緩凝型高效減水劑在重建艾里克塔木泄洪閘工程中的應(yīng)用

馬春杰

（新疆塔里木河流域喀什管理局，新建 喀什 844700）

1 工程概況

新疆葉爾羌河流域葉爾羌河48團(tuán)橋至艾里克塔木渠首段河道整治及提孜那甫河下游退水工程——重建艾里克塔木泄洪閘及庫(kù)外渠引水閘工程位于小海子水庫(kù)進(jìn)水閘處。本次庫(kù)外渠設(shè)計(jì)過(guò)閘流量為50 m3/s，泄洪閘設(shè)計(jì)過(guò)閘流量為409 m3/s，校核流量為476 m3/s。艾里克塔木泄洪閘為Ⅲ等中型工程，主要建筑物級(jí)別3級(jí)，庫(kù)外渠引水閘主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。本工程分別修建上游導(dǎo)流堤壩，7孔泄洪閘一座，長(zhǎng)68.4 m，寬19.5 m，用于防洪度汛，節(jié)制河道流量。3孔庫(kù)外渠引水閘一座長(zhǎng)21.8 m，寬19.5 m，是下游約100萬(wàn)畝農(nóng)田主要灌溉水來(lái)源。交通橋一座，橫跨河道，橋面寬8 m。地基處理采用振沖碎石樁，泄洪閘閘底板頂高程為1117.2 m，引水閘閘室底板頂高程為1117.7 m。泄洪閘每孔凈寬8 m，總凈寬56 m，閘墩高6.5 m，中墩厚1.2 m、縫墩0.8 m、邊墩厚2.2 m。引水閘每孔凈寬5 m，總凈寬15 m，閘墩高6 m，中墩厚1.2 m、邊墩厚2.2 m。閘上交通橋橋面高程為1124.07 m。

2 緩凝型高效減水劑的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 原材料準(zhǔn)備

閘墩砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30二級(jí)配砼，水泥標(biāo)號(hào)選用中聯(lián)P·O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，在滿足工程設(shè)計(jì)和施工工藝要求的前提下，摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰，盡量減少水泥用量，降低水化熱。采用緩凝型高效減水劑，在滿足工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求和施工工藝要求的基礎(chǔ)上減少砼拌和用水量，避免收縮裂縫的產(chǎn)生。原材料方面，為防止裂縫的產(chǎn)生，還應(yīng)避免高細(xì)度水泥的采用，加強(qiáng)砂石級(jí)配、含泥量、非活性及雜質(zhì)含量等的控制，在力學(xué)性能及施工性能符合設(shè)計(jì)規(guī)范的情況下，通過(guò)降低水泥用量和膠凝材料量、添加適量的粉煤灰等混合材料降低單位材料用水量以及混凝土中水量蒸發(fā)量，確保密實(shí)度的同時(shí)減少細(xì)骨料用量。

2.2 泵送混凝土配合比的確定

重建艾里克塔木泄洪閘及庫(kù)外渠引水閘工程混凝土施工過(guò)程中，必須按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2000）、《泵送混凝土施工技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 10-95）進(jìn)行配合比確定，在保證砼和易性及可泵性的前提下，采用低流態(tài)混凝土，摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效減水劑[1]，保證骨料粒徑的適度性，通過(guò)選擇骨料極配、加強(qiáng)對(duì)骨料中含泥量的控制以降低結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的收縮裂縫。閘墩施工的過(guò)程中同樣采用自拌泵送的方法，因?yàn)樽园璞盟瓦^(guò)程所需水泥材料用量大，材料泵送過(guò)程中必將產(chǎn)生較大的水化熱，引起成品混凝土較大的收縮。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)泵送混凝土配比的控制，尤其要注重砂率指標(biāo)的選擇，并盡量縮短成品混凝土泵送距離，增加對(duì)外加劑添加量的控制，達(dá)到控制成品混凝土收縮變形，確保施工質(zhì)量的目的。

為此，重建艾里克塔木泄洪閘及庫(kù)外渠引水閘工程閘墩混凝土配合比設(shè)計(jì)如下:本工程閘墩混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，針對(duì)工程實(shí)際和泵送施工要求，以及理論計(jì)算和試配結(jié)果，所選用的配合比見(jiàn)表1，并委托有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試配和試驗(yàn)，將砼配料單上報(bào)監(jiān)理處批準(zhǔn)后使用。

表1 泵送混凝土配合比

2.3 溫控設(shè)計(jì)

在材料和配合比已經(jīng)確定的情況下，如何降低混凝土的溫升，減小混凝土的內(nèi)外溫差，控制溫度應(yīng)力，減少甚至避免閘墩出現(xiàn)裂縫是施工中控制的重點(diǎn)。由于混凝土的最高溫度是澆筑溫度和水泥水化熱溫升之和，在施工中從以下幾個(gè)方面采取措施進(jìn)行控制:①控制混凝土入倉(cāng)溫度，用井水拌制混凝土，特別是中午澆筑時(shí)安排專人用冷水冷卻骨料；②加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，減小混凝土內(nèi)外溫差，考慮到閘墩混凝土工程施工主要在高溫季節(jié)，保證砼表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，防止砼表面失水過(guò)快造成砼干縮裂縫產(chǎn)生，有助于完成混凝土水化作用[2]。為達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的，養(yǎng)護(hù)時(shí)間滿足《水閘施工規(guī)范》的規(guī)定并不少于14 d。

2.4 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

混凝土拌和系統(tǒng)的準(zhǔn)備:泄洪閘三孔一聯(lián)閘墩長(zhǎng)19.5 m，底高程1117.2.00 m，頂面高程為1123.7 m，縫墩厚度為0.8 m，中墩厚1.2 m，計(jì)劃采用水平分層澆筑，砼分坯振搗厚度為0.3 m，澆筑分層為0.9 m，按縫（邊）墩→中墩→縫（邊）墩，水平分層循環(huán)澆筑。

3 施工工藝要點(diǎn)

3.1 砼澆筑和振搗的方法

采用水平分層的澆筑方法，從右岸閘墩向左岸閘墩澆筑，在2 h內(nèi)保證新老砼的覆蓋，插入式振搗器振搗，在施工時(shí)注意插筋、止水和預(yù)埋鐵件的保護(hù)及其位置的準(zhǔn)確性，防止振搗器操作時(shí)，破壞插筋、止水銅片和預(yù)埋件，采用人工補(bǔ)漿振搗密實(shí)，混凝土表面三搓兩抹成活。

3.2 砼輸送泵管的布置

搭設(shè)澆筑輔助腳手架和澆筑通道，并設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，布置一路泵管，泵管爬高至墩墻處用鋼管固定，防止泵送砼時(shí)的沖擊荷載影響建筑物的幾何尺寸，導(dǎo)致鋼筋和預(yù)埋件移位，所以必須加強(qiáng)插筋、預(yù)埋件的保護(hù)，保證砼內(nèi)在質(zhì)量和整體尺寸，嚴(yán)禁泵管直接從埋件表面通過(guò)。砼輸送前，用同標(biāo)號(hào)水泥砂漿充分潤(rùn)滑管壁后開(kāi)始泵送砼。

3.3 施工縫處理

為進(jìn)行重建艾里克塔木泄洪閘及庫(kù)外渠引水閘工程硬化混凝土的表面處理，應(yīng)徹底清除施工縫內(nèi)的雜物、水泥薄膜、軟弱材料后進(jìn)行表面鑿毛處理，并充分沖洗和潤(rùn)濕后清除表面積水，再在施工縫內(nèi)澆筑混凝土。為防止施工縫處鋼筋引起周圍混凝土結(jié)構(gòu)的松動(dòng)與破壞，對(duì)于施工縫處的鋼筋必須進(jìn)行回直處理，徹底清除鋼筋外表面水泥砂漿和浮銹。施工縫處澆筑混凝土前先進(jìn)行一層砂漿鋪筑，邊澆筑邊振搗，確保新舊混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)結(jié)合。

3.4 伸縮縫和埋設(shè)件

3.4.1 伸縮縫處理

伸縮縫的材料技術(shù)性能需滿足施工規(guī)范規(guī)定。伸縮縫要求緊貼砼安裝，防止砼進(jìn)入空隙造成伸縮縫不平直，涂刷均勻，其尺寸、厚度符合設(shè)計(jì)要求，各部位沉降縫的高度應(yīng)略高于混凝土澆筑高度，待兩側(cè)混凝土澆筑完畢達(dá)一定強(qiáng)度后進(jìn)行鏟平修整。伸縮縫的安裝擬采用后貼法[3]。

3.4.2 埋設(shè)件

埋件就位調(diào)整完畢，與混凝土中的預(yù)留錨栓或錨板焊牢。為確保預(yù)埋件施工質(zhì)量，不能在主軌、側(cè)軌層工作基面粘結(jié)加固材料，必須采用不銹鋼焊條保證預(yù)埋件接頭焊接牢固，閘門位置及閘門門槽預(yù)埋件放線依據(jù)閘室中心線通過(guò)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀完成，基準(zhǔn)線的安裝既要保證閘室門槽部件安裝尺寸的精準(zhǔn)，又要起到控制總安裝尺寸的作用。基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置好后必須保留至驗(yàn)收合格再予以拆除。在進(jìn)行閘室門槽預(yù)埋件吊裝過(guò)程中必須加強(qiáng)防變形控制，待主反軌就位后，以預(yù)埋件安裝位置線為基準(zhǔn)，并采用經(jīng)緯儀進(jìn)行其平行度與垂直度的檢驗(yàn)與校核。在安裝過(guò)程中，本工程實(shí)行點(diǎn)焊法加固焊接，以達(dá)到防止主反軌安裝過(guò)程中可能發(fā)生焊接變形的目的。在預(yù)埋件安裝施工及混凝土澆筑施工結(jié)束后，進(jìn)行所有預(yù)埋件工作基面焊接接縫的打磨，確保其表面平整度及光潔度與埋件一致。結(jié)束預(yù)埋件安裝后，按照施工組織設(shè)計(jì)文件進(jìn)行埋件所有外露表面的清理和防腐處理，并由監(jiān)理工程師依據(jù)圖紙及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行預(yù)埋件施工質(zhì)量的復(fù)檢。

3.5 混凝土面的修整

對(duì)于緩凝高效減水劑施工而言，尤其應(yīng)加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)表面質(zhì)量的控制，根據(jù)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，摻加緩凝高效減水劑的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)為蜂窩麻面、漏漿、栓孔等，對(duì)于檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，必須報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)檢后盡快處理。在混凝土結(jié)構(gòu)松散部位鑿除打毛潤(rùn)濕，再刷一層純水泥漿，并采用與本體相同標(biāo)號(hào)、相同配合比的砂漿進(jìn)行填筑、壓實(shí)，最后進(jìn)行壓面與磨光。該墊塊后，在孔口刷純水泥漿一層，再同上述程序修補(bǔ)表面。

4 結(jié)論

新疆葉爾羌河流域葉爾羌河48團(tuán)橋至艾里克塔木渠首段河道整治及提孜那甫河下游退水工程——重建艾里克塔木泄洪閘及庫(kù)外渠引水閘工程運(yùn)行實(shí)際表明，緩凝型高效減水劑在混凝土工程中發(fā)揮了較好的作用。為充分發(fā)揮緩凝型高效減水劑高效減水、增強(qiáng)、耐久等作用，在原材料選擇及施工準(zhǔn)備階段必須充分考慮外加劑應(yīng)用過(guò)程中不同批次水泥與減水劑各組分之間的適應(yīng)性關(guān)系，調(diào)整保水組分配比與用量，測(cè)試凈漿流動(dòng)性，不斷提升混凝土的和易性，并進(jìn)行混凝土拌合試驗(yàn)，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上控制工程投資。