论水利水电工程混凝土坝施工技术

解文海　姚艳波

摘要：混凝土坝凭借造价经济、施工高效等特点逐渐成为水利工程中最具竞争力的坝型之一，是一种工艺较新的筑坝技术，结合工程实践介绍了混凝土施工技术在大体积重力坝施工中的应用，并阐述了施工中可能遇到的问题和应当注意的技术要求。

关键词：水利水电工程；混凝土坝；施工技术；质量；安全

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）09-0176-01

1引言

大中型水利水电工程混凝土坝占有很大比重，特别是重力坝、拱坝应用更为普遍。其特点是工程量大、质量要求高、与施工导流关系密切、施工季节性强、浇筑强度大、温度控制严格、施工条件复杂等。在混凝土坝施工中，大量砂石骨料的采集、加工，水泥和各种掺和料、外加剂的供应是基础，混凝土制备、运输和浇筑是施工的主体，模板、钢筋作业是必要的辅助。

2混凝土浇筑施工工艺

混凝土浇筑是保证混凝土工程质量的最重要环节。混凝土浇筑刘筑前的准备工作，混凝土浇筑及养护等。

（1）施工准备：浇筑前的准备作业包括基础面的处理、施工缝处理、立模、钢筋和全面检查与验收等。对于土基，应将预留的保护层挖除，并清除杂物；然后铺碎石再压实。对于砂砾石地基，应先清除有机质杂物和泥土，平整后浇筑一200mm厚的C15混凝土，以防漏浆。于岩基，必须首先对基础面的松动、软弱、尖角和反坡部分用高压水冲洗岩面上的油污、泥土和杂物。岩面不得有积水，且保持润状态。浇筑前一般先铺浇一层10～30mm厚的砂浆，以保证基础与滑好结合。如遇地下水时，应作好排水沟和集水井，将水排走。

（2）施工缝处理：施工缝是指浇筑块之间临时的水平和垂直结合缝，即新老混凝土之面。对需要接缝处理的纵缝面，只需冲洗干净可不凿毛，但须进行接缝平缝的处理，必须将老混凝土面的软弱乳皮清除干净，形成石子半露而清洁表面，以利新老混凝土结合。高压水冲毛。高压水冲毛技术是一项高效、经济而又能保证质处理技术，其冲毛压力为20～50MPa，冲毛时间以收仓后24～36h为宜，掌握开始冲毛的时间是施工的关键，过早将会浪费混凝土，并造成石子松动。

过迟却又难以达到清除乳皮的目的，可根据水泥的品种、混凝土的强度等级和外界气温等进行选择。风砂枪喷毛。用粗砂和水装入密封的砂箱，再通过压缩空气（0.4～0.6MPa）将水、砂混合后，经喷射枪喷向混凝土面，使之形成麻面，最后再用水清洗冲出的污物。一般在混凝土浇筑后24～48h内进行。钢刷机刷毛。这是一种专门的机械刷毛方式，类似街道清扫机，其旋转的扫帚是钢丝刷，其质量和工效高。人工或风镐凿毛。对坚硬混凝土面可采用人工或风镐凿除乳皮，施工质量好，但工效较低。风镐是利用空气压缩机提供的风压力驱动震冲钻头，震动力作用于混凝土面层，凿除乳皮；人工则是用铁锤和钢钎敲击。

（3）振捣：振捣是指对卸人浇筑仓内的混凝土拌合物进行振动捣实的工序。振捣按其工作方式分为插入振捣、表面振捣、外部振捣3种，常用的为插入式振捣。插入式振捣器工作部分长度与铺料厚度比为1∶（0.8～1），应按一定顺序间距。间距为振动影响半径的1.5倍，插入下层混凝土5cm，每点振捣时间约15～25s。以振捣器周围见水泥浆为准，振捣时间过短，得不到密实；振捣时间过长，粗骨料下沉影响质量的均匀性。

（4）混凝土养护：混凝土浇筑完毕后，为使其有良好的硬化条件，在一定的时间内，对外露面保持适当的温度和足够的湿度所采取的相应措施。养护时间一般从浇筑完毕后12～18h开始在炎热干燥天气情况下还应提前进行。持续养护14～28d，具体要求根据当地气候条件、水泥品种和结构部位的重要性而定。在常温下，混凝土的养护方法通常是在垂直面定时洒水或自动喷水，水平面用水或潮湿的麻袋、草袋、木屑及湿沙等物覆盖。还可在混凝土表面，喷涂一层高分子化学溶液养护剂，阻止混凝土表面水分的蒸发，该层养护剂在相邻层浇筑以前用水冲洗掉，有时也能在以后自行老化脱落。在寒冷地区的严寒季节，为防止混凝土表层冻害，应在温度不低于5℃下养护5～7d，采取的保温措施有暖棚法、表面喷涂一定厚度的水泥珍珠岩、表面覆盖聚乙烯气垫膜和延缓拆模时间等。

3混凝土温度控制

国内通常把结构厚度大于1m的称为大体积混凝土。大体积混凝土承受的荷载巨大，结构整体性要求高，如大型设备基础、高层建筑基础底板等。一般要求混凝土整体浇筑，不留施工缝。在混凝土浇筑早期，受水泥水化热的影响，产生较大的温度应力，易产生有害的温度裂缝。虽然混凝土大坝坝体施工速度快，但与常态混凝土大坝一样，混凝土坝也需要采取严格的温度控制措施，以确保坝体内的最高温度和断面上温度变化梯度不超过设计值，避免由于温度变化和混凝土体积收缩而在坝面和坝体内部出现裂缝，影响大坝的防渗性能和耐久性，为此，需要对混凝土大坝内部的温度场及其发展变化过程有很好的了解。施工过程仿真分析需要知道坝体内的实际温度场，无论是出于直接采用还是标定程序的目的，而各种温控措施的效果也只有通过坝体内的实际温度场来反映。另外，通过监测大坝内部混凝土最高温度，可以动态调整施工进度；通过监测温度上升的速度，可以判断异常的混凝土配合比，以便在混凝土初凝前采取补救措施；通过监测断面上温度变化梯度，可以调整上下游坝面和仓面养护措施，避免产生裂缝。所以，及时和准确地获得坝体内的实际温度场是混凝土大坝施工进度和质量控制的重要前提。

（1）温度控制标准：混凝土块体的温度应力、抗裂能力、约束条件，是影响混凝土发生裂缝的主要原因。而温度应力的大小与各类温差的大小和约束条件有关，因此温度控制就是要根据混凝土的抗裂能力和约束条件，确定一般不致发生温度裂缝的各类允许温差，此允许温差即为相应条件下的温度控制标准。

（2）温度控制措施：温度控制的具体措施通常从混凝土的减热和散热两方面人手。所谓减热就是减少混凝土内部的发热量，如通过降低混凝土的抖来降低入仓浇筑温度；或者通过减少混凝土的水化热温升来降低混频的最高温度；所谓散热就是采取各种散热措施，如增加混凝土的散热1温升期采取人工冷却降低其最高温升。

（3）坍落度检测和控制：混凝土出拌合机以后，需经运输才能到达仓内，不同环境条件和不同运输工具对于混凝土的和易性产生不同的影响。由于水泥水化作用的进行，水分的蒸发以及砂浆损失等原因，会使混凝土坍落度降低。如果坍落度降低过多，超出了所用振捣器性能范围，则不可能获得振捣密实的混凝土。因此，仓面应进行混凝土坍落度检测，每班至少2次，并根据检测结果，调整出机口坍落度，为坍落度损失预留余地。

（4）混凝土初凝质量检控：在混凝土振捣后，上层混凝土覆盖前，混凝土的性能也在不断发生变化。如果混凝土已经初凝，则会影响与上层混凝土的结合。因此，检查已浇混凝土的状况，判断其是否初凝，从而决定上层混凝土是否允许继续浇筑，是仓面质量控制的重要内容。此外，混凝土温度的检测也是仓面质量控制的项目，在温控要求严格的部位则尤为重要。

（5）混凝土的强度检验：混凝土养护后，应对其抗压强度通过留置试块做强度试验判定。强度检验以抗压强度为主，当混凝土试块强度不符合有关规范规定时，可以从结构中直接钻取混凝土试样或采用非破损检验方法等其他检验方法作为辅助手段进行强度检验。

4结束语

总之，要牢牢把握混凝土坝简捷快速的特点进行施工在优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案，在混凝土施工过程中做好混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施保证混凝土施工质量，始终坚持按照规范要求严格施工现场的质量与安全管理完全可以让温度裂缝、施工裂缝等质量通病得到有效的控制。

参考文献

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[2]卢吉等.龙开口大坝浇筑施工质量实时监控系统设计与应用[J].水力发电，2013，（2）：53-56.