程明華
江西中煤水利環(huán)保集團(tuán)有限公司 江西南昌 330000
在水利水庫大壩工程中,混凝土的應(yīng)用體量通常較大。對于大型水利工程,其占地面積大,施工內(nèi)容多,大壩長度長,同時(shí)大部分水利水庫的大壩混凝土自身尺寸較大。因此就會(huì)帶來龐大的施工體量。這種施工體量的增加并不僅僅是工程量單純增加,在施工過程中也會(huì)涉及到大體積混凝土的澆筑,與之關(guān)聯(lián)的鋼筋工程與模板工程都會(huì)發(fā)生特殊需求,混凝土的質(zhì)量管控影響因素更多,養(yǎng)護(hù)階段也更為嚴(yán)格。
綜合來看,水利水庫工程中大壩混凝土的強(qiáng)度要求更高,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有個(gè)別水利工程的壩壩混凝土使用強(qiáng)度為C90,而對于其他工程形式中所應(yīng)用到的混凝土強(qiáng)度為C30 上下?;炷翉?qiáng)度要求高,對技術(shù)管控全流程均會(huì)產(chǎn)生一定影響[1]。前端材料的選擇就具有了更高要求,質(zhì)量容錯(cuò)率更低。拌和過程中對于各個(gè)材料的配合比要求更為精準(zhǔn),同時(shí)需要使用一定量的外加劑。高強(qiáng)度混凝土在運(yùn)輸澆筑等過程中可操作時(shí)間要求更為嚴(yán)格,稍有不慎可能會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度折損。
混凝土在施工過程中自身會(huì)受到環(huán)境因素的影響,而這種多樣化的環(huán)境影響因素也將管理過程中的難點(diǎn)問題。從自然環(huán)境的角度來看,大部分大型水利水電工程施工位置較為偏僻,由于人類活動(dòng)較少的影響,會(huì)使綜合氣溫更低,同時(shí)也會(huì)有天氣預(yù)報(bào)不夠準(zhǔn)確的問題,就會(huì)導(dǎo)致施工全流程中對環(huán)境因素?zé)o法進(jìn)行防范。從地質(zhì)環(huán)境的影響來看,由于前期地質(zhì)資料的缺乏,加以地質(zhì)因素多元化的變化,在大壩工程施工過程中也會(huì)面臨諸多可謂因素的共同影響。從水文環(huán)境的角度,水利水庫大壩工程均臨近大型水源,自然土地含水量和地下水情況變化不定,這也使得工程管理過程中的影響因素增加。
施工位置偏遠(yuǎn)同樣是大化混凝土工程在施工過程中的一個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)下我國大部分大型水利水庫工程的分布都是在較為偏僻的位置,而這也會(huì)給混凝土的施工工作帶來一定問題。首先從人員和技術(shù)保障方面,可能會(huì)存在人員數(shù)量少,技術(shù)保障不充足的情況發(fā)生。其次就混凝土自身材料而言,若采用商品混凝土的形式,可能會(huì)經(jīng)過更長距離的運(yùn)輸。而后是信息傳達(dá)與管理效率,因施工位置的影響問題也可能會(huì)導(dǎo)致各個(gè)決策因素傳達(dá)不及時(shí)。
在水利水庫大壩修建之前,需進(jìn)行勘察和深化設(shè)計(jì)。一方面是為了保障混凝土自身性能與工程需求相符,避免后續(xù)出現(xiàn)不必要的質(zhì)量問題,另一方面知悉環(huán)境情況也能對混凝土進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在深化設(shè)計(jì)的過程中,就需要明確混凝土的具體性能要求,而后有針對性的改變混凝土配合比或設(shè)計(jì)構(gòu)件尺寸。
混凝土的組合原料主要有水泥、砂石和水,對于大壩工程中的混凝土一般強(qiáng)度要求較高,這對于水泥也提出了更多要求。應(yīng)選取硅酸鹽水泥為主,砂石材料中盡可能降低其含水率和雜質(zhì)含量,避免使用自然水進(jìn)行混凝土的拌和。對于高強(qiáng)度混凝土對配合比要求較為嚴(yán)格,盡可能控制配合比接近設(shè)計(jì)值。
水壩工程應(yīng)用的混凝土拌和工作以機(jī)械拌和為主,主要是為了確保拌和均勻。若工程的施工位置較為偏遠(yuǎn)地區(qū),進(jìn)行長距離運(yùn)輸,則需要混凝土運(yùn)輸車輛具有攪拌功能,避免混凝土在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)凝固情況。要根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際需要進(jìn)行混凝土的辦好工作,確?;炷恋纳a(chǎn)量能夠供應(yīng)工程完成當(dāng)下施工段,同時(shí)根據(jù)工程項(xiàng)目的具體需求,提前統(tǒng)籌混凝土的運(yùn)輸,但也需注意避免混凝土材料到場之后長時(shí)間等待造成混凝土超過可操作時(shí)間,進(jìn)而影響質(zhì)量的問題發(fā)生。
鋼筋是保障混凝土自身質(zhì)量穩(wěn)定、提高混凝土強(qiáng)度的重要工程形式,鋼筋骨架在綁扎完成之后安放到模板中,而后才能開始混凝土的澆筑工作。要確保鋼筋材料自身的穩(wěn)定性,確保鋼筋綁扎與設(shè)計(jì)方案完全一致,尤其注意鋼筋材料的性能規(guī)格、型號(hào)尺寸、連接方式等細(xì)節(jié)性問題,將鋼筋骨架放到模板中,要利用混凝土墊塊墊起底部位置和周邊位置。模板支付完成之后,要檢驗(yàn)內(nèi)鏡尺寸是否符合工程要求,需進(jìn)行可靠固定。
混凝土澆筑階段是大壩混凝土施工的重點(diǎn)階段,需要注意的問題有:
(1)在混凝土澆筑之前要對混凝土材料進(jìn)行坍落度檢驗(yàn),若自身坍落度存在問題或已經(jīng)發(fā)生出凝的混凝土,將不能繼續(xù)用于大壩的施工當(dāng)中;
(2)要注意混凝土的出料口距離,工作面不能過高,避免嘈雜混凝土的情況發(fā)生;
(3)混凝土在澆筑的同時(shí)要同步進(jìn)行振搗,振搗應(yīng)充分、均勻,確保振搗深度大于澆筑深度,振搗應(yīng)避開鋼筋和模板位置;
(4)對于大壩混凝土,因其構(gòu)件自身尺寸過大,需要采取分層澆筑的形式,但要注意施工過程中的連續(xù)性,同時(shí)在分層位置要加強(qiáng)振搗,確保分界線上下的混凝土混合均勻。
混凝土在澆筑完成之后即進(jìn)入養(yǎng)護(hù)流程,在養(yǎng)護(hù)工作開展中要密切關(guān)注環(huán)境情況。大壩混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境要求為:濕度大于95%,溫度25℃為宜,同時(shí)應(yīng)避免混凝土自身溫度變化過快。需要考慮到混凝土澆筑之后會(huì)出現(xiàn)水化熱的現(xiàn)象,當(dāng)外界環(huán)境溫度較低時(shí),就會(huì)使混凝土自身溫度變化迅速導(dǎo)致開裂??赏ㄟ^在混凝土表面增加保溫措施、定期領(lǐng)水的形式,使之滿足環(huán)境要求。對于大壩混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在14d 以上,有特殊要求的進(jìn)行相應(yīng)延長。
可根據(jù)裂縫問題的嚴(yán)重程度選取修復(fù)工藝,一是表面修復(fù),就是在裂縫位置施工一層水泥砂漿將混凝土構(gòu)件的表面裂縫進(jìn)行填補(bǔ),能夠避免裂縫問題繼續(xù)擴(kuò)張,避免水從裂縫位置滲透到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,同時(shí)呢,一定程度上改善混凝土外觀,對于小裂縫可采取這種修補(bǔ)方式。當(dāng)裂縫較大時(shí),可采取灌漿修復(fù)的工藝,主要是利用專用的灌漿料或細(xì)石混凝土在壓力的作用下將灌漿料壓入裂縫當(dāng)中,用來填補(bǔ)深層大型裂縫。也可在灌漿料中添加外加劑,使其具有一定的強(qiáng)度和膨脹能力,進(jìn)而取得更好的裂縫修復(fù)效果。
材料將直接影響混凝土工程的質(zhì)量,而前文中已經(jīng)簡要提及大壩混凝土對于材料要求更為嚴(yán)格。對于材料管理提出以下對策:
(1)需要明確大壩混凝土的材料需求,若混凝土為自行拌和,在采購組分材料時(shí),要充分考慮到工程項(xiàng)目的實(shí)際需求,尤其對于砂石骨料材料,要控制其雜質(zhì)含量和含水率,對于連續(xù)顆粒集配情況也要密切關(guān)注。盡可能選取具有一定實(shí)力的材料供應(yīng)商,保障在大體量混凝土施工過程中材料供應(yīng)的穩(wěn)定性。若選取的為商品混凝土,應(yīng)考慮到商品混凝土運(yùn)輸過程中的質(zhì)量折損問題,根據(jù)此特點(diǎn)進(jìn)行配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和外加劑的選取。
(2)對于現(xiàn)場材料的存放,大壩混凝土工程在開展過程中,通?,F(xiàn)場不具有較好的材料存放條件,而涉水施工的形式,自身環(huán)境較為潮濕,也更易使各類材料出現(xiàn)質(zhì)量問題。盡可能建立材料的專用存儲(chǔ)場地,避免露天放置、避免直接與土壤接觸。
工程項(xiàng)目在開展過程中,人員是技術(shù)管理重要的構(gòu)成部分,按照職責(zé)的不同,可將現(xiàn)場參與人員分為施工方管理人員、勞務(wù)工人兩大類。為減少因人員因素帶來的技術(shù)影響,可從以下幾個(gè)角度分別明確:
(1)施工方管理人員:施工方自身應(yīng)具備一定的技術(shù)能力,了解現(xiàn)場技術(shù)要求,管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)至少有一人對現(xiàn)場的技術(shù)問題進(jìn)行負(fù)責(zé)??紤]到混凝土工程在開展過程中施工點(diǎn)位分散且要求高的特點(diǎn),可通過增加管理人員數(shù)量的形式來強(qiáng)化現(xiàn)場管理工作。尤其在混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),必要時(shí)應(yīng)采取旁站監(jiān)督的形式,確保技術(shù)應(yīng)用正確性。
(2)勞務(wù)工人:勞務(wù)工人對于技術(shù)影響也是值得引起重視的,考慮到大壩混凝土特殊的施工要點(diǎn),盡可能對人員的技術(shù)能力進(jìn)行篩選,避免技術(shù)能力差、管理難度大勞務(wù)工人應(yīng)用到工程項(xiàng)目中??赏ㄟ^專項(xiàng)技術(shù)交底與培訓(xùn)的形式,使勞務(wù)工人掌握正確的施工流程與工藝,同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場管理來約束勞務(wù)工人的技術(shù)應(yīng)用。
施工機(jī)械對于技術(shù)開展同樣有一定影響,在大壩混凝土施工過程中,應(yīng)用到的機(jī)械主要有混凝土的混合機(jī)械、混凝土的運(yùn)輸車輛、混凝土泵送設(shè)備、混凝土振搗器具,若機(jī)械設(shè)備自身存在問題,則對于混凝土施工技術(shù)的正確落地是有明顯影響的,主要管理措施可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
(1)使用前調(diào)試:在各種機(jī)械設(shè)備使用之前要進(jìn)行調(diào)試。明確工程項(xiàng)目的實(shí)際性能需求,檢驗(yàn)設(shè)備是否能達(dá)成工程項(xiàng)目的需要。對于施工過程中可能應(yīng)用到的特種設(shè)備還需具有相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告和合格證。所有關(guān)鍵設(shè)備需進(jìn)行逐一調(diào)試,滿足工程所需后才能應(yīng)用到項(xiàng)目當(dāng)中。
(2)施工過程中觀測:密切關(guān)注各個(gè)機(jī)器設(shè)備在使用過程中的性能表現(xiàn),以便及時(shí)知悉設(shè)備自身性能情況。如對于拌和設(shè)備出現(xiàn)了混凝土混合不均勻、泵送設(shè)備使混凝土分層析出等情況,需立即停止當(dāng)下施工工作,針對該問題進(jìn)行剖析并輸出相應(yīng)的解決方案。
(3)使用后維護(hù)保養(yǎng):大部分工程機(jī)械設(shè)備均需要定期維護(hù)保養(yǎng),關(guān)注設(shè)備自身易損件和消耗件的磨損情況,避免設(shè)備帶病使用,使工程項(xiàng)目質(zhì)量下滑。尤其對于混凝土的泵送設(shè)備以及振搗設(shè)備,若存在輕微質(zhì)量問題,在施工過程中可能無法察覺,但對于工程項(xiàng)目整體質(zhì)量而言是有明顯影響的。
圍繞混凝土在水利水庫工程壩壩修建過程中的諸多技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行討論,分別從工藝和管理的角度來明確了大壩混凝土施工過程中的技術(shù)管理特征與對策?;炷敛牧暇C合優(yōu)勢眾多,但從實(shí)際應(yīng)用的角度來看,技術(shù)體系較為龐大,也必須經(jīng)過全面的管控,才能保障混凝土在水利水庫大壩工程中的質(zhì)量穩(wěn)定。在水利水庫工程項(xiàng)目開展過程中,需建立全流程的管控體系,明確混凝土自身施工質(zhì)量與施工過程管控之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,僅有對施工全流程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精準(zhǔn)管控,才有助于大壩混凝土施工技術(shù)的完善,從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量工程的落地。