收仓与冲毛处理

当收仓完毕，混凝土强度达到一定程度时，采用冲刷装置对其进行冲刷。而冲刷的标准就是将乳胶层和砂浆一起冲刷掉，直到混凝土表面的积水由浑浊变得清澈，并暴露出沙粒和细小的石块即可。部分料仓表面应进行人工打毛补料。在浇筑到最后一层时，应控制好混凝土的拌和量，防止过多。仓库里的设备，按照顺序被撤走，仓库里的打桩机，不能踩在夯实过的地面上。

3.3.4 混凝土养护过程控制

在混凝土浇筑完毕后，在6～18 h 内要进行喷洒养护，在高温、炎热的季节，应采取流动养护措施，养护周期不得低于设计规定的工期。混凝土浇注完毕后，以水泥为基础，逐步固化，另外，混凝土的水化也是分阶段进行的，因此，浇筑后要注意养护。对于一般的水泥，一般都是采用覆盖洒水养护，涂抹树脂溶液养护，用塑料薄膜覆盖封闭浇水养护。天气温度高于5 ℃的时候，在施工后的12 h 内，要将水泥表面加盖并浇透，并保证水泥表层的湿润。使用普通硅酸盐水泥搅拌，并在搅拌好的基础上保存7 d 以上，使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、外加剂的搅拌，将在混凝土中搅拌并保存14 d 以上，冬季搅拌时，应注意保温，防止结冰。

3.3.5 混凝土温控

在夏季，混凝土的温度要加以控制。除了传统的混凝土浇筑温度、水化热和层间温差等控制方法之外，还可以使用仓壁喷淋系统装置。可以有效地将仓面周围的温度降到最低，在使用雾气覆盖的情况下，仓面的温度会比正常情况下下降约6%，同时，加强了对混凝土表面的流动性维护，对平整、斜坡采用自我流养护，对外墙采用垂挂有孔的水管进行喷水养护。冬季混凝土施工工艺的综合蓄热法，尽量避免在低于10℃时浇筑水泥。在冬季混凝土中，可以适当地减小其施工强度，以达到节约成本和减少其施工难度的目的。然而，在时间紧迫的地区，为加快进度，除了提高混凝土出机口的温度、使用保温模板、延迟拆模等措施外，还要及时对保温被进行覆盖（悬挂），并对其进行封闭、增加给料强度等一系列常规措施。此外，还可以在混凝土仓库内建立一个密闭的温室，通过加热的方法提高温室内的温度。大棚采用2～3 m 高的钢管框架，这取决于浇筑层的高度，在室内悬挂隔热被，覆盖彩色条布，在屋顶上铺一层竹板、隔热被，并留有入口。