孟凡山
安徽省興豐建設工程有限公司,安徽合肥 230000
混凝土大壩是水庫最常用的一種大壩形式,但其對施工技術(shù)有很高的要求,如果技術(shù)水平較低,將很難保證施工質(zhì)量,甚至會出現(xiàn)質(zhì)量或安全問題。因此,有必要對大壩混凝土施工技術(shù)進行分析探討。
某水庫是一座集防洪、供水、灌溉和發(fā)電等功能為一體的中型水庫,主要由大壩、電站及引水建筑物等部分構(gòu)成。其中,大壩采用重力壩,頂部高程為233.6m,大壩高為58.8m,大壩頂部長、寬分別為218m和6m。大壩中央設有泄洪道,為WES I型堰,其凈寬為20m,頂部高程225.4m。
按照設計過程中要求的倉面,澆筑時主要采用臺階澆筑的方法,并對澆筑分層的寬度與厚度進行嚴格控制,將分層厚度確定為50cm,分層寬度控制在2.4~2.5m范圍內(nèi),對倉面實施澆筑時需要和大壩軸線平行,按先下游后上游的順序進行,這樣能確保澆筑和加高同步實施。實際澆筑中應盡量多下料,按照從低至高的原則保證工序。澆筑的同時需要做好整平和振搗,保證澆筑密實性,滿足預期質(zhì)量要求。下料時應加強高度控制,一般要控制在2.0m以內(nèi)。此外,接頭、條帶均需采取有效保溫措施,常用措施為鋪蓋保溫被?;炷翍_到以下技術(shù)指標:(1)入倉坍落度控制在50~70mm范圍內(nèi);(2)初凝時間為2h35min;(3)終凝時間為6h40min。施工參數(shù)主要為:(1)滑模總重2.5t;(2)提升速度按照1.5~1.8m/h的要求控制;(3)養(yǎng)護時間控制在10~12h范圍內(nèi)[1]。
平倉是指攤平倉內(nèi)混凝土,保證各部位厚度均勻且一致。如果平倉厚度沒有達到要求,則會引起離析等現(xiàn)象,并且還會出現(xiàn)漏振與泌水,甚至在內(nèi)部產(chǎn)生孔洞,嚴重影響施工質(zhì)量。當倉面占地面積相對較大時,需在平倉過程中利用振搗器輔助平整。對于澆筑層,其厚度為2m,平倉時利用振搗器是一個很好的選擇,將振搗器斜插至料堆下部,在澆筑的同時進行振搗,待攤平以后結(jié)束振搗,緩慢拔出振搗器。攤平過程中如果和模板及鋼筋相距較近,則需要進行人工送料,避免發(fā)生碰撞。
振搗是澆筑施工中最重要的環(huán)節(jié),其效果對最終的澆筑質(zhì)量有直接影響,不僅要防止過振,而且還要防止漏振,這是因為無論發(fā)生哪一種情況,都將影響到澆筑施工質(zhì)量。大壩混凝土振搗通常都會使用頻率較大的振搗器,這樣有助于混凝土密實,促進氣泡排出,提高抗?jié)B透性。除了要選擇適宜的振搗器,操作中還應做好控制,以保證振搗的效果[2]。
為確保大壩中的新老混凝土能夠良好結(jié)合,處理縫面時應做好監(jiān)督控制,每個步驟都必須按照規(guī)范要求進行,以確??p面可以得到良好處理,避免產(chǎn)生乳皮等問題,也防止產(chǎn)生青苔及水銹。如果縫面未得到有效處理,則除了會對混凝土層之間的結(jié)合造成影響,還會造成滲漏,引起嚴重的質(zhì)量或安全問題。
縫面處理過程中,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用適當?shù)姆椒ǎǔ6疾捎脡毫λM行沖毛來完成對縫面的處理,本工程正是采用了這一方法,沖毛機的型號為GCHJ型。這種沖毛機特別適合實際抗壓強度未超過45MPa的大壩混凝土,在這種情況下沖毛機將具備很高的工作效率,一般每小時可以完成50~100m2的沖毛,并且在質(zhì)量上也有保障[3]。
在進行壓力水沖毛的過程中,應確定合適的沖毛時間,不僅不宜過早,而且也不宜過遲,若沖毛過早,則會使混凝土表面破損,影響外觀,不得不進行返工處理;而沖毛過遲時,此時混凝土已經(jīng)具有一定強度和硬度,增大了沖毛的難度,難以達到預期的沖毛效果。在混凝土收倉完畢后,其沖毛時機的確定需要綜合考慮環(huán)境氣溫、初凝時間等各項因素,并結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,力求確定出最佳的沖毛時機。對本大壩工程而言,其沖毛時機確定為收倉完成后的24~36h,在該時間段當中,采用沖毛機按照規(guī)范的方法實施沖毛,能達到良好的沖毛效果。在本工程施工過程中,現(xiàn)場要求露出內(nèi)部粗骨料,但要避免對內(nèi)部骨料造成不利影響,并且最后一次沖毛應在開倉以前24h進行,因為這樣可以有效防止二次水銹發(fā)生。
裂縫始終是混凝土大壩最為常見的問題,為有效防止裂縫產(chǎn)生,通常都是分塊進行混凝土澆筑,在壩塊實際溫度滿足規(guī)范要求以后,對縫面實施接縫灌漿,通過這樣的處理能使各個壩塊形成一個完整的整體[4]。
在實際施工中,為進一步提高大壩整體性,確保壩塊之間的連接更為緊密,往往要在縫面上設置鍵槽。灌漿過程中,大多都利用球面鍵槽方法來加速漿液的擴散,球面鍵槽實際分布可以做到十分均勻,基本不會出現(xiàn)棱角,所以縫面不受阻礙,灌漿流暢性好。在所有灌漿點下部設置進漿槽,同時上部設置相對應的排氣槽,再根據(jù)現(xiàn)場具體情況對接縫的灌漿系統(tǒng)進行設計與總體布局。完成后進行檢查,檢查完畢并確認無誤后即可開始灌漿。
鍵槽可通過對鋼板的壓制得到,在實際的壓制過程中需要嚴格遵循相應的基本原則,并在平面模板上均勻設置螺栓,以此確保鍵槽模板能夠順利形成。對于上述提到的球面鍵槽的模板,其立模與拆模的方法和工序都與其它類型的模板相同,所以在施工中可以降低難度,保證質(zhì)量與工期。通過實踐和與其他鍵槽的對比發(fā)現(xiàn),采用球面鍵槽可以在立模方面發(fā)揮出明顯的優(yōu)勢,而還可以在一定程度上張開收縮縫,能創(chuàng)造出良好的應力條件。可見,球面鍵槽模板除了能在保證質(zhì)量的前提下加快進度,還能對接縫灌漿施工具體實施發(fā)揮重要作用。
溫度是影響混凝土施工質(zhì)量的關鍵因素,如果混凝土內(nèi)外部溫差較大,則會引起開裂,不僅影響混凝土整體外觀,而且當裂縫較大時,還會產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量問題[5]。
2.5.1 澆筑施工中的溫度控制
在澆筑施工中應先保證混凝土入倉實際速度滿足設計與規(guī)范的要求,縮短混凝土入倉時間,待入倉結(jié)束后對混凝土實施攤平與振搗,從混凝土拌和到開始下料,通常需要6~7min的時間;然后需要對倉面實施噴霧處理,使已有的混凝土表面可以與接頭處始終保持濕潤,這樣能降低倉面混凝土實際溫度;考慮到大壩所處環(huán)境的溫度相對較高,故倉面必須通過噴霧的方法來有效降溫;澆筑施工中盡可能減少混凝土表面直接暴露,減少必須暴露的總時間,根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及時進行覆蓋,并持續(xù)灑水保持濕潤,避免混凝土表面缺水干裂。
2.5.2 采用通水冷卻方法進行溫度控制
通水冷卻是大體積砼澆筑施工中最常用的溫度控制方法,效果良好。在施工現(xiàn)場,根據(jù)工程設計具體要求,在所有澆筑層的表面布置一定數(shù)量的循環(huán)水管,布置時將水管之間的距離控制在1.0~1.5m范圍內(nèi),如果間距過大將降低冷卻效果,而間距過小會增大施工難度,而且影響相鄰兩個澆筑層之間的結(jié)合。通過對循環(huán)冷卻水管的合理設置,能在澆筑的同時向水管內(nèi)通入冷水進行冷卻,使混凝土實際溫度始終處在要求的范圍內(nèi),并且循環(huán)水管中的流量不能低于12L/min,這樣能有效保證冷卻效果,避免溫差較大而產(chǎn)生裂縫[6]。
2.5.3 切實做好混凝土養(yǎng)護
混凝土澆筑完成后一般需要立即進行養(yǎng)護,白天對倉面和周圍部分進行噴淋,在覆蓋保溫的同時做好灑水,避免出現(xiàn)干縮裂縫。養(yǎng)護是使混凝土正常硬化,并防止裂縫產(chǎn)生的關鍵環(huán)節(jié),需要引起施工人員的高度重視,保證養(yǎng)護操作的規(guī)范性與有效性。
目前本水庫工程大壩混凝土施工已經(jīng)順利完成,經(jīng)檢驗,混凝土施工質(zhì)量達到預期,工程所用施工技術(shù)、控制方法等均合理可行,可以為類似工程項目提供參考和借鑒,以提高大壩混凝土施工技術(shù)水平。
[1] 許清,黃瀟.水利工程水庫大壩混凝土施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2017(47):280-281.
[2] 楊偉.淺談水利工程水庫大壩混凝土的施工技術(shù)[J].江西建材,2017(21):134,136.
[3] 孫淅波.水利工程水庫大壩混凝土施工技術(shù)[J].低碳世界,2017(28):95-96.
[4] 曾德華.淺析水庫大壩混凝土施工和防滲措施[J].低碳世界,2016(35):115-116.
[5] 何福元.水庫大壩混凝土施工技術(shù)分析[J].低碳世界,2016(27):141-142.
[6] 周應寶.水利工程水庫大壩混凝土的施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2016(2):43-44.