王雁雪
(銅仁市萬山區(qū)水務(wù)局河道管理所 貴州銅仁 554300)
水利工程是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),也是現(xiàn)階段快速發(fā)展的工程,大多數(shù)水利工程都采用混凝土結(jié)構(gòu),無論是承受荷載還是防滲,都由混凝土結(jié)構(gòu)直接承擔(dān)?;诖耍仨毐WC混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。對此,一方面要從結(jié)構(gòu)設(shè)計工作入手,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性與合理性,為之后的結(jié)構(gòu)施工奠定良好基礎(chǔ);另一方面則要在結(jié)構(gòu)施工中做好質(zhì)量控制,針對不同施工環(huán)節(jié),明確相應(yīng)的質(zhì)量控制要點,避免質(zhì)量病害的發(fā)生,保證混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。
對于水工建筑,在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,除了要重視強(qiáng)度設(shè)計,還要充分考慮結(jié)構(gòu)受長時間水環(huán)境影響而使材料產(chǎn)生腐蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能降低,通過保證結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)性來延長結(jié)構(gòu)壽命。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首先要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行各項標(biāo)準(zhǔn),考慮結(jié)構(gòu)使用時各項檢測與維護(hù)需要,預(yù)留工作面為之后的工作奠定基礎(chǔ)。需要注意,結(jié)構(gòu)在使用中產(chǎn)生病害無法避免,只能盡可能降低病害水平[1]。基于此,設(shè)計中考慮了材料在復(fù)雜環(huán)境作用下產(chǎn)生性能變化以后,還要保證結(jié)構(gòu)自身具有良好穩(wěn)定性與安全性。
混凝土結(jié)構(gòu)包含多種原材料,如水泥、碎石和砂等。在選擇材料前,應(yīng)對材料做系統(tǒng)的試驗檢測,經(jīng)檢驗確認(rèn)材料各項指標(biāo)都能達(dá)到要求后方可在施工中使用;如果碎石骨料當(dāng)中含有有害雜質(zhì),則會對水泥正常水化造成影響,不僅降低結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度,而且還會減弱水泥和骨料之間的粘結(jié)?;炷僚渲茣r,質(zhì)量管控人員需要以現(xiàn)場實測結(jié)果為依據(jù),對各類原材料配比做適當(dāng)調(diào)整。比如利用干砂法對砂實際含水率進(jìn)行測定,然后根據(jù)測定結(jié)果對配合比進(jìn)行調(diào)整,包括集料配比與用水量等[2]。
對混凝土配合比有影響的因素包括細(xì)集料實際含水率和含泥量與碎石材料中的含粉量。在配制混凝土的過程中,不同級配的碎石骨料都會含有超粒徑料,并且骨料實際含水量一般會高于飽和面?;诖?,需要以實測粒徑結(jié)果為依據(jù),結(jié)合砂石含水率,對混凝土的試驗配合比進(jìn)行換算,以得到施工配合比。另外,因混凝土施工中會受到現(xiàn)場各類因素的影響,所以在實驗室中通過試驗得出的配合比,按其配制而成的混凝土,和易性很難和現(xiàn)場條件相適應(yīng)。對此,為保證合理性達(dá)到要求,需在不改變水灰比基礎(chǔ)上,調(diào)整用水量和含水率。
對于水工建筑,大多屬于大體積混凝土。在混凝土澆筑開始前,應(yīng)先做好施組設(shè)計,按照適當(dāng)?shù)淖呦?、面積與順序進(jìn)行澆筑,期間注意不可留設(shè)施工縫。大體積混凝土澆筑應(yīng)分區(qū)和分層進(jìn)行,各層的實際澆筑厚度根據(jù)振搗深度確定,使下層混凝土在達(dá)到初凝之前完成對上層的澆筑,在大多數(shù)水工建筑工程中,澆筑分層厚度一般為30cm。對長條狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑時,也要做好分段與分層,具體的分段長度通常按10~15m控制。不論結(jié)構(gòu)類型如何,都要保證澆筑一次性完成,若澆筑間斷,且間斷時間超出混凝土初凝時間,則要按照施工縫對接縫進(jìn)行處理[3]。
在做好混凝土澆筑的同時,還應(yīng)切實加強(qiáng)振搗,所有構(gòu)件都要充分振搗,避免漏振,在振搗的過程中,應(yīng)注重以下幾個方面:①當(dāng)采用插入式振搗的方法時,振搗棒實際插入深度應(yīng)控制在其有效半徑1.5倍以內(nèi),同時要注意不能產(chǎn)生死角;②振搗棒要和模板之間保持50~100mm的距離,如果兩者發(fā)生接觸,將對振搗后的混凝土成型質(zhì)量造成很大影響;振搗上層時,需將振搗棒插入到下層50mm,確保兩層能夠形成整體;③如果混凝土振搗由平板振搗器完成,則需要在混凝土表面完全覆蓋;最后,振搗的位置與次序應(yīng)根據(jù)模板實際情況,并結(jié)合振搗器自身性能確定,開工前認(rèn)真做好試驗檢測及調(diào)校。
另外,還要充分結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗,確定振搗是否完全,當(dāng)出現(xiàn)以下幾種現(xiàn)象時,說明混凝土澆筑充分:混凝土表面實際高度保持穩(wěn)定,沒有明顯的變化;不再產(chǎn)生氣泡;混凝土表面開始泛,且保持平坦與光滑。
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的病害,施工中可從下列幾個方面入手嚴(yán)格控制:
(1)保證結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)性與合理性,在使結(jié)構(gòu)具有良好整體性的基礎(chǔ)上,設(shè)置適宜的變形縫;對結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析計算的過程中,需做好斷面設(shè)計和分析驗算,包括抗裂驗算、超載驗算、施工驗算[4]。
(2)嚴(yán)格控制材料質(zhì)量。保證所選水泥的質(zhì)量與安定性,砂石要有良好的級配,且石粉比例與含泥量等都要處在允許的范圍之內(nèi);配合比通過試驗提出,然后根據(jù)實際的骨料情況來換算和調(diào)整;為避免混凝土產(chǎn)生溫度裂縫,尤其是大體積混凝土,還要對水泥水化熱進(jìn)行控制,使用水化熱能夠滿足實際要求的水泥產(chǎn)品。
(3)切實加強(qiáng)施工管理。配合比控制應(yīng)做到準(zhǔn)確無誤,混凝土澆筑應(yīng)均勻、充分。在大體積混凝土澆筑過程中,必須按照適當(dāng)?shù)捻樞蚍謪^(qū)、分段和分層實施,所選擇的具體澆筑方法和振搗方法應(yīng)合理可行,并對澆筑速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在澆搗完成后,立即開始養(yǎng)護(hù),避免混凝土產(chǎn)生干裂與溫度裂縫[5]。
(4)如果水工建筑地基產(chǎn)生較大的沉降或不均勻沉降,也會使上部混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,因此施工中也要充分考慮地基沉降方面的問題。
(5)環(huán)境因素的持續(xù)影響,也有可能使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生早期裂縫,對此,現(xiàn)場技術(shù)人員要充分考慮環(huán)境條件,然后結(jié)合自身經(jīng)驗對工程的技術(shù)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以此確?;炷两Y(jié)構(gòu)能夠良好適應(yīng)環(huán)境條件,減少或避免裂縫,保證結(jié)構(gòu)的完整性,并延長結(jié)構(gòu)使用壽命。
若水工建筑處在我國北方地區(qū),則難免需要在冬季進(jìn)行混凝土施工,此時要根據(jù)氣溫條件做好防護(hù);比如,當(dāng)環(huán)境氣溫在0℃以上時,僅做好常規(guī)保溫工作即可;而當(dāng)環(huán)境氣溫低于0℃時,必須高度重視防凍,采取以下防凍措施:①使用防凍劑,防凍劑的使用能有效降低拌和水冰點,以此避免水由于持續(xù)低溫而凍結(jié),導(dǎo)致體積膨脹。通常情況下,添加適量的防凍劑不會對混凝土結(jié)構(gòu)自身性能造成太大影響,是一項合理有效的防凍措施;②加強(qiáng)保溫處理,冬季施工中,首先要使用具有良好密封性能與保溫性能的混凝土模板,其次要準(zhǔn)備充足的保溫材料,常用的有泡沫板與草簾,將其及時覆蓋于澆筑完成的混凝土表面,確?;炷翉?qiáng)度正常發(fā)展[6]。另外,在條件允許的情況下,還可以使用具有早強(qiáng)特性的水泥,以此縮短混凝土形成所需強(qiáng)度持續(xù)的時間。
綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工是現(xiàn)階段水工建筑施工重要環(huán)節(jié)之一,也是關(guān)系到水工建筑整體質(zhì)量的關(guān)鍵。施工質(zhì)量控制,實際上就是對結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中不同環(huán)節(jié)進(jìn)行緊密的聯(lián)系,然后通過嚴(yán)格的檢驗、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整及重點控制,實現(xiàn)防患于未然,從根本上保證結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。