輸水工程深井混凝土施工技術與質量控制

韓擁軍 趙玉杰 趙少軍

【摘要】本文根據LXB輸水工程中的深排水井混凝土結構埋深地下近20m，墻體結構復雜，墻體厚度較薄最薄只有30cm的鋼筋混凝土的施工實踐，總結歸納了深排水井混凝土復雜結構的施工經驗，需要注意的關鍵技術措施，以及施工過程質量控制的主要項目、方法和關鍵環節，以確保工程質量符合要求。經過本工程的實踐總結經驗，可為類似工程進行施工時借鑒。

【關鍵詞】鋼筋；模板安裝；混凝土澆筑；質量控制

1、工程概況

遼寧LXB輸水工程，主體輸水管道內徑3.2m，根據地形情況在管道線路上的最高部位設置空氣井、在最低部位設置排水井，以便在輸水過程中能正常運行，并檢查維護時，排出管道內部的存水量，為此在管道最低處設置了排水井。

排水井最大深度19m，主體結構分為閥門井、濕井、吊物井，該結構均在地面以下位置。排水井墻體結構混凝土為Ca35W12DF60鋼筋混凝土，墻體最大厚度900mm，最薄處厚度只有300mm，且為節省混凝土，多數墻體采用下厚上薄的形式，即斜面墻結構，這樣也給施工帶來了難度。

2、排水井結構工序施工技術

2.1基礎面及混凝土墊層施工

土石方開挖到設計基礎面以上20～30cm時，由人工進行清理，以防超挖擾動原地層的密實性。在原地層上澆筑混凝土墊層，墊層要澆筑平整，周圍超出結構物尺寸30～50cm。

2.2鋼筋加工與安裝

鋼筋由鋼筋加工廠統一加工，鋼筋加工廠根據鋼筋下料單加工鋼筋。Ф16及其以下鋼筋采用綁扎搭接，Ф18～Ф25鋼筋采用閃光對焊對接。

鋼筋安裝前，先在墊層混凝土面上測量布置鋼筋的位置，并標注位置標記，按確定鋼筋位置擺放。依次綁扎下層鋼筋網、上層鋼筋網、端頭鋼筋、墻體立筋，上下鋼筋網片通過架立筋支立、連接。

綁扎時，在倉號內搭設臨時工作臺，以便鋼筋立起就位，立墻鋼筋架立就位后，鋼筋底部與底板鋼筋焊接固定，立墻鋼筋采用臨時腳手架支撐固定。

鋼筋保護層厚度由不低于排水井澆筑混凝土等級的預制墊塊控制，綁扎固定在鋼筋上，保證鋼筋和模板之間保護層的厚度。

2.3模板安裝

模板要以鋼模板為主，處在邊角位置采用木質模板。模板要平整，要有足夠的剛度，周邊要平直。通常模板分4～5次安裝組合、澆筑混凝土，排水井底板立模與其邊墻約30cm高度同時立模和澆筑混凝土。濕井先期立模和底部混凝土；其上一起與閥門井和吊物井同時立模和澆筑混凝土；閥門井邊墻及頂板和濕井、吊物井的邊墻立模和澆筑混凝土；濕井、吊物井上部邊墻根據高度可分1～2次立模和澆筑混凝土。

在底板及墻高30cm左右的模板安裝時，模板要有足夠的支撐點，在立墻部位采用穿墻錐絲鋼筋作為支拉點。立墻模板之間采用直徑12mm的鋼筋對拉螺栓固定，然后再在模板外側用鋼管做輔助穩固支撐，鋼管的基礎部位要穩定。

在閥門井頂部模板安裝前，首先在其下部采用鋼管架設支架，支架底部墊上方木，支架上部安設絲杠上托，以便調整頂部模板的平整度。達到頂部模板均勻受力，特別是澆筑混凝土后，防止模板變形造成混凝土面不平整。

所有模板間縫隙填塞雙面膠或海綿條，防止混凝土漿液外流。安裝完后的模板表面光滑、接縫嚴密，不漏漿。模板內側澆筑面澆筑前涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表光滑平順。

2.4混凝土澆筑

底板澆筑混凝土時，盡量將邊墻混凝土澆筑30cm以上。立墻高度可決定分倉澆筑次數，再根據澆筑混凝土方量，確定立墻與頂板能否一次澆筑完成，以減少工序停等及間隔時間。

2.4.1在混凝土入倉布料過程中需要控制的技術問題

a二次澆筑混凝土時，在原混凝土面清理干凈后，原混凝土面上澆筑2～3cm厚砂漿，再將混凝土入倉澆筑。

b在與底板同期澆筑的立墻部位混凝土時，首先澆筑底部混凝土，再澆筑立墻的混凝土，立墻部位的混凝土入倉時，要控制好間隔時間。此時立墻入倉布料不易過厚，以15cm厚度比較適宜，在振搗時，易將混凝土中氣泡排出，且不易擾動底板已澆混凝土。

c混凝土澆筑要分層進行布料入倉，每層混凝土澆筑厚度不大于40cm，澆筑面要基本平整。每層不易布料過厚，以免每層澆筑方量大，占用時間長，容易造成下一層澆筑時，混凝土面已經初凝或終凝，形成冷縫。

2.4.2混凝土的密實程度決定于振搗

a振動棒各插點間距要均勻，振動棒插點間距控制在30cm以內，振搗棒上提時必須慢拔，平面插入點應梅花點插入。插到下層混凝土中5～10cm，以使上下層相互結合。

b振動棒在混凝土內振搗時間，每插點控制約20～30秒，達到混凝土不再顯著下沉，不出現氣泡，表面泛出水泥漿和外觀均勻為止。

c振搗底板倒角時，應將振搗棒斜向（基本與倒角模板平行）插入混凝土振搗。止水帶附近根據止水帶位置，使振搗棒直插或斜插止水帶底部或止水帶中間，但不得碰撞止水帶。

d要避免將振動棒碰到鋼筋、模板等，更不得采取通過振搗棒振動鋼筋的方法來促使混凝土振實。振搗棒不得在初凝的混凝土上及干硬的地面上振動。

2.5混凝土養護

在混凝土澆筑完畢終凝后，要及時對混凝土進行養護。一般混凝土澆筑后2～7天是其內部溫度上升比較快的時期，該段時間因內外溫差大，混凝土表面一旦缺少水分，很容易產生混凝土表面裂縫。

混凝土表面必須養護，通常采取覆蓋灑水養護，以保證混凝土表面長期濕潤，特別在混凝土澆筑后14天內不得產生表面干燥，防止表面干燥收縮產生裂縫，以致降低結構物強度。

3、特殊技術措施的采用

由于結構墻比較薄，最薄只有30cm，且結構都在地下，為防止混凝土施工縫可能產生地下水的滲入，在施工縫處增加鋼板防滲措施，并制作成類似“ ]”形狀。并在一期澆筑混凝土時，將鋼板放置墻體中間部位，同時嚴格控制前期混凝土面需要鑿毛、清理達到合格為止。

結構斜墻面的模板安裝時，要保證模板的斜面坡度，在對拉螺栓安裝時，要保證對拉螺栓水平，就要處理好對拉螺栓與模板的接觸面，更重要的是在對拉螺栓外的安全固定桿要穩固、緊密。同時在模板外側設置輔助的安全支撐桿，以保證混凝土施工時，即保證質量、又能保證施工人員和設備的安全。

4、排水井工程施工質量控制

4.1排水井結構物基礎控制

4.1.1基礎面開挖控制

為保證排水井的混凝土結構物的穩定要求，首先按要求開挖在接近設計基礎高程時，要采取人工開挖作業，以保證結構物基礎地層未被擾動。

4.1.2開挖尺寸及地下水控制

開挖基礎平面的尺寸要超出結構物平面尺寸1m以上，以保證結構物混凝土施工的質量控制和安全要求；必須做好基坑排水措施，確保基礎面上不得有水存在。

4.2模板安裝質量控制

模板安裝是混凝土澆筑中的一道主要施工工序，模板表面要平整，相鄰模板縫隙要緊密，模板安裝后牢固穩定。相鄰模板間放置雙面膠帶，必要時涂抹聚氨酯泡沫填縫劑。周邊采用腳手架作為支撐，模板之間使用直徑12mm的鋼筋作為對拉螺栓支筋，內螺栓必須要緊牢。

模板安裝完成后，現場技術人員和質檢人員要進行嚴格的檢查驗收，相鄰模板間縫隙填塞是否飽滿，模板表面光滑、接縫嚴密，不漏漿。模板內側澆筑面澆筑前涂刷脫模隔離劑，以保證混凝土外表光滑平順。

在混凝土澆筑過程中，要經常檢查模板有否變形，模板不得發生變形，使澆筑完成的混凝土表面光滑平整。

模板之間一旦漏掉混凝土水泥漿液，很容易在混凝土結構面產生蜂窩麻面，影響外觀質量，嚴重時還會影響實體質量。

4.3混凝土澆筑過程質量控制分析

4.3.1混凝土澆筑質量控制

混凝土澆筑過程質量控制直接關系到結構物的壽命，必須控制好每一個工序的質量。澆筑時控制好混凝土水平布料量，防止流坡式布料，否則影響混凝土的密實度。每次布料厚度可按振搗器可振入深度控制，從現有的振搗設備和勞動強度分析，布料厚度不超過40cm較適宜。同時根據混凝土的拌合能力，控制好澆筑倉面的數量，防止澆筑過的混凝土表面產生初凝，造成冷縫的出現。

混凝土澆筑時，要有專人檢查模板的變化，在模板縫隙位置不得產生漏漿，模板不得發生整體或局部變形，防止對結構的整體性或結構面造成不利影響。為此在澆筑之前要對模板的穩定性和密封性進行嚴格檢查，還要對保護層的厚度進行檢測，一旦保護層的厚度減少過多，直接影響建筑結構物的使用壽命。

4.3.2振搗過程質量控制分析

混凝土的振搗通常采用插入式振搗器，混凝土振搗必須密實，排除混凝土內的多余氣體，達到混凝土不再明顯下沉、表面泛漿、無氣泡產生為止。

振搗過程中嚴格控制振搗器插入點的間距和振搗時間，避免出現漏振和過振現象。要盡量從澆筑的一端向另一端連續振搗，以防止漏振，并振搗器插入已澆筑振搗層5cm深度，以便結構物形成整體性，防止產生結構實際分層現象。

4.3.3混凝土養護質量控制分析

控制混凝土的開始養護時間和養護結束時間，通常在夏季以覆蓋灑水養護為主，冬季以保溫養護為主。終凝后的混凝土要立即進行養護，因為混凝土內部在水泥凝固過程中，會產生水化熱，一旦在混凝土結構物表側的混凝土得不到水分補充，因結構物混凝土表側水分蒸發的快，使混凝土內外收縮的不均勻，極容易產生表面裂縫。特別在天氣溫度較高時，混凝土表面水分蒸發的會更快，不及時灑水補充水分，混凝土表面就容易產生裂縫，對結構物的整體受力產生不利的影響。在天氣溫度較低時，要及時保溫養護，雖然水分不易蒸發，但容易產生凍融現象，造成結構物體厚度變薄，對結構物的受力產生不利的影響。為此養護是澆筑完成的混凝土以保證結構物設計質量的最后重要一環。

結語：

本工程混凝土結構很深且墻體較薄，在精心安排管理下，現場按照施工方案進行作業，施工過程中嚴格控制工程質量，使得結構墻體施工縫密實，排水井混凝土結構面密實、光滑。雖然結構較高，不但保證了工程質量，還保證了工程施工人員的安全。