水库大坝混凝土施工关键工艺及质量控制措施

2021-11-25徐永沛广东粤源工程咨询有限公司

珠江水运 2021年21期

徐永沛广东粤源工程咨询有限公司

水利工程建设自古以来就是关系到我国民生发展与社会稳定的重要基础性建设，随着中国特色社会主义现代化建设的高质量发展转型，水库大坝作为水利工程关键项目，在防洪、发电等许多方面上都扮演着重要的角色。然而水库大坝的施工环境和混凝土工艺有着复杂多变的特点，必须要加强对混凝土施工工艺的把控，进一步提高质量控制的实效性。

1.水库大坝混凝土施工关键工艺分析

1.1 开挖处理与建基面清理

首先，水库大坝的岩石面挖掘，由于黑砂岩本身的特性，普通的开挖方式不能满足实际需要，必须采取特殊的开挖方法。其次，考虑到一些特定位置的岩石层在长时间的暴露影响下，会出现风化和破碎的危险，还要借助混凝土开挖回填的施工工艺进行加固，以提升整体质量。最后，在开挖水库大坝主体的过程中，还应在混凝土加固时，及时清理建基面，为后续的浇筑应用提供良好的基面环境，在清理时，要用高压水枪冲洗需要被浇筑的面，若出现高压水枪难以接触的位置，可以选择人工镐凿清理碎石的方式，再用高压水清洁。另外，还要对开凿位置周围的岩石以及断层面进行充分清理。

1.2 模板的安装、调节与拆除

在进行混凝土浇筑施工前，还需要在水库大坝的地板上预埋加固钢筋，以焊接加螺栓的的方式进行固位，在这一过程中需要安装特定的模板作为锚固位置的有力支撑，在钢管连接作用下，避免上、下层因浇筑而出现模板倾倒的情况。在模板安装的过程中，需要用木条提前固型，并在绷紧螺栓后，合理浇筑适量混凝土，在这操作中需要注意的是，如果模板在同一个仓内，需要借助U形卡固定，以确保模板安装的各个部分成为完整的一体。另外，当仓位末端和特定转角已经被加固过，则需要从水平和垂直方向测量不同位置的角度，同时还要对定位锥、锚筋和螺栓提前预埋，确保为后续施工提供良好条件。在按照仓位要求安装悬挂好模板后，在测量时，还要根据不同角度的倾斜特点调节模板，并在基准面浇筑混凝土，在经过调节后，使上下结合面的角度满足倾斜要求。相应地，由于不同位置浇筑的混凝土量各有不同，所以必须在确保混凝土完全凝固后，才能拆模。在拆除模板后还要及时取出内部的固定螺栓，并用膨胀水泥将孔洞填实抹平。

1.3 混凝土布料

水库大坝的建筑主体位置具有特定的高度和宽度，因此，在混凝土浇筑的初期，要坚持分层、分段的浇筑原则，根据实际位置宽度和角度的特点加以调节。通常情况下，大多数水库坝体的浇筑过程中最少要七天，在上下层位置的浇筑过程中还要对混凝土缝隙进行修补美化，才能实现上下层混凝土的高质量衔接。混凝土布料的处理过程中，先要结合建筑的实际需要对布料表面进行彻底清洗，可以在布料表面涂抹适当厚度的水泥砂浆，以此来增加布料混凝土的结合度。再者还要控制布料的朝向和次序，应结合混凝土浇筑的需要，采取阶梯式浇筑法，严格控制阶梯长度和混凝土凝结时间。当水库坝体的主要区域还需要满足水面冲刷的条件时，布料的方式应选择以沿坝体轴线方向为基准，不断提升坝体的承载力。另外，在坝体混凝土浇筑的过程中还要严格控制速度和宽度，一方面，要严格控制不同仓位的规模和浇筑次序的时间间隔，可以使用仪器协助控制混凝土凝固时间。另一方面，还要采用台阶法控制台阶厚度和布料宽度，确保在不同的初凝条件和环境下都能把握混凝土初凝的精确时间。

1.4 分块浇筑与振捣

在进行混凝土浇筑的过程中要先进行表面处理，要提前处理在被浇筑位置上的污水，确保上下层的污水被水泵抽放在低洼处。在浇筑的过程中，由于现阶段水库大坝的混凝土施工量相对较大，大部分建设单位都无法实现一次浇筑，因此，针对这一普遍现象，出现了分体、分块、分批的浇筑方法。不同于一次浇筑对冷凝和冷却设备的需求，分块浇筑的方式从水库坝体坝段的实际情况出发，不仅不需要额外的冷却管埋设，还不需要设置纵缝。施工单位在采用分块浇筑的工艺时，虽然无需考虑温度的控制问题，但由于建筑块之间的作用影响也会形成一定温度裂缝，多多少少会影响后续施工，所以要在充分把握分块浇筑的优点基础上，避免分块浇筑的不良影响，提高浇筑前水库坝体的完整度。

在水库大坝的混凝土施工中，一般会利用高频振捣器完成浇筑后的振捣，而振捣的主要目的是为了让已浇筑的混凝土结构更均质。当前，梅花形插点法是混凝土施工的主要振捣方式，在采取这类方法时，每一个插点之间的距离有着严格的要求，不能大于50cm。另外，每次的振捣过程中都要观测混凝土结构的实际下沉速度和特定位置变化量，尤其要考虑不同位置的特定振捣时间，防止振捣频率和时间的过快过长破坏模板、钢筋等内部构件，可以通过事先标记的方式，在确保振捣质量，保证混凝土密实结构的同时，防止出现承载负荷应力不均等问题。

1.5 接缝灌浆

目前，混凝土接缝灌浆的处理方式可以主要分为以下几类，首先是盒式灌浆。在纵缝灌浆的过程中，盒式灌浆的应用相对其他混凝土灌浆方式更广泛，特别是当出现灌浆管不通等常见问题时，盒式灌浆依然能保持较高的质量，主要缺点则是会消耗过多管材。其次是骑缝式灌浆。在实际的混凝土灌浆应用中，采用骑缝式灌浆的方式，在扩散方面的表现会更好，且升浆效果会更加均匀。最后是重复式灌浆。重复式灌浆具备使管道保持畅通状态的功能，有利于实现重复灌浆的需要。为了防止出现水库坝体形变，考虑到接缝灌浆工程的隐秘性，必须要严格控制灌浆的施工质量，同时还要规范接缝灌浆的顺序，充分结合水泥结石的实际受力情况，调整横缝和纵缝的处理顺序。

2.水库大坝混凝与施工质量控制措施

2.1 混凝土配合比

混凝土结构的质量水平很大程度上由混凝土的配合比决定，考虑混凝土的配合比控制对整个水库大坝的混凝土质量有着相当重要的影响，在实际施工的过程中，施工单位要充分考虑不同混凝土施工位置的实际需要，充分掌握不同施工部位对各个构件的强度需求，科学地调整混凝土配合水灰比，并在实际浇筑施工进行彻底的复查。

2.2 混凝土材料质量

在水库坝体的施工建设中，混凝土材料的质量标准是决定水利工程建设质量的重要条件。因此，在施工的准备过程中，施工单位必须加强对材料的整体质量把控，首先，在混凝土水泥材料购置过程中，必须对进入施工现场内的水泥品质有严格要求，相关施工质检人员要进一步核查水泥的品类、级别和参数，还要有专业人士检查水泥的强度等其他性能。其次，在大坝混凝土施工的过程中，还需要考虑混料中水资源的质量，要确保混凝土结构中用水纯净无杂质污染。最后，还要严格考虑骨料的粗细情况，严格考察骨料的强硬刚度。相应地，还要注意骨料材料的存放以及搅拌时间的控制，要做好现场材料的降温处理，并避免搅拌时间过长出现离析的情况。