■李 濤 ■中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司科研設(shè)計(jì)院,陜西 西安 710068
目前全國(guó)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新階段,尤其在水利工程行業(yè)中,通過(guò)對(duì)施工中使用材料、技術(shù)以及施工方法的探索,帶動(dòng)水利工程建設(shè)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。只有生產(chǎn)方式得到了全面的提升,社會(huì)經(jīng)濟(jì)才能夠健康發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活水平才能夠得到和諧相融。強(qiáng)庫(kù)、固堤、開(kāi)源、引調(diào)、擴(kuò)排、提升,把水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)放在了突出地位。因此,根據(jù)水利工程的建設(shè)的自身特點(diǎn),對(duì)水工材料、混凝土施工技術(shù)和施工方法的探索,就有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在水利工程建設(shè)中采用深的基礎(chǔ)澆筑,可以避免施工中對(duì)相鄰已完成的淺基礎(chǔ)工程的干擾和破壞,減少施工時(shí)的工程量。首先,水利工程建設(shè)澆筑以體積大自重大為先,體積小自重小為后。這樣的方式既可以減少在澆筑中體積大自重大的部分牽動(dòng)相鄰自重輕的建筑物基礎(chǔ),又能及早沉實(shí)基礎(chǔ)物。其次,在水利工程建設(shè)中先行澆筑高度較大而且需要多次澆筑的部位或有上層建筑的部位,防止干擾高度較小的建筑物的施工。再次,水利水電工程建設(shè)中在確定工程施工程序后,應(yīng)澆筑先以主要建筑部位為先,次要和零星的建筑部位澆筑為次,在能確保重要部位的前提下也可以采取穿插方式澆筑。
水泥品質(zhì)的好壞,將直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性能;各級(jí)配粗骨料粒徑含量的變化,將導(dǎo)致混凝土級(jí)配的改變,影響混凝土拌合物的和易性;骨料含水率的變化,對(duì)混凝土的水灰比影響較大。為了保證混凝土的質(zhì)量,在生產(chǎn)過(guò)程中,一定要對(duì)混凝土的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可采用。骨料中含有害物質(zhì),超過(guò)規(guī)范規(guī)定的范圍,則會(huì)妨礙水泥水化,降低混凝土的強(qiáng)度,削弱骨料與水泥漿的粘結(jié),并與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生有害的膨脹物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)粗、細(xì)骨料的含泥量超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門(mén),通過(guò)重新篩選或者采取其他有效措施來(lái)保證混凝土拌和質(zhì)量。根據(jù)測(cè)定的骨料含水率及時(shí)調(diào)整混凝土配合比中的實(shí)際用水量和骨料用量。對(duì)于相同強(qiáng)度等級(jí)之間水泥活性的差異,是通過(guò)水泥膠砂的強(qiáng)度快速測(cè)定的,根據(jù)水泥活性結(jié)果予以調(diào)整混凝土的配合比。水泥、粗、細(xì)骨料等原材料的各性能指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
澆筑之前,應(yīng)該對(duì)鋼筋和模版進(jìn)行檢查,以保證其具備混凝土的澆筑條件,如果采用的是分層分塊澆筑方法的話(huà),應(yīng)該結(jié)合鋼筋的密集程度和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)決定每一層的高度。在分層高度的控制上,一般為插入式振搗器作用長(zhǎng)度的1.25 倍,如果振搗采用的是平板振搗器,則應(yīng)該控制分層的厚度,澆筑的過(guò)程應(yīng)該盡量連續(xù),如果必須出現(xiàn)間隔,要盡量的縮短間隔的時(shí)間,保證在前層的混凝土初凝前可以恢復(fù)施工。較大的梁體可以進(jìn)行單獨(dú)的澆筑,對(duì)連續(xù)澆筑無(wú)法實(shí)現(xiàn)的部位,應(yīng)該在剪力較小的地方預(yù)留好施工縫。澆筑后應(yīng)該及時(shí)的對(duì)混凝土進(jìn)行振搗,振搗的作用是使混凝土能充滿(mǎn)模版的每個(gè)角落,使其獲得最大的均勻和密實(shí)度。振搗分為機(jī)械和人工振搗兩種,一般只有工程量小、才會(huì)使用人工振搗的方法。
振搗器應(yīng)該垂直插入混凝土中,振搗密實(shí)后緩慢拔出;均勻的選擇插入點(diǎn)的位置,按順序依次振搗,以防止出現(xiàn)漏振、過(guò)振等情況。在插入振搗棒的時(shí)候應(yīng)該使其進(jìn)入下層混凝土5cm 左右,加強(qiáng)上、下層混凝土的結(jié)合,以免在兩層混凝土中間出現(xiàn)縫隙。每一個(gè)插入點(diǎn)的振搗時(shí)間應(yīng)該持續(xù)30s,以混凝土粗骨料不再顯著下沉,表面無(wú)氣泡、泛漿為準(zhǔn)。如果使用平板振搗器進(jìn)行振搗,則應(yīng)該保證對(duì)已振實(shí)部分的邊緣進(jìn)行振搗覆蓋。
混凝土的早期養(yǎng)護(hù),主要目的在于保持適宜的溫、濕條件,達(dá)到使混凝土免受不利溫度、濕度變化的侵襲,防止有害的冷縮和干縮;使水泥水化作用充分進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度和耐久性要求。混凝土澆筑硬化后的質(zhì)量與適宜的溫、濕度條件是密切關(guān)聯(lián)的,要有必要的保溫和保濕措施。應(yīng)該盡量減少混凝土表面暴露在外界空氣中的時(shí)間,及時(shí)對(duì)混凝土的暴露面進(jìn)行保濕覆蓋,防止混凝土表面水分蒸發(fā),直至混凝土終凝為止,混凝土的早期養(yǎng)護(hù)在施工中必須高度重視?;炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行,不宜少于28d,對(duì)重要部位和利用后期強(qiáng)度的混凝土以及其他有特殊要求的部位應(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間?;炷琉B(yǎng)護(hù)應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé),并詳細(xì)記錄。
由于水泥是大體積混凝土中重要的組成部分,水泥在混凝土的硬化階段會(huì)釋放大量的熱量,這樣就很容易發(fā)生溫度裂縫現(xiàn)象。因此,對(duì)于混凝土中水泥的選擇就顯得尤為重要。我們應(yīng)選擇合適的水泥種類(lèi)和嚴(yán)格控制好水泥用量,選用的水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。水位變化區(qū)外部、溢流面及經(jīng)常受水流沖刷、抗凍要求較高的部位,宜選用較高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。內(nèi)部混凝土、水下混凝土和基礎(chǔ)混凝土,宜選用中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥和普通硅酸亞水泥。減少水泥用量,選用低熱水泥,減少水化熱,并盡量選用后期強(qiáng)度大的水泥。這樣才能夠使得水泥在混凝土硬化的初級(jí)階段放出的熱量盡可能地小,能夠更好的控制水泥水化發(fā)熱的影響。
所謂骨料,就是指在混凝土中起到骨架或者填充作用的顆粒狀的材料。根據(jù)水利水電行業(yè)習(xí)慣,粗骨料的顆粒范圍為5~150(120)mm,分為小石、中石、大石赫特大石四級(jí),粒徑分別為5~20mm、20~40mm、40~80mm 和80~150(120)mm,用符號(hào)分別表示為D20、D40、D80、D150(D120)。對(duì)于骨料的選取也應(yīng)該符合大體積混凝土的特性,為了能夠有效防止大體積混凝土的裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn),則應(yīng)該盡量的選取顆粒比較大并且強(qiáng)度相對(duì)比較大的骨料。選用粗骨料時(shí)應(yīng)避免各級(jí)骨料分離。D20、D40、D80、D150(D120)分別采用孔徑為10mm、30mm、60mm、115(100)mm 的中徑篩(方孔)檢驗(yàn),(其中中徑篩余量宜在40%~70 范圍內(nèi)),細(xì)度模數(shù)宜為2.2~3.0 的中砂,人工砂石粉含量應(yīng)控制在6%~18%范圍內(nèi)。粗、細(xì)骨料的含泥量和泥塊含量應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi),不得混合有機(jī)質(zhì)等雜物。使用山砂、海砂及粗砂、特細(xì)砂應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)論證。這樣可以有效地減少水泥的用量,降低水化熱以及減少混凝土干縮的程度,能夠改善混凝土拌合物的和易性,增進(jìn)混凝土均勻性、密實(shí)性和抗?jié)B性,進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度和斷裂韌性。從而有效地防止和減少大體積混凝土溫度裂縫的發(fā)生。
拌和混凝土?xí)r用水將碎石冷卻,以降低混凝土的澆注溫度,嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度。設(shè)置降溫管,布設(shè)混凝土內(nèi)部進(jìn)行降溫,按設(shè)測(cè)溫孔,控制閥門(mén)和加壓泵,控制管內(nèi)水流和速度,達(dá)到降溫的目的。夏天澆注混凝土?xí)r減少澆注厚度,利用澆注層面散熱,施工避開(kāi)中午高溫時(shí)間。養(yǎng)護(hù)時(shí),可在混凝土表面灑水,覆蓋草簾,側(cè)面采取保溫保濕措施。混凝土的表面保溫對(duì)抵御氣溫驟變起重要的作用,可減少混凝土表面裂縫的產(chǎn)生,良好的養(yǎng)護(hù)條件不僅有利于混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng),而且可防止混凝土表面產(chǎn)生干縮裂縫?;炷帘砻姹睾宛B(yǎng)護(hù)要作為一項(xiàng)工程來(lái)對(duì)待,并且一定要把混凝土的保溫與養(yǎng)護(hù)措施落到實(shí)處。
混凝土施工技術(shù)是當(dāng)代水利水電施工中所必須高度重視的一項(xiàng)技術(shù),也是我國(guó)建筑行業(yè)健康發(fā)展的技術(shù)保障。事實(shí)上,建筑項(xiàng)目混凝土施工技術(shù)有著豐富的內(nèi)涵,包含施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)管理等多項(xiàng)施工技術(shù)。水利水電施工企業(yè)只有認(rèn)真做好混凝土施工技術(shù),才能有效的保證工程的質(zhì)量。但是在混凝土施工中還是存在著容易發(fā)生的問(wèn)題,例如裂縫、凍脹、沖磨空蝕、碳化以及侵蝕等,我們必須共同努力,不斷提高內(nèi)部管理和混凝土施工水平。
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