水庫(kù)大壩常態(tài)混凝施工技術(shù)研究

孟凡山

安徽省興豐建設(shè)工程有限公司，安徽合肥 230000

混凝土大壩是水庫(kù)最常用的一種大壩形式，但其對(duì)施工技術(shù)有很高的要求，如果技術(shù)水平較低，將很難保證施工質(zhì)量，甚至?xí)霈F(xiàn)質(zhì)量或安全問(wèn)題。因此，有必要對(duì)大壩混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析探討。

1 工程概況

某水庫(kù)是一座集防洪、供水、灌溉和發(fā)電等功能為一體的中型水庫(kù)，主要由大壩、電站及引水建筑物等部分構(gòu)成。其中，大壩采用重力壩，頂部高程為233.6m，大壩高為58.8m，大壩頂部長(zhǎng)、寬分別為218m和6m。大壩中央設(shè)有泄洪道，為WES I型堰，其凈寬為20m，頂部高程225.4m。

2 大壩常態(tài)混凝土施工技術(shù)分析

2.1 澆筑技術(shù)

按照設(shè)計(jì)過(guò)程中要求的倉(cāng)面，澆筑時(shí)主要采用臺(tái)階澆筑的方法，并對(duì)澆筑分層的寬度與厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，將分層厚度確定為50cm，分層寬度控制在2.4～2.5m范圍內(nèi)，對(duì)倉(cāng)面實(shí)施澆筑時(shí)需要和大壩軸線平行，按先下游后上游的順序進(jìn)行，這樣能確保澆筑和加高同步實(shí)施。實(shí)際澆筑中應(yīng)盡量多下料，按照從低至高的原則保證工序。澆筑的同時(shí)需要做好整平和振搗，保證澆筑密實(shí)性，滿足預(yù)期質(zhì)量要求。下料時(shí)應(yīng)加強(qiáng)高度控制，一般要控制在2.0m以內(nèi)。此外，接頭、條帶均需采取有效保溫措施，常用措施為鋪蓋保溫被。混凝土應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)：（1）入倉(cāng)坍落度控制在50～70mm范圍內(nèi)；（2）初凝時(shí)間為2h35min；（3）終凝時(shí)間為6h40min。施工參數(shù)主要為：（1）滑模總重2.5t；（2）提升速度按照1.5～1.8m/h的要求控制；（3）養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在10～12h范圍內(nèi)[1]。

2.2 平倉(cāng)振搗

平倉(cāng)是指攤平倉(cāng)內(nèi)混凝土，保證各部位厚度均勻且一致。如果平倉(cāng)厚度沒(méi)有達(dá)到要求，則會(huì)引起離析等現(xiàn)象，并且還會(huì)出現(xiàn)漏振與泌水，甚至在內(nèi)部產(chǎn)生孔洞，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。當(dāng)倉(cāng)面占地面積相對(duì)較大時(shí)，需在平倉(cāng)過(guò)程中利用振搗器輔助平整。對(duì)于澆筑層，其厚度為2m，平倉(cāng)時(shí)利用振搗器是一個(gè)很好的選擇，將振搗器斜插至料堆下部，在澆筑的同時(shí)進(jìn)行振搗，待攤平以后結(jié)束振搗，緩慢拔出振搗器。攤平過(guò)程中如果和模板及鋼筋相距較近，則需要進(jìn)行人工送料，避免發(fā)生碰撞。

振搗是澆筑施工中最重要的環(huán)節(jié)，其效果對(duì)最終的澆筑質(zhì)量有直接影響，不僅要防止過(guò)振，而且還要防止漏振，這是因?yàn)闊o(wú)論發(fā)生哪一種情況，都將影響到澆筑施工質(zhì)量。大壩混凝土振搗通常都會(huì)使用頻率較大的振搗器，這樣有助于混凝土密實(shí)，促進(jìn)氣泡排出，提高抗?jié)B透性。除了要選擇適宜的振搗器，操作中還應(yīng)做好控制，以保證振搗的效果[2]。

2.3 縫面處理

為確保大壩中的新老混凝土能夠良好結(jié)合，處理縫面時(shí)應(yīng)做好監(jiān)督控制，每個(gè)步驟都必須按照規(guī)范要求進(jìn)行，以確保縫面可以得到良好處理，避免產(chǎn)生乳皮等問(wèn)題，也防止產(chǎn)生青苔及水銹。如果縫面未得到有效處理，則除了會(huì)對(duì)混凝土層之間的結(jié)合造成影響，還會(huì)造成滲漏，引起嚴(yán)重的質(zhì)量或安全問(wèn)題。

縫面處理過(guò)程中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎǔ６疾捎脡毫λM(jìn)行沖毛來(lái)完成對(duì)縫面的處理，本工程正是采用了這一方法，沖毛機(jī)的型號(hào)為GCHJ型。這種沖毛機(jī)特別適合實(shí)際抗壓強(qiáng)度未超過(guò)45MPa的大壩混凝土，在這種情況下沖毛機(jī)將具備很高的工作效率，一般每小時(shí)可以完成50～100m2的沖毛，并且在質(zhì)量上也有保障[3]。

在進(jìn)行壓力水沖毛的過(guò)程中，應(yīng)確定合適的沖毛時(shí)間，不僅不宜過(guò)早，而且也不宜過(guò)遲，若沖毛過(guò)早，則會(huì)使混凝土表面破損，影響外觀，不得不進(jìn)行返工處理；而沖毛過(guò)遲時(shí)，此時(shí)混凝土已經(jīng)具有一定強(qiáng)度和硬度，增大了沖毛的難度，難以達(dá)到預(yù)期的沖毛效果。在混凝土收倉(cāng)完畢后，其沖毛時(shí)機(jī)的確定需要綜合考慮環(huán)境氣溫、初凝時(shí)間等各項(xiàng)因素，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，力求確定出最佳的沖毛時(shí)機(jī)。對(duì)本大壩工程而言，其沖毛時(shí)機(jī)確定為收倉(cāng)完成后的24～36h，在該時(shí)間段當(dāng)中，采用沖毛機(jī)按照規(guī)范的方法實(shí)施沖毛，能達(dá)到良好的沖毛效果。在本工程施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)要求露出內(nèi)部粗骨料，但要避免對(duì)內(nèi)部骨料造成不利影響，并且最后一次沖毛應(yīng)在開(kāi)倉(cāng)以前24h進(jìn)行，因?yàn)檫@樣可以有效防止二次水銹發(fā)生。

2.4 接縫灌漿

裂縫始終是混凝土大壩最為常見(jiàn)的問(wèn)題，為有效防止裂縫產(chǎn)生，通常都是分塊進(jìn)行混凝土澆筑，在壩塊實(shí)際溫度滿足規(guī)范要求以后，對(duì)縫面實(shí)施接縫灌漿，通過(guò)這樣的處理能使各個(gè)壩塊形成一個(gè)完整的整體[4]。

在實(shí)際施工中，為進(jìn)一步提高大壩整體性，確保壩塊之間的連接更為緊密，往往要在縫面上設(shè)置鍵槽。灌漿過(guò)程中，大多都利用球面鍵槽方法來(lái)加速漿液的擴(kuò)散，球面鍵槽實(shí)際分布可以做到十分均勻，基本不會(huì)出現(xiàn)棱角，所以縫面不受阻礙，灌漿流暢性好。在所有灌漿點(diǎn)下部設(shè)置進(jìn)漿槽，同時(shí)上部設(shè)置相對(duì)應(yīng)的排氣槽，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況對(duì)接縫的灌漿系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與總體布局。完成后進(jìn)行檢查，檢查完畢并確認(rèn)無(wú)誤后即可開(kāi)始灌漿。

鍵槽可通過(guò)對(duì)鋼板的壓制得到，在實(shí)際的壓制過(guò)程中需要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的基本原則，并在平面模板上均勻設(shè)置螺栓，以此確保鍵槽模板能夠順利形成。對(duì)于上述提到的球面鍵槽的模板，其立模與拆模的方法和工序都與其它類型的模板相同，所以在施工中可以降低難度，保證質(zhì)量與工期。通過(guò)實(shí)踐和與其他鍵槽的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用球面鍵槽可以在立模方面發(fā)揮出明顯的優(yōu)勢(shì)，而還可以在一定程度上張開(kāi)收縮縫，能創(chuàng)造出良好的應(yīng)力條件。可見(jiàn)，球面鍵槽模板除了能在保證質(zhì)量的前提下加快進(jìn)度，還能對(duì)接縫灌漿施工具體實(shí)施發(fā)揮重要作用。

2.5 溫度控制

溫度是影響混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如果混凝土內(nèi)外部溫差較大，則會(huì)引起開(kāi)裂，不僅影響混凝土整體外觀，而且當(dāng)裂縫較大時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題[5]。

2.5.1 澆筑施工中的溫度控制

在澆筑施工中應(yīng)先保證混凝土入倉(cāng)實(shí)際速度滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，縮短混凝土入倉(cāng)時(shí)間，待入倉(cāng)結(jié)束后對(duì)混凝土實(shí)施攤平與振搗，從混凝土拌和到開(kāi)始下料，通常需要6～7min的時(shí)間；然后需要對(duì)倉(cāng)面實(shí)施噴霧處理，使已有的混凝土表面可以與接頭處始終保持濕潤(rùn)，這樣能降低倉(cāng)面混凝土實(shí)際溫度；考慮到大壩所處環(huán)境的溫度相對(duì)較高，故倉(cāng)面必須通過(guò)噴霧的方法來(lái)有效降溫；澆筑施工中盡可能減少混凝土表面直接暴露，減少必須暴露的總時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行覆蓋，并持續(xù)灑水保持濕潤(rùn)，避免混凝土表面缺水干裂。

2.5.2 采用通水冷卻方法進(jìn)行溫度控制

通水冷卻是大體積砼澆筑施工中最常用的溫度控制方法，效果良好。在施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)工程設(shè)計(jì)具體要求，在所有澆筑層的表面布置一定數(shù)量的循環(huán)水管，布置時(shí)將水管之間的距離控制在1.0～1.5m范圍內(nèi)，如果間距過(guò)大將降低冷卻效果，而間距過(guò)小會(huì)增大施工難度，而且影響相鄰兩個(gè)澆筑層之間的結(jié)合。通過(guò)對(duì)循環(huán)冷卻水管的合理設(shè)置，能在澆筑的同時(shí)向水管內(nèi)通入冷水進(jìn)行冷卻，使混凝土實(shí)際溫度始終處在要求的范圍內(nèi)，并且循環(huán)水管中的流量不能低于12L/min，這樣能有效保證冷卻效果，避免溫差較大而產(chǎn)生裂縫[6]。

2.5.3 切實(shí)做好混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后一般需要立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，白天對(duì)倉(cāng)面和周圍部分進(jìn)行噴淋，在覆蓋保溫的同時(shí)做好灑水，避免出現(xiàn)干縮裂縫。養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化，并防止裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要引起施工人員的高度重視，保證養(yǎng)護(hù)操作的規(guī)范性與有效性。

3 結(jié)語(yǔ)

目前本水庫(kù)工程大壩混凝土施工已經(jīng)順利完成，經(jīng)檢驗(yàn)，混凝土施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期，工程所用施工技術(shù)、控制方法等均合理可行，可以為類似工程項(xiàng)目提供參考和借鑒，以提高大壩混凝土施工技術(shù)水平。

[1] 許清，黃瀟.水利工程水庫(kù)大壩混凝土施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2017（47）：280-281.

[2] 楊偉.淺談水利工程水庫(kù)大壩混凝土的施工技術(shù)[J].江西建材，2017（21）：134，136.

[3] 孫淅波.水利工程水庫(kù)大壩混凝土施工技術(shù)[J].低碳世界，2017（28）：95-96.

[4] 曾德華.淺析水庫(kù)大壩混凝土施工和防滲措施[J].低碳世界，2016（35）：115-116.

[5] 何福元.水庫(kù)大壩混凝土施工技術(shù)分析[J].低碳世界，2016（27）：141-142.

[6] 周應(yīng)寶.水利工程水庫(kù)大壩混凝土的施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2016（2）：43-44.