劉運(yùn)佳 錢紅露

（1.湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院 湖北武漢 430070；2.長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 湖北武漢 430072）

水工建筑建設(shè)的主要目的是利用水利工程有效調(diào)控調(diào)配水資源而建設(shè)的帶有不同功能的建筑工程類型，并且這一類建筑物對(duì)于水利工程原有功能的正常發(fā)揮有著極大的影響。但同樣，由于水工建筑自身特點(diǎn)限制，很容易在各類因素綜合影響的前提下出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)及質(zhì)量問(wèn)題，而這就需要借助有效控制混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)，確保整體水工建筑的質(zhì)量。

1 水工混凝土概述

1.1 水工混凝土含義

一般來(lái)說(shuō)，水工混凝土通常應(yīng)用在一些經(jīng)常受水作用的建筑結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)期的受水環(huán)境中，能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的正常使用，這種類型的混凝土被稱作水工混凝土。從建筑結(jié)構(gòu)體積的角度來(lái)說(shuō)，可以將其區(qū)分為大體積混凝土及一般混凝土，前者還可以細(xì)分為內(nèi)部與外部?jī)深惢炷痢Ｍǔ?lái)說(shuō)，較為常見(jiàn)的水位環(huán)境分為水上環(huán)境、水下環(huán)境及水位變動(dòng)環(huán)境等，同時(shí)，這也是為其進(jìn)行分類的方法，位于水中的通常被稱作水下混凝土，相應(yīng)地，位于水上的則被稱作水上混凝土，除上述之外的便是變動(dòng)區(qū)混凝土。

在不同的水位條件下，水工混凝土又有著不同的用途與要求，如果需要經(jīng)常與水進(jìn)行接觸，那么便需要水工混凝土擁有相對(duì)較強(qiáng)的抗?jié)B性；如果是在氣溫較為寒冷的區(qū)域，尤其是在水位變動(dòng)較為明顯的區(qū)域時(shí)，需要擁有加強(qiáng)的抗凍能力；如果水環(huán)境的侵蝕性較強(qiáng)，那么同樣要求水工混凝土能夠擁有較強(qiáng)的耐蝕性［1］；當(dāng)被應(yīng)用于體積規(guī)模相對(duì)較大的建筑結(jié)構(gòu)中時(shí)，為了避免出現(xiàn)溫度裂縫，那么便對(duì)混凝土的收縮性及抵熱性有一定的要求［2］；若是所在區(qū)域擁有高速的水流，并且會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)擁有較強(qiáng)的沖擊性，那么水工混凝土便需要具備抗沖刷、耐磨的特性［3］。在我國(guó)水利工程中，水工混凝土的應(yīng)用相對(duì)較為常見(jiàn)，屬于其中主要的、關(guān)鍵的施工建筑材料。

1.2 技術(shù)要求

因?yàn)樗せ炷两?jīng)常會(huì)暴露在大氣和水之中，會(huì)遭受風(fēng)吹日曬雨淋、水的浸泡及酸堿等作用，所以，除了需要滿足混凝土的一般要求以外，還需要具備一定程度的不透水性，并且要有良好的抵抗風(fēng)化能力及抗凍性能，而經(jīng)常遭受水流沖刷的位置，需要具備抵抗沖刷與磨損的性能。針對(duì)大體積混凝土來(lái)說(shuō)，發(fā)熱量方面一定要低，防止出現(xiàn)溫度裂縫的情況［4］。倘若建筑環(huán)境水具有一定的侵蝕性，那么還需要具備較高的抵抗侵蝕的性能。

從水工混凝土的角度來(lái)說(shuō)，不僅需要在結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度方面符合要求，還需要根據(jù)混凝土所在的具體位置及環(huán)境情況，對(duì)其提出抗凍性、抗侵蝕性及抗風(fēng)化能力等一些特殊要求。水工混凝土所在位置的不同，其技術(shù)要求也存有很大的差異性。在同一個(gè)建筑中，一般要澆筑幾種要求不同的混凝土，偶爾在同一個(gè)澆筑塊之中也有同時(shí)進(jìn)行兩種不同混凝土的澆筑作業(yè)的情況出現(xiàn)。例如，從大體積壩角度來(lái)說(shuō)，其要求低熱性，但是外表部位又必須要具備抗凍性，在這樣的背景下，就需要先將內(nèi)部澆筑低熱性混凝土，而在其外部需要澆筑同時(shí)具有抗凍性及低熱性兩種性能的混凝土。想要科學(xué)、合理地對(duì)水工混凝土提出相應(yīng)的技術(shù)要求，必須要對(duì)其所處的環(huán)境展開(kāi)全面的分析，包括氣溫及環(huán)境水的化學(xué)成分等情況，還可以對(duì)在相似條件下已經(jīng)建成的混凝土建筑的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行深入的考察。

2 水工建筑的主要特征分析

2.1 受自然因素影響較大

水工建筑在建設(shè)的環(huán)境中十分容易受到地形、地質(zhì)、氣象等自然環(huán)境條件因素的影響，為此，在水工建筑的施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，對(duì)于工程的實(shí)際選址、工程投資和樞紐布置等方面有著較高的要求。

2.2 施工較為復(fù)雜

在水工建筑施工建設(shè)的環(huán)境中，如果在施工方面的要求具有較高的復(fù)雜性，就會(huì)導(dǎo)致在泄水的過(guò)程中強(qiáng)化對(duì)河床的沖刷力度，同時(shí)蓄水池也會(huì)因?yàn)樽陨沓惺芩畨旱奶岣叨沟檬┕るy度得到進(jìn)一步的提升。為此，在水工建筑施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，需要針對(duì)河流的導(dǎo)流和截流等問(wèn)題采取相應(yīng)的措施，將這些問(wèn)題有效地解決。

2.3 施工技術(shù)要求高

在水利工程施工建設(shè)環(huán)節(jié)之中，一旦大型的蓄水和泄水水工建筑出現(xiàn)了相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題，就很容易導(dǎo)致各類人為災(zāi)害的發(fā)生，從而引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這也就意味著在建設(shè)水工建筑的環(huán)節(jié)中，需要進(jìn)一步發(fā)展和掌握良好的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

3 水工建筑施工建設(shè)中混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

3.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足

在水工建筑施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，存在著一個(gè)和各類民用工程建設(shè)所遇到的混凝土工程的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，就是自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相應(yīng)的裂縫及強(qiáng)度不足的問(wèn)題，最終帶來(lái)的就是整體混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的沉降［5］，這對(duì)于整體的水工建筑作用發(fā)揮而言，將會(huì)帶來(lái)十分不利的影響。在測(cè)量各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)的過(guò)程中，建筑工人出現(xiàn)了相應(yīng)的失誤，就會(huì)導(dǎo)致有關(guān)的混凝土結(jié)構(gòu)在截面尺寸出現(xiàn)相應(yīng)的偏差。

3.2 施工人員對(duì)施工圖紙掌握不足

施工人員對(duì)于整體的水工建筑施工圖紙掌握程度不足，就會(huì)在混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性無(wú)法滿足實(shí)際要求的前提下，導(dǎo)致整體的混凝土面板出現(xiàn)形變的問(wèn)題，也同樣會(huì)造成橫截面的尺寸出現(xiàn)相應(yīng)的偏差?；炷恋姆涓C和孔洞等問(wèn)題也是水工建筑施工建設(shè)環(huán)節(jié)中混凝土工程部分較為常見(jiàn)的一個(gè)質(zhì)量通病，之所以會(huì)出現(xiàn)這些質(zhì)量問(wèn)題，主要是因?yàn)榛炷聊０逶谄礈惖倪^(guò)程中縫隙寬度相對(duì)較大，或者是水工建筑所用的混凝土材料配比數(shù)值在測(cè)量方面出現(xiàn)了誤差等，都可以引發(fā)蜂窩等質(zhì)量問(wèn)題。

4 導(dǎo)致水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因分析

4.1 施工建材質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

之所以會(huì)導(dǎo)致水工建筑在施工建設(shè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)混凝土的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，最為主要的一個(gè)原因就是水工建筑建設(shè)所用的建筑材料在質(zhì)量上不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在水工建筑施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，部分的施工建設(shè)企業(yè)及施工現(xiàn)場(chǎng)的管理人員對(duì)于工程建設(shè)所用的施工材料質(zhì)量管理工作并沒(méi)有得到全面有效的重視和落實(shí)，這也就意味著在選擇各類材料的過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)椴徽?dāng)利益的誘惑而選擇質(zhì)量不過(guò)關(guān)的施工建設(shè)材料，從而導(dǎo)致整體的混凝土結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題［6］。尤其是在混凝土拌制過(guò)程中，所選用的外加劑或者水泥原材料的質(zhì)量不符合有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際需求，都會(huì)對(duì)整體的混凝土質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)的影響，進(jìn)而影響到整體的混凝土結(jié)構(gòu)安全性。即便是施工建設(shè)所采購(gòu)的原材料在質(zhì)量上完全符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是在保管的過(guò)程中卻會(huì)存在著隨意性較大的問(wèn)題，從而導(dǎo)致施工建設(shè)的原材料在保管的過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量方面的問(wèn)題，也很容易導(dǎo)致整體的混凝土材料強(qiáng)度和質(zhì)量出現(xiàn)降低。

4.2 施工人員操作規(guī)范性較低

在整個(gè)水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，一旦施工人員在混凝土結(jié)構(gòu)的施工拆模及養(yǎng)護(hù)工作中出現(xiàn)了不規(guī)范操作的現(xiàn)象，也就很容易引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全問(wèn)題。施工人員在正式施工前如果尚未接受過(guò)完整的技術(shù)交底工作，則會(huì)出現(xiàn)施工技術(shù)理解不到位的問(wèn)題，在具體操作中，會(huì)因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)掌握不到位而出現(xiàn)明顯的技術(shù)失誤，這不但會(huì)對(duì)工程建設(shè)資源造成浪費(fèi)，在技術(shù)失誤發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的影響下，則導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)整體的質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 水工建筑施工建設(shè)環(huán)節(jié)中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)剖析

5.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完善

任何建筑工程在施工建設(shè)之前都需要開(kāi)展完善的工程設(shè)計(jì)工作，而對(duì)于水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)工作來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)方面，需要妥善處理好混凝土結(jié)構(gòu)在約束狀態(tài)及自由變形狀態(tài)下的關(guān)系，要為其預(yù)留出充足的結(jié)構(gòu)形變空間，以便防止混凝土結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)完成之后出現(xiàn)相應(yīng)的裂縫。此外，在水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要盡量避免因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)斷面突變而帶來(lái)的應(yīng)力集中問(wèn)題。同時(shí)，還需要使用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，最好的方法就是在混凝土拌制的過(guò)程中添加一定膨脹劑，來(lái)對(duì)混凝土的收縮進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。還需要注意的一點(diǎn)是，有關(guān)的工程設(shè)計(jì)人員需要對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置給予高度的重視，尤其是對(duì)于橋面、墻板等構(gòu)件，更需要對(duì)其鋼筋配置的數(shù)量和直徑做出相應(yīng)的控制。而對(duì)于大體積混凝土的施工建設(shè)而言，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，可以考慮將60d齡期的混凝土數(shù)值作為設(shè)計(jì)數(shù)值，主要是為了有效減少混凝土單方的用灰量，并需要配合使用相應(yīng)的混凝土摻合料，從而保證混凝土的拌制質(zhì)量得以符合工程建設(shè)的實(shí)際需求。

5.2 原材料的選擇檢驗(yàn)及配比數(shù)值確定

混凝土本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種混合性質(zhì)的材料，主要是由水泥、碎石、砂、外加劑等物質(zhì)共同組成的，這也就意味著，只有在保證全部混凝土原材料質(zhì)量?jī)?yōu)良的基礎(chǔ)上，才可保障混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量得以符合有關(guān)要求。但是，需要注意的一點(diǎn)是，混凝土中常用外加劑之一的聚羧酸減水劑會(huì)因?yàn)樗嘀蠧3A 和C4AF 數(shù)量較多、砂石中含泥量較多的影響而無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用，這也就意味著，在選擇混凝土原材料之前，需要針對(duì)各項(xiàng)原材料進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)工作，確保各項(xiàng)原材料在全部技術(shù)性能指標(biāo)完全滿足有關(guān)規(guī)范和工程建設(shè)需求的前提下采用相關(guān)原料。在確定各項(xiàng)原材料之后，需要做的工作就是確定混凝土現(xiàn)場(chǎng)配合比。在計(jì)算這一配比數(shù)值的過(guò)程中，在施工現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土?xí)r，所用的各個(gè)級(jí)別的碎石骨料中都會(huì)不可避免地存在著一些超出粒徑數(shù)值要求的顆粒，并且骨料的含水量也往往會(huì)顯著高于之前的飽和面干狀態(tài)。在這種情況下，就需要在混凝土的拌制現(xiàn)場(chǎng)在針對(duì)骨料的粒徑數(shù)值范圍和砂石表面含水率的前提下，將之前經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出的混凝土原料配比數(shù)值換算為混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)的原料配合比值。

5.3 建筑和振搗階段的技術(shù)要點(diǎn)

在使用建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)中，通常使用的都是大體積混凝土的施工方式。而在正式開(kāi)展混凝土澆筑施工工作之前，需要對(duì)施工組織計(jì)劃作出科學(xué)的設(shè)計(jì)，以一定的面積、順序和走向?qū)⒒炷吝M(jìn)行分層分段的澆筑施工，并且確保各段之間的混凝土施工不會(huì)留下寬度數(shù)值較高的施工縫。同時(shí)，每一層混凝土的澆筑厚度需要嚴(yán)格控制在正常振搗的深度范圍內(nèi)，以便確保在下層混凝土初凝工作完成之前結(jié)束上一層的混凝土澆筑工作，在一般情況下來(lái)說(shuō)，水工建筑內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)分層澆筑厚度需要維持在30cm之下。

同時(shí)，諸如擋土墻一類的水工建筑的長(zhǎng)條形狀的混凝土結(jié)構(gòu)，在開(kāi)展?jié)仓┕さ倪^(guò)程中，也需要做到分層分段進(jìn)行，從而保障每一段的混凝土澆筑工作可以完全滿足實(shí)際的工程建設(shè)需求。一般情況下，分段開(kāi)展?jié)仓ぷ鞯拈L(zhǎng)度需要維持在10～15m之間。同時(shí)，還需要注意的一點(diǎn)是，混凝土的澆筑工作需要做到一氣呵成，如若在必需的情況下需要中斷混凝土的澆筑工作，并且這個(gè)中斷的時(shí)長(zhǎng)已經(jīng)超過(guò)了混凝土的初凝時(shí)間，則需要嚴(yán)格按照有關(guān)的施工要求對(duì)解放位置進(jìn)行相應(yīng)的處理。而且在進(jìn)行混凝土振搗的過(guò)程中，如若使用的是插入式振搗器，則需要控制插入間距維持在整個(gè)振搗器半徑數(shù)值1.5倍的范圍內(nèi)，并且需要做到均勻振搗；同時(shí)，插入深度也需要確保證與混凝土板保持50～100mm 的距離，防止因?yàn)檎駬v器和混凝土模板進(jìn)行直接接觸而影響到整體的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在上、下層混凝土分層澆筑工作完成之后，針對(duì)上層的混凝土開(kāi)展振搗工作時(shí)，具體的插入深度也需要深入下層混凝土50mm 左右，從而保障上、下兩層混凝土的連續(xù)性。

5.4 混凝土結(jié)構(gòu)形變的有效控制

水工建筑在施工建設(shè)及投入使用的過(guò)程中，裂縫等問(wèn)題是其中較為常見(jiàn)的一個(gè)質(zhì)量通病，在這種情況下，為了更好地防止質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，則需要在保障設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，確保整體水工建筑結(jié)構(gòu)在滿足整體工程使用要求的前提下，預(yù)留出相應(yīng)的變形縫［7］。并且在計(jì)算結(jié)構(gòu)受力和分析結(jié)果時(shí)，需要開(kāi)展相應(yīng)的斷面設(shè)計(jì)驗(yàn)算工作。還需要對(duì)混凝土的原材料及半成品的質(zhì)量作出全面的控制，這一點(diǎn)也與之前的混凝土原材料質(zhì)量控制工作有著一定的相通之處。在混凝土進(jìn)行澆筑施工的環(huán)節(jié)中，其中的配合比值需要嚴(yán)格遵循現(xiàn)場(chǎng)換算出來(lái)的施工比值，并且在交換的過(guò)程中，需要始終遵循均勻全面的原則。并且在澆筑和振搗工作環(huán)節(jié)中，需要完全遵循有關(guān)操作規(guī)范的要求，并在澆筑工作全面完成之后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鈼l件和混凝土的強(qiáng)度數(shù)值要求，開(kāi)展相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

水工建筑作為水利工程有效調(diào)控、利用水資源的主要工程部分之一，其自身的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量對(duì)于水工建筑功能的發(fā)揮有著十分顯著的影響。為了更好地避免水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問(wèn)題，則需要在水工建筑的設(shè)計(jì)階段、原材料選擇和實(shí)際的材料配比數(shù)值確定階段作出有效的控制，并且在混凝土澆筑振搗施工的環(huán)節(jié)以及最后的變形控制工作中，也需要注意遵循相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)。