混凝土施工技术在水利水电施工中的应用

石 伟 陈 刚 王 亮

混凝土施工技术在水利水电施工中的应用

石 伟 陈 刚 王 亮

（丹江口市宇箭水利电力工程有限责任公司，湖北 十堰 442700）

经济社会的高速发展，需要有水利水电等系列基础设施作为支撑，而考虑水利水电工程特点，如若存在混凝土施工缺陷，会影响其主体结构质量，甚至带来安全事故，为此，需更为重视混凝土施工，切实掌握水闸、大坝、防渗墙等建设要求，提高水利工程整体质量。本文首先探讨水利水电混凝土浇筑原则，并以水闸、大坝为重点就混凝土施工技术予以分析，还提出具体的应用对策，以期对水利水电施工有所帮助。

水利水电；混凝土；施工技术；应用

通常而言，水利水电工程主体构造复杂且以混凝土为主，要想实现工程质量提升，势必要重视混凝土施工。坝体、水闸等作为水利工程重要结构，也是由混凝土浇筑而来的，但在实际施工时，应结合水利水电特点，以相关原则约束好混凝土施工流程，提高水利水电混凝土浇筑效果。在水利水电施工中具体应用混凝土施工技术时，除基本技术性要求外，也要把握好管理要求，以便为水利工程提供全方位质量保障。

1 水利水电混凝土浇筑原则

当涉及到水利水电工程时，需尤为重视基础及主体浇筑，其中包含较多原则性要求[1]：一是要优先应用深基础浇筑模式，如此即可减少对周边工程影响，尤其是那些浅基础建筑，还有助于水利施工效率提升，降低相邻建筑的干扰风险。二是对于不同的浇筑对象，要对比分析结构自重情况，通常要优先就自重大的部分进行浇筑，在该原则下，能够避免对相邻自重轻部分产生牵连影响，还可加快基础沉降的速度。三是要分析水利工程不同部位的浇筑需求，对其上层建筑部分，应将浇筑高度及次数作为选择条件，尽可能使水利建筑不同部分同时完成沉降，减少相互间的影响。四是要从水利建筑重要性出发，优先进行重要部分的浇筑，而对水利工程中相对次要或者零散分布的建筑部分，应当待完成主要浇筑任务后在进行穿插式浇筑，提高水利水电混凝土浇筑效果。

2 混凝土施工技术的实际应用

2.1 在水闸施工中的应用

为更好地进行混凝土施工，首先需对水闸构造有所了解，其作为基本的水工建筑物，主要有如下构造[2]：一是上游连接段，处于水闸的来水侧，包含有各类放坡、防冲槽等构造物；二是闸室，对水闸其主要控制作用，主要涉及闸门、底板等结构；三是下游连接段，通常情况下需构造消力池等水利设施，降低水闸防水冲击力。水闸构造相对复杂，地基处理等流程繁多，水闸质量混凝土施工有极高要求，需在水闸施工流程要求下，严格要求水闸底板、闸墩等混凝土施工环节，保证水闸整体质量。

2.1.1水闸底板混凝土施工

通常来说，水闸底板在进行到浇筑环节前，还要经过模型设立、钢筋绑扎、脚手架搭建等环节[3]。在确定好底板地基范围后，因其多为软土地基，通常在底板浇筑前要进行垫层预铺，其厚度为1cm，可起到一定的保护与找平作用。水闸底板模板支立工作，其架设范围主要是水闸四周，可借助木桩等结构实现有效支撑。要想降低水闸底板的沉降风险，需严控底板浇筑工作。在混凝土强度方面，水闸底板与基础部分需一致，而且要保证底板浇筑质量。对于底板钢筋部分，要注意形变问题预防，主要通过脚手架、铅丝帮吊等加以实现，还需检验底板钢筋的固定效果。当实际开展底板浇筑工作时，需要结合底板钢筋分布情况，合理要求浇筑过程，并达到底板浇筑的预期厚度。

2.1.2水闸闸墩混凝土施工

考虑到闸墩结构特点，存在着较高浇筑难度，尤其是门槽部位，由于结构需要，往往涉及有许多的钢筋及预埋件，而且闸墩本身作业空间比较狭小。当浇筑闸墩时，应处理好施工缝问题，通常应结合其实际倾向，确定合适的浇筑顺序。要想保证水闸整体质量，无论是底板还是闸墩，应当重视两者连接问题，连接部位浇筑时要尽可能保持对称，以免因两侧沉降不均匀而对水闸带来新的问题。闸槽往往是浇筑难点，也对闸墩质量有重要影响，一般有两种浇筑模式[4]：预制与现浇门槽，对于后者要求进行一次性浇筑。在闸墩浇筑工作中，最为常用的工艺模式为固定模板施工，在实际操作中，可借助立模工作实现闸墩尺寸数据的控制，但要确保固定模板搭设质量。而闸墩模板支立也有顺序要求，通常徐先后进行平面及圆头模板的支立工作，直至完成闸墩立模工作。但是，对于闸墩浇筑工作，对其厚度的控制主要是通过对拉螺栓加套的方式加以实现，然而也存在不足，闸墩在浇筑后随着螺栓的拉出会出现明显的表面凹槽，影响闸墩外观效果。为此，当前主要是利用橡胶垫片来规避上述问题，待将其穿入螺栓后再进行预埋操作，通过控制螺栓长度及垫块厚度，可使其达到闸墩厚度，简化了后续操作。

2.2 在大坝施工中的应用

2.2.1分缝分块施工技术

在实际水利工程中，分缝分块技术较为适用于大坝浇筑，而根据分块方式的不同，大体混凝土分块施工又有如下分类[5]。第一是通仓分块，在该施工方式下，坝体的浇筑不再进行纵缝的预留，也省去了冷却管路的埋设，基本上是对坝体采取分层浇筑的模式，其关键在于在大坝浇筑中注意温度的有效控制，但也因为坝段长度大，整体浇筑下温度裂缝病害严重，同时通仓分块也有仓面大、易施工的优势，尤其是在机械化加持下，通仓分块施工效率较高。第二是错缝分块，在该施工方式下，其分块依据主要是方向及高度，相较于上述通仓分块方式，其浇筑块的体积更小，不再需严控浇注温度，也省去了接缝灌浆的环节，然而因为错缝分块容易出现块间干扰，进而带来坝体浇筑裂缝的情况。第三使纵缝分块，通过采用这一分块模式，免去了块间干扰影响，而且分块浇筑温度控制难度低，然而需要进行接缝灌浆操作，可使坝体更为稳固的同时接缝灌浆难度也大，需要有较高技术水平。

2.2.2接缝灌浆施工技术

在对坝体进行浇筑时，接缝灌浆也是关键环节，有助于提升坝体整体性。灌浆管路系统的布置对其施工效果有直接影响，主要有骑缝式、盒式以及重复式灌浆等类别，需根据大坝浇筑特点加以选择。首先，骑缝式的优势在于灌浆效率较高，在大坝块缝中也能实现平均升浆，而且堵塞问题几率小；其次，重复式的优势在于能够实现重复灌浆，管路系统利用率高；最后，盒式可达较高的灌浆质量，而且也不易发生阻塞问题，较多应用于纵缝灌浆，然而整体耗材高，灌浆成本大。考虑其隐蔽工程属性，更要重视接缝灌浆工艺控制，这关系着大坝整体质量。在实际进行接缝灌浆操作时，应注意坝体分块的变形情况，以免因此造成接缝变化，若其实际张开度偏离设计值，出现变窄、闭合等情况，会改变其内部应力分布，如不加以关注，接缝灌浆部位可能出现拉裂等问题。要注意灌浆顺序的选择，应当结合坝体受力，更多情况下是横缝为先，而若坝块对侧向稳定性有更高要求，则要以纵缝灌浆为先，但要注意的是横、纵缝的灌注操作必须要错开，以免相互间产生影响。

2.2.3灌浆压力及接缝张开度设计

为确保接缝处置效果，应当做好灌浆压力设计工作，而且以此为据进行灌浆压力控制时，也要分清主次。通常情况下，要优先控制灌区顶部灌浆压力，这也是控制的重点，而对于递呈接缝应当置于次要的位置。对于进浆口部位，通常无需专门进行压力控制。灌浆压力的设计，应当有所依据，尤其是对于代表性的坝块，需要预先对其应力情况加以分析。同时，张开度也是坝块接缝的关键性指标，可用于其可灌性的描述，为使接缝灌浆具备可行性，首先要满足张开度要求，在设计时需以水泥最大粒径为对照，不得小于3倍数值。要有合适的张开度数值，最佳数值为1mm，若张开度过大会因此而带来水泥干缩问题，影响到接缝灌浆处置效果。当实际操作时，考虑到灌浆会带来张开度的增长，应当对接缝张开度增大量加以限制，尽可能降低对大坝坝块的应力作用。

3 混凝土施工技术应用对策

3.1 重视施工设计

考虑水利施工复杂性，科学的施工设计是其基本要求，关系着水利施工有序性。但要想做好水利施工设计工作，还应关注如下问题：一是对于施工设计人员而言，不仅要有水利设计理论及经验的积累，还要有科学缜密的分析，明确水利施工设计思路，尤其是要结合水利地理条件，减少施工设计与环境的冲突，这样不仅可提升水利施工效率，还能规避设计改动及返工问题，有着明显的设计效益优势。二是待初步完成水利水电施工设计后，出于稳妥考虑，还应交由专业设计院加以审批，可有效减少水利施工设计失误，而且在共同论证下，水利水电混凝土施工将更为高效。

3.2 强化施工环节管理

对于实际水利水电项目而言，不同结构部位对混凝土施工有不同的技术要求，其技术环节众多，需要不断强化环节管控，水利水电施工质量才更具保障。相关要求如下：一是配比的优化，要结合水利水电工程要求，通过试验获取适用于水利水电不同施工部分的混凝土材料配比。二是要做好材料管理，水利水电施工管理者，应当以更为严格的标准控制材料采购及存储环节，减少因此而带来的水利水电施工问题。三是水利水电施工人员管理，对于混凝土施工部分，应持有相关证明方可上岗，有效规避人员技术问题。四是要明确水闸、坝体浇筑及接缝灌浆等技术要求，确保施工操作的有序性。

3.3 提高施工检验人员素质

在水利水电施工环节衔接中，施工检验工作发挥关键性作用，但因检验人员素质缺陷，可能出现质量问题漏检的情况，为此要重视施工检验人员管理。首先要加强技术储备，在水利水电质量提升要求下，混凝土施工技术也在不断改进，要求改变以往过度依靠检验经验的模式，而是要注重素质提升，不断丰富施工检验技术储备。其次要开展专业化、系统化培训，施工检验人员要强化学习，熟悉新技术条件下水利水电混凝土施工潜在问题，通过培训使其做好技术准备。最后对施工检验岗位，要搭配好管理与奖惩制度，从内在提升施工检验工作动力。

3.4 做好混凝土后期维护

水利水电施工管理要贯穿始终，切实加强混凝土维护，兼顾好水利工程工期与质量要求。对于水闸、坝体等部位，若所浇筑混凝土并未达到水利设计中的密实度要求，在环境因素长期影响下，水利工程内部钢筋将更快锈蚀，破坏内部结合紧密性，甚至于水利工程主体出现裂缝、剥落等问题，对其质量及安全有严重危害，而且还将缩短水利工程寿命。为此，应有严格的质检规定，有效约束混凝土维护，对于检测不达标的水利工程部分，应返工后重新履行浇筑、维护、检验等环节。对于水利工程密实度指标而言，有效的结构养护是其提升的关键，可降低其中的缝隙分布，使水利工程更为密实。不仅如此，在混凝土养护阶段，动态管理分析也是必要的，可更好的掌握水利工程质量变化，进而有效防治病害问题。

4 结束语

综上所述，水利水电工程要想具备可持续性，关键还是要看建设质量，而混凝土作为主体结构，更要在水闸、坝体、地基等施工中，把控好混凝土施工技术，做好环节管理及施工设计，建设高质量的水利施工检验队伍，满足水利水电工程交付质量要求。

[1]王荣华.混凝土施工技术在水利水电工程施工中的实践[J].四川水泥,2020(01):28.

[2]李妹.混凝土施工技术在水利水电施工中的运用探究[J].建材与装饰,2019(21):290-291.

[3]李继芳.混凝土施工技术在水利水电施工中的运用之研究[J].产业科技创新,2019,1(14):67-68.

[4]叶健.刍议混凝土防渗墙技术在水利水电建筑施工中的应用[J].科技风,2019(08):213.

[5]许正明.混凝土施工技术在水利水电施工中的应用方法探究[J].中国新技术新产品,2019(02):113-114.

石伟（1985.10- ），男，汉，籍贯：湖北丹江口，职称：工程师，学历：本科，单位：丹江口市宇箭水利电力工程有限责任公司，研究方向：土木工程专业；陈刚（1970.09- ），男，汉，籍贯：湖北丹江口，职称：工程师，学历：本科，单位：丹江口市宇箭水利电力工程有限责任公司，水利水电工程；王亮（1986.10- ），男，汉，籍贯：湖北丹江口，职称：工程师，学历：本科，单位：丹江口市宇箭水利电力工程有限责任公司，土木工程专业。

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