淺析水利混凝土施工的措施和技術(shù)及其質(zhì)量監(jiān)管

2011-08-15 00:48:59徐立君

科學(xué)之友 2011年24期

徐立君

（湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410131）

1 水利建設(shè)混凝土施工措施

1.1 鋼筋工程

鋼筋連接采用等強(qiáng)滾軋直螺紋套筒連接工藝，可節(jié)省倉(cāng)位鋼筋焊接時(shí)間、提高工效；混凝土外露面拉條采用預(yù)埋橡膠錐體工藝，節(jié)省處理拉條時(shí)間；橋機(jī)混凝土梁鋼筋綁扎采用車(chē)間綁扎成型的整體吊裝方案。

1.2 模板工程

即施工前制作好混凝土模板，減少現(xiàn)澆混凝土的施工時(shí)間。首先要對(duì)進(jìn)、出水口閘墩門(mén)楣以下墩頭模板采用定型鋼模板，門(mén)楣以上閘墩采用滑模施工；然后，采用倒“T”型預(yù)制梁結(jié)構(gòu)制作尾水?dāng)U散段頂板，以減少頂板現(xiàn)澆支撐時(shí)間，尾水平臺(tái)和進(jìn)水口檢修平臺(tái)板梁均采用預(yù)制板梁結(jié)構(gòu)型式；擋水壩段大體積混凝土模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板拼裝大模板，進(jìn)水口頂板橢圓曲線面模板支撐采用鋼桁梁，以減少因混凝土待強(qiáng)而延長(zhǎng)的施工時(shí)間。

2 現(xiàn)代水利建設(shè)中采用的新材料、新工藝、新技術(shù)

（1）現(xiàn)代水工混凝土施工存在很多的新材料，如聚合物水泥砂漿類(lèi)材料、新型灌漿材料等。聚合物水泥砂漿作為防滲、防腐、防凍材料常用于水工混凝土建筑物修補(bǔ)工程，可增強(qiáng)其抗?jié)B性、抗碳化和抗凍性。新型灌漿材料綜合了環(huán)氧樹(shù)脂漿材和聚氨酯漿材的性能優(yōu)點(diǎn)，漿材黏度低、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)、強(qiáng)度高、變形性和可灌性，是一種性能優(yōu)良、適用性強(qiáng)、適合水下灌漿的多功能新型灌漿材料。

（2）混凝土裂縫注漿技術(shù)，即“壁可”注漿技術(shù)。因?yàn)樗畨喂こ涕L(zhǎng)受到水承載力和水的浸泡，壩體常會(huì)出現(xiàn)裂縫，混凝土裂縫注漿技術(shù)，多用于修補(bǔ)裂縫。環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)高分子材料被用于混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)工程，至今已成為僅次于鋼材和水泥的第三種修補(bǔ)施工材料。傳統(tǒng)混凝土裂縫注漿方法是人工控制將樹(shù)脂漿液注入裂縫，但是在裂縫較小時(shí)，黏稠度大的環(huán)氧漿液不易灌入裂縫中，達(dá)不到修補(bǔ)效果。而最新引進(jìn)的“壁可”注漿技術(shù)就可彌補(bǔ)這一缺陷，壁可注漿技術(shù)是利用橡膠管的彈性收縮壓力自動(dòng)完成注漿，該技術(shù)要注意在灌注過(guò)程中，要始終維持約0.3 MPa的壓力，即使寬度為0.02 mm裂縫末端也可以將漿液注入。而且，緩慢均勻的灌漿壓力將縫隙中的空氣壓入混凝土毛細(xì)管中，視其通過(guò)混凝土的自然呼吸作用排出，有效地避免了氣阻現(xiàn)象，保證了灌漿質(zhì)量。

（3）鋼板及碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)，即通過(guò)粘貼劑和粘貼工藝鋼板加在混凝土架構(gòu)表面，以加固混凝土結(jié)構(gòu)。鋼板通過(guò)粘結(jié)力強(qiáng)大的黏結(jié)劑與混凝土結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合為一體，共同承擔(dān)荷載，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗拉、抗彎、抗堿等能力進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，提高整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性，恢復(fù)承載能力，延長(zhǎng)使用壽命。但是，鋼板貼合部位的混凝土受到約束，黏結(jié)劑的性能及粘貼工藝成了整體施工的成功關(guān)鍵，加固成功的混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于已有裂縫可防止其繼續(xù)擴(kuò)展，還可防止新裂縫產(chǎn)生。

3 水利施工混凝土工程病害預(yù)防和質(zhì)量監(jiān)督

在水利工程施工中，現(xiàn)澆混凝土存在的質(zhì)量缺陷主要有：外形缺陷、露筋、裂縫、疏松、蜂窩、夾渣、與鋼構(gòu)件連接部位松動(dòng)、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。

這些問(wèn)題的出現(xiàn)可從水工混凝土施工的3個(gè)工程進(jìn)行考慮。模板工程中，模板及其支架的承載力、剛度和穩(wěn)定性不夠，造成模板變形，接縫漏漿；澆筑混凝土前，澆水濕潤(rùn)不夠或積水，或者模板內(nèi)有雜物；模板的胎膜不平整，或者預(yù)埋件預(yù)留孔洞安裝不牢固。鋼筋工程中，鋼筋尺寸和形狀不標(biāo)準(zhǔn)，或是鋼筋表面不清潔，安裝時(shí)不牢固等。混凝土現(xiàn)澆工程中，砂石、水泥等原材料不合格；混凝土配合比不符合實(shí)際要求，出現(xiàn)偏差；在攪拌混凝土拌和物時(shí)，未嚴(yán)格按配合比稱(chēng)料，加水量過(guò)大而提高了混凝土塌落度，或者加料順序顛倒，攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，造成攪拌不均勻和離析現(xiàn)象；澆注施工時(shí)，混凝土未連續(xù)施工，振搗時(shí)間超過(guò)初凝時(shí)間，或者表面處理不當(dāng)；養(yǎng)護(hù)中，沒(méi)有按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。針對(duì)這些問(wèn)題，施工中應(yīng)當(dāng)完善施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行，加強(qiáng)每一工序質(zhì)量控制預(yù)防，就以上問(wèn)題對(duì)每一施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢驗(yàn)。

在這些問(wèn)題中，出現(xiàn)最多的就是裂縫問(wèn)題，也是水利施工中最常遇見(jiàn)的問(wèn)題之一，若處理不好可能會(huì)造成整個(gè)水利工程嚴(yán)重的安全隱患。裂縫一般有干縮裂縫、沉陷裂縫、溫度裂縫。

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或混凝土澆筑完畢后的一周左右，通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，多是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形?；炷烈话闶芡獠織l件影響，表面水分較內(nèi)部水分損失更快，使內(nèi)外部拉應(yīng)力受力不均衡，而產(chǎn)生裂縫。一般預(yù)防可選用收縮量較小的水泥，選擇適合的水灰比例，控制混凝土攪拌和施工中的配合比，加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，還可在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。沉陷裂縫是常由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降。一般預(yù)防可對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固，還要保證模板的強(qiáng)度和剛度；避免混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡；模板拆除的時(shí)間和次序要非常注意，嚴(yán)格要求。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。一般預(yù)防可盡量選用低熱或中熱水泥，或減少水泥用量；調(diào)配時(shí)，降低水灰比，改善骨料級(jí)配；攪拌時(shí)，可在混凝土中摻加具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑等。