淺談水閘工程大體積混凝土施工技術

宋華忠

（湛江市河川工程建設監理有限公司，廣東 湛江 524037）

1.工程概況

某排澇工程位于廣東湛江東海島鋼鐵基地和坡頭區南三島之間，工程的任務是以防洪、治澇為主，結合改善水環境等綜合利用。本工程閘室采用4孔整體式鋼筋混凝土結構，閘室順水流方向長20.5m，垂直水流方向長36.2m，閘室底板厚1.2m，整個基礎底板的混凝土量約為1158m 3，混凝土強度等級為C30，屬大體積混凝土。

2.施工準備工作

大體積混凝土的施工技術要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證閘室底板大體積混凝土的施工質量。

2.1 材料選擇

（1）水泥

考慮本工程閘室混凝土的抗滲要求及泵送混凝土的泌水小，保水性能好的要求，確定采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，并通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗裂和抗滲能力。

（2）粗骨料

采用碎石，粒徑5mm～25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（3）細骨料

采用機制混合中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

（4）礦粉

采用金龍S95級礦粉，增加混凝土的和易性，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

（5）粉煤灰

由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗滲抗裂不利，因此要求粉煤灰的摻量控制在15%以內。

（6）外加劑

設計無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用經驗，混凝土確定采用“武漢三源SY-G”型微膨脹劑，每立方米混凝土摻入23kg，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。同時考慮到泵送需要，采用浙江五龍ZWL-A-III型高效泵送劑，其減水率大于18%，可有效降低水化熱峰值。

2.2 混凝土配合比

混凝土采用由杭州市三陽混凝土攪拌站供應的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據設計混凝土的技術指標值、當地材料資源情況和現場澆筑要求，提前做好混凝土試配。

2.3 現場準備工作

①基礎底板鋼筋及閘墩插筋預先安裝施工到位，并進行隱蔽工程驗收。②基礎底板上的預留閘門門槽底檻采用木模，并安裝好門槽插筋。③將基礎底板上表面標高抄測在閘墩鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時找平用。④澆筑混凝土時，預埋的測溫管及覆蓋保溫所需的塑料薄膜、土工布等應提前準備好。⑤管理人員、現場人員、后勤人員、保衛人員等做好排班，確保混凝土連續澆灌過程中，堅守崗位，各負其責。

3 混凝土澆筑

3.1 澆筑方法

底板澆筑采用泵送混凝土澆筑方法。澆筑順序沿長邊方向，采用臺階分層澆筑方式由右岸向左岸方向推進，每層厚0.4m，臺階寬度4.0m。每層每段混凝土澆筑量為20.5×0.4×4.0×3=98.4m3，現場混凝土供應能力為75m3/h，循環澆筑間隔時間約1.31h，澆筑日期為9月10日，未形成冷縫。具體澆筑程序如圖1所示。

圖1 排水閘底板澆筑程序圖

3.2 混凝土振搗

混凝土澆筑時，在每臺泵車的出灰口處配置2～3臺振搗器，因為混凝土的坍落度比較大，在1.2m厚的底板內可斜向流淌2m遠左右，1臺振搗器主要負責下部斜坡流淌處振搗密實，另外1～2臺振搗器主要負責頂部混凝土振搗，為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗。振搗時嚴格控制振動器移動的距離、插入深度、振搗時間，避免各澆筑帶交接處的漏振。

3.3 混凝土中泌水的處理

混凝土澆筑過程中，上部的泌水和漿水順著混凝土坡腳流淌，最后集中在基底面，用軟管污水泵及時排除，表面混凝土找平后采用真空吸水機工藝脫去混凝土成型后多余的泌水，從而降低混凝土的原始水灰比，提高混凝土強度、抗裂性、耐磨性。

3.4 混凝土表面的處理

由于采用泵送商品混凝土坍落度比較大，混凝土表面的水泥砂漿較厚，易產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土表面進行真空吸水后、初凝前，用圓盤式磨漿機磨平、壓實，并用鋁合金長尺刮平；在混凝土預沉后、混凝土終凝前采取二次抹面壓實措施。即用葉片式磨光機磨光，人工輔助壓光，這樣既能很好地避免干縮裂縫，又能使混凝土表面平整光滑、表面強度提高。

3.5 混凝土養護

為防止澆筑好的混凝土內外溫差過大，造成溫度應力大于同期混凝土抗拉強度而產生裂縫，養護工作極其重要。混凝土澆筑完成及二次抹面壓實后立即進行覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，再加蓋一層土工布。新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜和土工布后可保溫保濕，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫。

根據外界氣溫條件和混凝土內部溫升測量結果，采取相應的保溫覆蓋和減少水分蒸發等相應的養護措施，并適當延長拆模時間，控制閘室底板內外溫差不超過25℃。保溫養護時間超過14d。

3.6 混凝土測溫

閘室底板混凝土澆筑時設專人配合預埋測溫管。測溫管采用Φ48×3.0鋼管，預埋時測溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。鋼管內注滿水，在鋼管高、中、低三部位插入3根普通溫度計，人工定期測出混凝土溫度。

混凝土測溫時間，從混凝土澆筑完成后6h開始，安排專人每隔2h測1次，發現中心溫度與表面溫度超過允許溫差時，及時報告技術部門和項目技術負責人，現場立即采取加強保溫養護措施，從而減小溫差，避免因溫差過大產生的溫度應力造成混凝土出現裂縫。

隨混凝土澆筑后時間延長測溫間隔也可延長，測溫結束時間，以混凝土溫度下降，內外溫差在表面養護結束不超過15℃時為宜。

4.管理措施

①精心組織、精心施工，認真做好班前技術交底工作，確保作業人員明確工程的質量要求、工藝程序和施工方法，是保證工程質量的關鍵。②借鑒同類工程經驗，并根據當地材料資源條件，在預先進行混凝土試配的基礎上，優化配合比設計，確保混凝土的各項技術指標符合設計和規范規定的要求。③嚴格檢查驗收進場商品混凝土的質量，不合格商品混凝土料，堅決退場；同時嚴禁混凝土攪拌車在施工現場臨時加水。④加強過程控制，合理分段、分層，確保澆筑混凝土的各層間不出現冷縫；混凝土振搗密實，無漏振，不過振；采用“二次振搗法”、“二次抹光法”，以增加混凝土的密實性和減少混凝土表面裂縫的產生。⑤混凝土澆筑完成后，加強養護管理，結合現場測溫結果，調整養護方法，確保混凝土的養護質量。

5.結束語

通過對閘室底板多次觀測，閘室底板沒有出現裂縫，裂縫控制措施行之有效。我們將在今后的水利工程施工中，繼續總結經驗教訓，不斷改進混凝土施工方法，進一步提高工程質量，奉獻更多更好的優質工程。

[1]徐子堃.水閘閘室底板及閘墩混凝土裂縫原因及處理措施淺析[J].水利建設與管理,2010.07.

[2]司紅云，胡建蘭.整體式閘室平底板結構分析方法研究[J].人民黃河,2001.11.