水库大坝常态混凝施工技术研究

2018-02-04孟凡山

智能城市 2018年11期

孟凡山

安徽省兴丰建设工程有限公司，安徽合肥 230000

混凝土大坝是水库最常用的一种大坝形式，但其对施工技术有很高的要求，如果技术水平较低，将很难保证施工质量，甚至会出现质量或安全问题。因此，有必要对大坝混凝土施工技术进行分析探讨。

1 工程概况

某水库是一座集防洪、供水、灌溉和发电等功能为一体的中型水库，主要由大坝、电站及引水建筑物等部分构成。其中，大坝采用重力坝，顶部高程为233.6m，大坝高为58.8m，大坝顶部长、宽分别为218m和6m。大坝中央设有泄洪道，为WES I型堰，其净宽为20m，顶部高程225.4m。

2 大坝常态混凝土施工技术分析

2.1 浇筑技术

按照设计过程中要求的仓面，浇筑时主要采用台阶浇筑的方法，并对浇筑分层的宽度与厚度进行严格控制，将分层厚度确定为50cm，分层宽度控制在2.4～2.5m范围内，对仓面实施浇筑时需要和大坝轴线平行，按先下游后上游的顺序进行，这样能确保浇筑和加高同步实施。实际浇筑中应尽量多下料，按照从低至高的原则保证工序。浇筑的同时需要做好整平和振捣，保证浇筑密实性，满足预期质量要求。下料时应加强高度控制，一般要控制在2.0m以内。此外，接头、条带均需采取有效保温措施，常用措施为铺盖保温被。混凝土应达到以下技术指标：（1）入仓坍落度控制在50～70mm范围内；（2）初凝时间为2h35min；（3）终凝时间为6h40min。施工参数主要为：（1）滑模总重2.5t；（2）提升速度按照1.5～1.8m/h的要求控制；（3）养护时间控制在10～12h范围内[1]。

2.2 平仓振捣

平仓是指摊平仓内混凝土，保证各部位厚度均匀且一致。如果平仓厚度没有达到要求，则会引起离析等现象，并且还会出现漏振与泌水，甚至在内部产生孔洞，严重影响施工质量。当仓面占地面积相对较大时，需在平仓过程中利用振捣器辅助平整。对于浇筑层，其厚度为2m，平仓时利用振捣器是一个很好的选择，将振捣器斜插至料堆下部，在浇筑的同时进行振捣，待摊平以后结束振捣，缓慢拔出振捣器。摊平过程中如果和模板及钢筋相距较近，则需要进行人工送料，避免发生碰撞。

振捣是浇筑施工中最重要的环节，其效果对最终的浇筑质量有直接影响，不仅要防止过振，而且还要防止漏振，这是因为无论发生哪一种情况，都将影响到浇筑施工质量。大坝混凝土振捣通常都会使用频率较大的振捣器，这样有助于混凝土密实，促进气泡排出，提高抗渗透性。除了要选择适宜的振捣器，操作中还应做好控制，以保证振捣的效果[2]。

2.3 缝面处理

为确保大坝中的新老混凝土能够良好结合，处理缝面时应做好监督控制，每个步骤都必须按照规范要求进行，以确保缝面可以得到良好处理，避免产生乳皮等问题，也防止产生青苔及水锈。如果缝面未得到有效处理，则除了会对混凝土层之间的结合造成影响，还会造成渗漏，引起严重的质量或安全问题。

缝面处理过程中，可根据现场实际情况采用适当的方法，通常都采用压力水进行冲毛来完成对缝面的处理，本工程正是采用了这一方法，冲毛机的型号为GCHJ型。这种冲毛机特别适合实际抗压强度未超过45MPa的大坝混凝土，在这种情况下冲毛机将具备很高的工作效率，一般每小时可以完成50～100m2的冲毛，并且在质量上也有保障[3]。

在进行压力水冲毛的过程中，应确定合适的冲毛时间，不仅不宜过早，而且也不宜过迟，若冲毛过早，则会使混凝土表面破损，影响外观，不得不进行返工处理；而冲毛过迟时，此时混凝土已经具有一定强度和硬度，增大了冲毛的难度，难以达到预期的冲毛效果。在混凝土收仓完毕后，其冲毛时机的确定需要综合考虑环境气温、初凝时间等各项因素，并结合施工现场的实际情况，力求确定出最佳的冲毛时机。对本大坝工程而言，其冲毛时机确定为收仓完成后的24～36h，在该时间段当中，采用冲毛机按照规范的方法实施冲毛，能达到良好的冲毛效果。在本工程施工过程中，现场要求露出内部粗骨料，但要避免对内部骨料造成不利影响，并且最后一次冲毛应在开仓以前24h进行，因为这样可以有效防止二次水锈发生。

2.4 接缝灌浆

裂缝始终是混凝土大坝最为常见的问题，为有效防止裂缝产生，通常都是分块进行混凝土浇筑，在坝块实际温度满足规范要求以后，对缝面实施接缝灌浆，通过这样的处理能使各个坝块形成一个完整的整体[4]。

在实际施工中，为进一步提高大坝整体性，确保坝块之间的连接更为紧密，往往要在缝面上设置键槽。灌浆过程中，大多都利用球面键槽方法来加速浆液的扩散，球面键槽实际分布可以做到十分均匀，基本不会出现棱角，所以缝面不受阻碍，灌浆流畅性好。在所有灌浆点下部设置进浆槽，同时上部设置相对应的排气槽，再根据现场具体情况对接缝的灌浆系统进行设计与总体布局。完成后进行检查，检查完毕并确认无误后即可开始灌浆。

键槽可通过对钢板的压制得到，在实际的压制过程中需要严格遵循相应的基本原则，并在平面模板上均匀设置螺栓，以此确保键槽模板能够顺利形成。对于上述提到的球面键槽的模板，其立模与拆模的方法和工序都与其它类型的模板相同，所以在施工中可以降低难度，保证质量与工期。通过实践和与其他键槽的对比发现，采用球面键槽可以在立模方面发挥出明显的优势，而还可以在一定程度上张开收缩缝，能创造出良好的应力条件。可见，球面键槽模板除了能在保证质量的前提下加快进度，还能对接缝灌浆施工具体实施发挥重要作用。

2.5 温度控制

温度是影响混凝土施工质量的关键因素，如果混凝土内外部温差较大，则会引起开裂，不仅影响混凝土整体外观，而且当裂缝较大时，还会产生严重的质量问题[5]。

2.5.1 浇筑施工中的温度控制

在浇筑施工中应先保证混凝土入仓实际速度满足设计与规范的要求，缩短混凝土入仓时间，待入仓结束后对混凝土实施摊平与振捣，从混凝土拌和到开始下料，通常需要6～7min的时间；然后需要对仓面实施喷雾处理，使已有的混凝土表面可以与接头处始终保持湿润，这样能降低仓面混凝土实际温度；考虑到大坝所处环境的温度相对较高，故仓面必须通过喷雾的方法来有效降温；浇筑施工中尽可能减少混凝土表面直接暴露，减少必须暴露的总时间，根据现场的实际情况及时进行覆盖，并持续洒水保持湿润，避免混凝土表面缺水干裂。

2.5.2 采用通水冷却方法进行温度控制

通水冷却是大体积砼浇筑施工中最常用的温度控制方法，效果良好。在施工现场，根据工程设计具体要求，在所有浇筑层的表面布置一定数量的循环水管，布置时将水管之间的距离控制在1.0～1.5m范围内，如果间距过大将降低冷却效果，而间距过小会增大施工难度，而且影响相邻两个浇筑层之间的结合。通过对循环冷却水管的合理设置，能在浇筑的同时向水管内通入冷水进行冷却，使混凝土实际温度始终处在要求的范围内，并且循环水管中的流量不能低于12L/min，这样能有效保证冷却效果，避免温差较大而产生裂缝[6]。

2.5.3 切实做好混凝土养护

混凝土浇筑完成后一般需要立即进行养护，白天对仓面和周围部分进行喷淋，在覆盖保温的同时做好洒水，避免出现干缩裂缝。养护是使混凝土正常硬化，并防止裂缝产生的关键环节，需要引起施工人员的高度重视，保证养护操作的规范性与有效性。