混凝土施工技术在水利水电施工中的应用研究

2021-06-20李少华王沂

运输经理世界 2021年29期

李少华、王沂

（贵州远航交通工程有限公司，贵州铜仁554300）

0 引言

我国经济发展需要水电的保障，在工业生产过程中也需要水利资源的支持，以此增强企业的总体经济。因此，水利水电工程的建设在国家发展中占据重要的位置，因而施工技术需要达到工程项目的基本要求，同时重视工程的质量。混凝土施工技术是否符合工程要求需要工程质量作为基本的保障，不断革新和改进混凝土施工技术才能够进一步提升工程建设质量，推动我国水利水电工程的建设和发展。

1 混凝土施工技术的简述

混凝土施工技术在水利水电工程建设中主要的作用是加固水坝。混凝土的施工主要由水泥、砂岩等材质组成，同时利用钢筋作为结构的框架，以此可以保证建筑物实体的安全性和稳定性。混凝土技术是当前比较简单的开发技术，其稳定性较强，施工便捷，是保证工程质量的基础。如今工程建设技术常用的材料是混凝土结构，在建造结构框架时，能够确保工程处于稳定的状态，以此提高施工过程的稳定和质量[1]。在进行混凝土施工材料的建造时，最主要的施工作业是合理配制混凝土材料的比例。

2 在水利水电施工中应用混凝土施工技术的必要性

2.1 水利水电混凝土施工的特征

水利水电施工和其他普通建筑施工不同，其有着明显的复杂性和明确性，并且该施工的设计范围很广，对于混凝土施工技术要求很高。因为水利水电施工比较大型，施工周期较长，一般都需要三年时间，因此施工材料需要保存时间很长，还需要施工各单位提高保护措施和施工对策，同时积极应用先进技术，最大化降低材料损耗。同时，水利水电工程量较大，其施工环节比较复杂，一般都存在交叉作业和隐蔽工程现象，因此需要施工单位提前制定施工组织方案，有针对性的安排各环节作业，以此确保工程质量。

2.2 水利水电混凝土施工的必要性

水利水电行业的进步不但可以推动我国经济的发展，还可以从本质上支持我国其他行业的发展。对此水利水电工程的质量和安全有着重要的意义，现阶段人们也广泛重视到施工的质量问题。其中，在水利水电施工中混凝土施工技术是不可替代的基本技术，混凝土的应用直接影响水利水电工程施工的质量。在实际的水利水电工程建设中，其本身有着独特的性质，不管是建设的面积还是范围都比较大。在这样的情况下就需要在实际的建设中充分发挥混凝土的特性，以此从根本上确保水坝的牢固性，将混凝土施工技术应用到水利水电施工的实处。

3 在水闸施工中应用混凝土施工技术

要想在水闸的施工中合理运用混凝土施工技术，首先应全面掌握水闸的构造，水闸是最基本的水工建筑物，其最主要的构造包括以下几个方面：第一，上游连接段，位于水闸的侧方，有着各种防冲槽、放坡等结构物质；第二，闸室，其主要的作用是控制水闸，包括了底板、闸门等结构；第三，下游连接段，一般情况下需要建造消水池等水利设施，将水闸防水冲击力降到最低。由于水闸结构比较繁杂，地基处理流程较多，对水闸质量以及混凝土施工提出了更加严格的要求，在施工中必须按照水闸施工的流程进行，对于闸墩、水闸底板等混凝土施工技术环节必须要将作业达到相应的要求，确保水闸的整体质量和效率[2]。

3.1 水闸底板应用混凝土施工

通常情况下，在进行水闸底板浇筑环节之前，先要完成脚手架搭建、钢筋绑扎、模型设立等环节。明确底板地基的范围之后，由于其地基多为软土，一般都会在底板浇筑之前在底层进行预铺工作，以此保护水闸底板以及让其保持平衡。在开展水闸底板模板支力工作时，首先要确定架设的范围，也就是水闸四周，可以在木桩等结构的支撑下完成施工作业。只有严格控制底板建筑的质量，才能很好地减少水闸底板出现升降问题。对于混凝土的强度问题，水闸底板需要和基础部分保持统一，同时确保底板浇筑的质量。而底板钢筋部分，施工人员应重视变形等问题，提前做好预防工作，其需要在铅丝帮吊、手脚架等帮助下完成，同时要检验底板钢筋的固定效果是否达到标准。在实际的底板浇筑工作中，还需要根据底板钢筋的分布，制定合理的浇筑过程和要求，并在实际工作中协调两者的关系，以此达到底板设计的要求。

3.2 水闸闸墩中合理使用混凝土施工

因为闸墩的结构比较特殊，其浇筑的环节比较复杂，特别是门槽部分，因为结构的需求，会触及很多预埋件和钢筋，且闸墩本来的作业空间较小。对此在进行建筑闸墩时，应当重视施工缝环节，根据实际的倾向，明确合理的建筑顺序。不管是底板还是闸墩，都应关注两者的连接环节，在浇筑过程中维持连接部位的对称性，避免出现新的问题。闸槽是浇筑的重难点，直接影响着最后的施工质量，通常分为现浇门槽和预制两种模式，现浇门槽需要一次性完成浇筑作业。在闸墩浇筑的过程中，固定模板施工是其最为常用的工艺手段，并且在具体的操作中可以在立模的帮助下，控制闸墩的尺寸数据，同时必须要重视固定模板搭设的质量。

4 将混凝土施工技术应用于大坝施工中

4.1 分缝分块施工技术

水利工程中的分缝分块技术主要适合于大坝的浇筑中，由于分块有很多方式，所以大体混凝土分块施工可以分为三种。首先是通仓分块，在这样的方式中，不再预留坝体浇筑的纵缝，本质上是对坝体使用分层的浇筑方法，重点是控制温度，但由于坝段的长度较长，在整体浇筑中会出现严重的温度裂缝；而通仓分块容易施工且仓面较大，在机械化的支持下，其施工效果更佳。其次，错缝分块，这样的方式需要结合高度和方向，且这个方式下浇筑快的体积较小；但因为错缝分块易出现块间的干扰问题，会为整体浇筑带来裂缝。最后是纵缝分块，抗干扰能力强，温度的控制难度不高，但需要操作接缝灌浆，这样可以稳固坝体。

4.2 接缝灌浆施工技术

在进行坝体浇筑中，接缝灌浆是很重要的一部分，其能够提高坝体的整体性。这一环节的施工会直接受到灌浆管路系统分布的影响，其主要分为重复式灌浆、盒式和骑缝式等类型，在实际中要根据坝体的特征选择合适的类别。因为工程的施工比较隐蔽，在施工中需要控制接缝灌浆的工艺，这影响着大坝整体的质量。并且在实际的施工中，需要中坝体分块的变形，避免接缝出现变化，如果在具体的操作中出现闭合、变窄等问题，应及时改变内部应力的分布，如果忽略这些问题，最后会产生拉裂等问题。

4.3 灌浆压力及接缝张开度设计

为了保证施工的质量，在进行接缝作业时应重视灌浆压力的相关设计，以设计标准控制灌浆压力，同时分清主次问题。一般在实际的操作中，首先要将灌区顶部灌浆压力控制在规定范围，再递呈接缝。对于灌浆压力的设计工作，需要根据实际的数据，特别是具有代表性的坝块，首先要深入分析应力情况，重视坝块的关键指标也就是张开度，其可以描述施工的可灌性。为了让接缝灌浆能顺利进行，需要严格要求张开度，对照水泥的最大粒径，并将其控制在具体的数值中，不能小于3 倍数值。在实际的施工中应全面考虑张开度的数值变化，在操作中要及时限制其数值的增长问题，以此减少对大坝坝块的应力作用。比如表1，坝体填筑质量控制数据[3]。

5 混凝土施工技术在水利水电施工中的具体使用

5.1 案例分析

其一，水利水电混凝土大坝工程，其拱坝建基面总高度是490.00m，其中双曲拱坝是该工程的最大坝，其高度为111.8m，坝曲线长度是279.54m，总共划分为6 个坝段。大坝顶部厚度是5.1m，其底部厚度是21.3m。该工程在开展混凝土浇筑施工时，受到了施工导流的限制，导致施工难度较大，浇筑方法比较简单化，但是在合理的布局中，能够达到施工标准。

5.2 模板施工

大坝混凝土模板运用了多卡悬臂模板，可以推进施工效率；而闸墩墩头和尾部使用了木模板，可以保证混凝土表面的光滑程度和平整度。表孔溢流堰面和光滑连接部分，根据曲线加工设计和规划，制定了有轨拉模，运用镘尺进行收浆液抹光。利用组合钢板模于坝体廊道侧，而廊道拱顶使用了混凝土预制模板。模板施工流程如图1。

图1 模板施工流程

5.3 坝体混凝土浇筑

5.3.1 施工准备

施工之前，每个仓安置1 个振捣器房，在房内安置2 台变频振捣器，其规格为150，如果安置4 台变频振捣器，其规格则在100 左右。其中的细部结构仓位，需要应用小型振捣器；同时要合理分配作业人员的工作内容，以此提高环节施工质量。

5.3.2 铺料

在混凝土入仓之前，要合理制作混凝土面和基础面，应使用厚度为2～3m 的水泥砂浆进行铺设，其强度要大于浇筑混凝土强度，根据不产生初凝为标准，提高基层覆盖效果。混凝土入仓以后，利用振捣器进行平仓，在混凝土平仓要求下，做好相关处理。

5.3.3 振捣

结束混凝土平仓以后，运用2 台高频振捣器，将振捣好的混凝土从层面塔接位置有序进行振捣，严格控制振捣距离，把振捣器插到下层7cm 左右，保证下层混凝土可以密切整合。对于振捣器的使用方法，必须要快速插入慢慢拔起，严格根据振捣要求进行振捣作业，其中要注意的是做好接缝处理，完成混凝土浇筑环节后，对其进行冲洗工作，以保证混凝土表面清洁，同时在开仓24h 以内，进行最后冲洗工作。

5.3.4 混凝土养护

结束混凝土浇筑工作13～19h 后，要精心养护混凝土所有侧面和表面，保证混凝土表面是湿润的。如果气候炎热、干燥，则需要提前养护。如果冬季气温低于5oC，要及时停止洒水养护。要想预防大坝混凝土内外温度差异过大，必须要严格按照规定，提高混凝土保温工作质量，减少影响工程质量的各种因素。