水利大坝工程混凝土施工常见质量问题及管理措施
2021-12-06潘会阳严仕恩
潘会阳 严仕恩
摘要:改革开放以来,随着中国经济的快速发展,国家也加快了水利大坝工程建设,即水利大坝工程建设已成为振兴中国经济基础的支柱产业之一。然而,在水利大坝建设中,由于各种因素的影响,水利大坝工程往往存在各种安全隐患,特别是在大坝工程中,混凝土中会出现质量问题,影响工程的安全稳定。因此,工程施工质量直接关系到国家生命安全和经济损失,必须高度重视,结合多年的工作经验,对水利大坝工程混凝土施工中常见的质量问题及管理措施进行了探讨和分析,仅供同行参考。
关键词:水利大坝工程;混凝土施工;常见质量问题;管理措施
1水利大坝混凝土工程常见质量问题
1.1水利大坝工程混凝土裂缝成因
目前,水利大坝工程混凝土施工裂缝主要有三个原因:① 混凝土浇筑过程中会发生水化反应,导致混凝土内外温差大,产生裂缝和变形。② 当混凝土硬化时,会发生收缩反应,导致混凝土构件变形和裂缝。③ 混凝土搅拌过程中会发生一些化学反应,产生的物质会导致混凝土开裂。④ 如果混凝土表面上的水蒸发得太快,内部温度会迅速升高,但混凝土表面仍然是塑性的,会出现裂缝。⑤ 如果水利大坝大坝结构不均匀,也会出现裂缝。产生裂缝的原因多种多样,应根据不同的裂缝原因找到相应的解决办法。
1.2材料质量问题
在水利大坝建设过程中,与钢筋混凝土建筑质量要求有关的建筑材料主要采用优质水泥和钢筋混凝土作为原材料。水泥浇注料的施工质量直接关系到主体混凝土整体浇注施工质量。水泥在加热水化工过程中会直接产生大量的热量。如果在浇筑混凝土的内部水化过程中没有充分考虑水泥浆在水化过程中释放的内部热量,则水泥浆在水化过程中释放的内部热量将直接导致浇筑混凝土的内部加热温度过高。随着建筑混凝土内外强度温差的逐渐变化和增大,混凝土裂缝表面的张力和应力可能逐渐增大。当裂缝的拉应力强度大于混凝土本身能够承受的温度极限时,混凝土上将很快产生许多裂缝。同时,混合泥浆的水灰比、水泥砂浆的重量和外加剂的配比与混凝土材料的质量密切相关。在实际工程施工中,如果施工作业技术人员不严格按照国家规定的质量比配制钢筋混凝土施工材料,混凝土開裂的概率将大大增加。
1.3温度裂缝
混凝土的整体材料结构特性直接决定其整体收缩压缩极限和整体压缩承载力极限。即使混凝土的整体收缩压缩能力应有一定的压缩极限,混凝土的整体抗压腐蚀能力也应有一定的压缩极限。当室内外环境温度变化时,混凝土基体将逐渐产生热收缩、膨胀和冷收缩两种物理应力效应,混凝土基体表面也可能因冷收缩或热膨胀而逐渐产生横向拉应力。当拉压应力超过混凝土能承受的最大拉压应力极限时,混凝土中可能会出现巨大裂缝。
1.4混合收缩裂缝
混凝土的风化形成与钢筋水泥的风化凝结密切相关。水泥在水中的凝结过程和水的均匀性对水泥混凝土的质量稳定性有很大影响。如果在挤压凝结水的过程中,钢筋水泥体积变化不均匀,将直接导致钢筋混凝土热反射差,应力膨胀后产生裂缝。裂缝产生的主要原因是室外混凝土施工养护后室内温度较低,使室内混凝土再次收缩,促进各种裂缝的再次发生。同时,外力对建筑混凝土收缩裂缝的直接影响也可能对收缩裂缝产生不利影响,这也是造成建筑混凝土收缩裂缝的主要影响因素。
2水利大坝工程中混凝土施工质量管理的措施
水利大坝大坝工程建设是一项非常系统和复杂的工作,涉及多方面。只有在混凝土工程施工方面,才能保证其施工质量,做好以下关键环节的质量控制。
2.1混凝土搅拌的质量控制
在我国水利大坝大坝工程建设中,钢筋混凝土施工过程的质量至关重要。因此,应认真做好钢筋混凝土结构材料的施工前准备和验收工作,其中材料拌和是一个非常重要的环节。在大坝混凝土材料的拌和作业中,大多采用大型机械设备进行拌和,不仅材料成本高,而且拌和速度快,质地均匀。在此操作过程中,应强调在搅拌操作前,应严格、仔细地检查所使用的原材料,严禁大量使用不完全合格或有质量缺陷的搅拌材料。整机搅拌时,应先进行试验,并按试验得出的比例进行混合,避免误差过大。搅拌材料时,操作人员不得随意改变混合剂的比例。混合或间接配制的钢筋混凝土浇筑材料经检验不合格时,不得直接用于其他浇筑层的施工。在混凝土材料的拌和使用过程中,应严格保证所有混凝土材料拌和均匀,颜色一致,以保证材料流动性好,附着力好。搅拌过程中注意避免混杂物,及时安排物业专人监督现场垃圾清理。浇筑工程完成后,应覆盖一层塑料薄膜,以避免阳光和外部环境水分的直接影响和材料损坏,造成上述局部裂缝。
2.2大坝混凝土浇筑质量控制
混凝土浇筑主体工程是我国水利大坝主体工程的重要组成部分。坝体混凝土采用高频振捣器振捣,小型混凝土体积大、坝体结构复杂部位采用插入式高频软轴自动振捣器振捣。每个固定位置的滴水振捣直至基层混凝土不再明显下沉,不再出现大气泡,不再随泌水振捣为止。插入基础混凝土的两个振动器之间的振动间隔半径不得大于有效振动间隔半径的1.5倍;振捣上基层混凝土时,振动器一端插入下基层混凝土约5cm,以加强上下基层混凝土的紧密结合。一般情况下,振捣器与连接模板的垂直振捣距离必须大于振捣器有效振捣半径的1/2,模板不得与模板钢筋等预埋件垂直接触。根据大坝各浇筑块的高程、位置、土壤气候、降水温度等条件确定各浇筑块的高度。控制舱内每层铺料厚度约40cm,不大于50cm。在大面积实体浇筑和凝结过程中,为了大大提高浇筑混凝土的简易性和热量,节约浇筑水泥,降低凝结水化热,延长浇筑混凝土的初凝时间,可分别添加P或PT固体转化复合糖蜜和Z或ZT固体转化复合糖蜜。糖蜜不仅能有效减少体内水分,还能延缓血液凝固。用量一般为0.2~0.25%,可有效节约10%的初凝水泥,并可延长初凝水泥时间2~3小时。在冬季低温潮湿天气,为提前缩短拆模施工时间,加快钢筋立模机周转,采用N-MT材料转化的糖蜜对钢筋混凝土进行早期加固。
2.3大坝混凝土工程的施工和维护
在大坝混凝土工程施工过程中,养护管理非常重要,是提高大坝工程整体施工质量的有效途径和方法。尽管大坝工程混凝土施工质量和技术要点的控制非常重要,但拟建工程竣工后的验收和运维管理不容低估,这在很大程度上关系到整个水利大坝工程的施工质量。对本工程施工的关键环节和易出现质量问题的部位,进行重点检查保证质量。在水利大坝混凝土工程施工过程中,应不断提高混凝土结构的浇筑强度,避免因混凝土铺装层间隙过大而引起的施工质量问题。在实际施工操作过程中,应尽量保持混凝土结构内部温度和湿度的稳定性,牢固避免混凝土结构表面长期暴露在自然环境中。在实践中,可以使用防水油布、塑料布和水扩散法适当覆盖表面。混凝土结构养护过程主要包括施工阶段的养护和运维管理阶段的养护,如裂缝修补、混凝土侵蚀修补、水下修补等。在水利大坝工程混凝土结构施工过程中,在条件允许的情况下,应停止或减少泄水,以有效降低水库水位,保证大坝挡水断面足够大。根据实际情况,选择合理的开挖、回填、压实和灌浆处理及维护方法。
3结论
水利大坝混凝土施工过程中的质量问题和管理措施必须根据当地实际情况进行,并对大坝混凝土浇筑中的一系列问题提出相应的解决办法。严格选择原材料质量,严格掌握各环节,提高工程整体质量。另外,必须及时解决施工过程中存在的一些安全隐患,避免影响整个工程的质量标准,相应的管理制度可以在一定程度上提高水利大坝工程的质量。
参考文献
[1]马良伟.浅析水利大坝工程大坝防渗墙施[J].经营管理者,2016(11).