缓凝型高效减水剂在重建艾里克塔木泄洪闸工程中的应用

马春杰

（新疆塔里木河流域喀什管理局，新建 喀什 844700）

1 工程概况

新疆叶尔羌河流域叶尔羌河48团桥至艾里克塔木渠首段河道整治及提孜那甫河下游退水工程——重建艾里克塔木泄洪闸及库外渠引水闸工程位于小海子水库进水闸处。本次库外渠设计过闸流量为50 m3/s，泄洪闸设计过闸流量为409 m3/s，校核流量为476 m3/s。艾里克塔木泄洪闸为Ⅲ等中型工程，主要建筑物级别3级，库外渠引水闸主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。本工程分别修建上游导流堤坝，7孔泄洪闸一座，长68.4 m，宽19.5 m，用于防洪度汛，节制河道流量。3孔库外渠引水闸一座长21.8 m，宽19.5 m，是下游约100万亩农田主要灌溉水来源。交通桥一座，横跨河道，桥面宽8 m。地基处理采用振冲碎石桩，泄洪闸闸底板顶高程为1117.2 m，引水闸闸室底板顶高程为1117.7 m。泄洪闸每孔净宽8 m，总净宽56 m，闸墩高6.5 m，中墩厚1.2 m、缝墩0.8 m、边墩厚2.2 m。引水闸每孔净宽5 m，总净宽15 m，闸墩高6 m，中墩厚1.2 m、边墩厚2.2 m。闸上交通桥桥面高程为1124.07 m。

2 缓凝型高效减水剂的应用要点

2.1 原材料准备

闸墩砼设计标号为C30二级配砼，水泥标号选用中联P·O42.5级普通硅酸盐水泥，在满足工程设计和施工工艺要求的前提下，掺优质粉煤灰，尽量减少水泥用量，降低水化热。采用缓凝型高效减水剂，在满足工程设计强度要求和施工工艺要求的基础上减少砼拌和用水量，避免收缩裂缝的产生。原材料方面，为防止裂缝的产生，还应避免高细度水泥的采用，加强砂石级配、含泥量、非活性及杂质含量等的控制，在力学性能及施工性能符合设计规范的情况下，通过降低水泥用量和胶凝材料量、添加适量的粉煤灰等混合材料降低单位材料用水量以及混凝土中水量蒸发量，确保密实度的同时减少细骨料用量。

2.2 泵送混凝土配合比的确定

重建艾里克塔木泄洪闸及库外渠引水闸工程混凝土施工过程中，必须按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2000）、《泵送混凝土施工技术规程》（JGJ/T 10-95）进行配合比确定，在保证砼和易性及可泵性的前提下，采用低流态混凝土，掺优质粉煤灰和高效减水剂[1]，保证骨料粒径的适度性，通过选择骨料极配、加强对骨料中含泥量的控制以降低结构可能出现的收缩裂缝。闸墩施工的过程中同样采用自拌泵送的方法，因为自拌泵送过程所需水泥材料用量大，材料泵送过程中必将产生较大的水化热，引起成品混凝土较大的收缩。为此，应当加强泵送混凝土配比的控制，尤其要注重砂率指标的选择，并尽量缩短成品混凝土泵送距离，增加对外加剂添加量的控制，达到控制成品混凝土收缩变形，确保施工质量的目的。

为此，重建艾里克塔木泄洪闸及库外渠引水闸工程闸墩混凝土配合比设计如下:本工程闸墩混凝土强度等级为C30，针对工程实际和泵送施工要求，以及理论计算和试配结果，所选用的配合比见表1，并委托有资质的检测机构进行试配和试验，将砼配料单上报监理处批准后使用。

表1 泵送混凝土配合比

2.3 温控设计

在材料和配合比已经确定的情况下，如何降低混凝土的温升，减小混凝土的内外温差，控制温度应力，减少甚至避免闸墩出现裂缝是施工中控制的重点。由于混凝土的最高温度是浇筑温度和水泥水化热温升之和，在施工中从以下几个方面采取措施进行控制:①控制混凝土入仓温度，用井水拌制混凝土，特别是中午浇筑时安排专人用冷水冷却骨料；②加强混凝土养护，减小混凝土内外温差，考虑到闸墩混凝土工程施工主要在高温季节，保证砼表面保持湿润状态，防止砼表面失水过快造成砼干缩裂缝产生，有助于完成混凝土水化作用[2]。为达到养护目的，养护时间满足《水闸施工规范》的规定并不少于14 d。

2.4 施工现场准备

混凝土拌和系统的准备:泄洪闸三孔一联闸墩长19.5 m，底高程1117.2.00 m，顶面高程为1123.7 m，缝墩厚度为0.8 m，中墩厚1.2 m，计划采用水平分层浇筑，砼分坯振捣厚度为0.3 m，浇筑分层为0.9 m，按缝（边）墩→中墩→缝（边）墩，水平分层循环浇筑。

3 施工工艺要点

3.1 砼浇筑和振捣的方法

采用水平分层的浇筑方法，从右岸闸墩向左岸闸墩浇筑，在2 h内保证新老砼的覆盖，插入式振捣器振捣，在施工时注意插筋、止水和预埋铁件的保护及其位置的准确性，防止振捣器操作时，破坏插筋、止水铜片和预埋件，采用人工补浆振捣密实，混凝土表面三搓两抹成活。

3.2 砼输送泵管的布置

搭设浇筑辅助脚手架和浇筑通道，并设置安全防护网，布置一路泵管，泵管爬高至墩墙处用钢管固定，防止泵送砼时的冲击荷载影响建筑物的几何尺寸，导致钢筋和预埋件移位，所以必须加强插筋、预埋件的保护，保证砼内在质量和整体尺寸，严禁泵管直接从埋件表面通过。砼输送前，用同标号水泥砂浆充分润滑管壁后开始泵送砼。

3.3 施工缝处理

为进行重建艾里克塔木泄洪闸及库外渠引水闸工程硬化混凝土的表面处理，应彻底清除施工缝内的杂物、水泥薄膜、软弱材料后进行表面凿毛处理，并充分冲洗和润湿后清除表面积水，再在施工缝内浇筑混凝土。为防止施工缝处钢筋引起周围混凝土结构的松动与破坏，对于施工缝处的钢筋必须进行回直处理，彻底清除钢筋外表面水泥砂浆和浮锈。施工缝处浇筑混凝土前先进行一层砂浆铺筑，边浇筑边振捣，确保新旧混凝土结构密实结合。

3.4 伸缩缝和埋设件

3.4.1 伸缩缝处理

伸缩缝的材料技术性能需满足施工规范规定。伸缩缝要求紧贴砼安装，防止砼进入空隙造成伸缩缝不平直，涂刷均匀，其尺寸、厚度符合设计要求，各部位沉降缝的高度应略高于混凝土浇筑高度，待两侧混凝土浇筑完毕达一定强度后进行铲平修整。伸缩缝的安装拟采用后贴法[3]。

3.4.2 埋设件

埋件就位调整完毕，与混凝土中的预留锚栓或锚板焊牢。为确保预埋件施工质量，不能在主轨、侧轨层工作基面粘结加固材料，必须采用不锈钢焊条保证预埋件接头焊接牢固，闸门位置及闸门门槽预埋件放线依据闸室中心线通过经纬仪和水准仪完成，基准线的安装既要保证闸室门槽部件安装尺寸的精准，又要起到控制总安装尺寸的作用。基准点设置好后必须保留至验收合格再予以拆除。在进行闸室门槽预埋件吊装过程中必须加强防变形控制，待主反轨就位后，以预埋件安装位置线为基准，并采用经纬仪进行其平行度与垂直度的检验与校核。在安装过程中，本工程实行点焊法加固焊接，以达到防止主反轨安装过程中可能发生焊接变形的目的。在预埋件安装施工及混凝土浇筑施工结束后，进行所有预埋件工作基面焊接接缝的打磨，确保其表面平整度及光洁度与埋件一致。结束预埋件安装后，按照施工组织设计文件进行埋件所有外露表面的清理和防腐处理，并由监理工程师依据图纸及相关设计规范进行预埋件施工质量的复检。

3.5 混凝土面的修整

对于缓凝高效减水剂施工而言，尤其应加强混凝土结构表面质量的控制，根据类似工程施工经验，掺加缓凝高效减水剂的混凝土结构质量缺陷主要表现为蜂窝麻面、漏浆、栓孔等，对于检查过程中发现的质量缺陷，必须报监理工程师复检后尽快处理。在混凝土结构松散部位凿除打毛润湿，再刷一层纯水泥浆，并采用与本体相同标号、相同配合比的砂浆进行填筑、压实，最后进行压面与磨光。该垫块后，在孔口刷纯水泥浆一层，再同上述程序修补表面。

4 结论

新疆叶尔羌河流域叶尔羌河48团桥至艾里克塔木渠首段河道整治及提孜那甫河下游退水工程——重建艾里克塔木泄洪闸及库外渠引水闸工程运行实际表明，缓凝型高效减水剂在混凝土工程中发挥了较好的作用。为充分发挥缓凝型高效减水剂高效减水、增强、耐久等作用，在原材料选择及施工准备阶段必须充分考虑外加剂应用过程中不同批次水泥与减水剂各组分之间的适应性关系，调整保水组分配比与用量，测试净浆流动性，不断提升混凝土的和易性，并进行混凝土拌合试验，在保证施工质量的基础上控制工程投资。