劉樹森 張朋輝 路長順
(河北省保定市易縣水利局,河北 保定 074200)
隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市化建設(shè)不斷推進(jìn),水利水電工程的重要價(jià)值也愈加凸顯,其建設(shè)對提升人們生活水平和質(zhì)量具有重要作用。在水利水電施工工程中,加強(qiáng)應(yīng)用混凝土施工技術(shù),能夠保證整體工程的穩(wěn)定性,延長工程應(yīng)用時間,減少損壞?;炷潦┕ぜ夹g(shù)作為水利水電施工工程整體建設(shè)中的重要技術(shù),需要提升對其的重視程度,明確具體應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),保證工程施工質(zhì)量。
水利水電施工工程與其他建筑工程不同,復(fù)雜性、精準(zhǔn)性較高,而且工程設(shè)計(jì)范圍較廣,對使用的混凝土施工技術(shù)要求也較高,具體特點(diǎn)包括以下兩個方面:第一,水利水電施工工程屬于大型工程,建設(shè)周期較長,需要材料保留較強(qiáng)時間,在具體混凝土施工的過程中,需要明確具體施工技術(shù),減少材料損耗[1]。第二,水利水電施工工程的工程量較大,各種分項(xiàng)工程復(fù)雜性較高,也存在交叉作業(yè)的情況,隱蔽工程較多,在混凝土施工的過程中,需要明確施工方案,確定使用的混凝土施工技術(shù),做好針對性管理,確保各項(xiàng)施工有序性進(jìn)行。
水利水電施工工程中,混凝土施工技術(shù)起到重要的作用,也是整個工程建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn),決定了整體工程建設(shè)的質(zhì)量和效益。通常在使用混凝土施工技術(shù)的過程中,采用鋼筋材料建設(shè)主體框架,結(jié)合相關(guān)規(guī)范進(jìn)行模板支護(hù),利用水泥、沙子等材料進(jìn)行混凝土澆筑,實(shí)現(xiàn)混凝土和鋼筋材料的充分結(jié)合,建立穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。同時,混凝土材料的選擇以及配比也是需要關(guān)注的要點(diǎn),保證混凝土綜合強(qiáng)度,提升整體水利水電工程的質(zhì)量。
在水利水電施工工程中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時需要嚴(yán)格按照以下幾個原則進(jìn)行:第一,施工過程中,施工人員、現(xiàn)場管理人員都需要對混凝土澆筑的時間、混凝土振搗的程度等進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免材料浪費(fèi),保證施工質(zhì)量[2]。第二,由于水利水電施工具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,而且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為繁瑣,混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用存在一定難度,需要對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行培訓(xùn),確保施工安全。而且現(xiàn)場管理人員也需要結(jié)合實(shí)際情況及時發(fā)現(xiàn)問題并處理,合理應(yīng)用更先進(jìn)的混凝土施工技術(shù)。
2.2.1 在水閘底板施工中的應(yīng)用
在水利水電施工工程中應(yīng)用混凝土施工技術(shù),首先需要關(guān)注其在水閘底板施工中的應(yīng)用,需要相關(guān)人員認(rèn)真對待,嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行,認(rèn)真做好工作交接,避免出現(xiàn)環(huán)節(jié)漏洞,影響整體工程建設(shè)質(zhì)量。水閘底板施工主要內(nèi)容包括開挖地基、防滲處理、排水設(shè)施等。
在開挖地基的過程中采用機(jī)械或者人工方法,由于在動水壓力影響下很容易出現(xiàn)流砂情況,邊坡缺乏穩(wěn)定性,可以利用無砂混凝土管井排水,處理好地基之后,進(jìn)行振沖和混凝土灌注樁,一般采用平層澆筑法進(jìn)行混凝土澆筑,假如混凝土拌合能力受限,也可以采用斜層澆筑法[3]。具體混凝土澆筑工作實(shí)施如下:第一,搭建腳手架,構(gòu)建澆筑模板。應(yīng)用事先預(yù)制好的混凝土柱搭建腳手架。假如水閘底板的面積較大,就可以應(yīng)用活動腳手架澆筑方法。第二,混凝土澆筑。可以將該部分作業(yè)分為兩個環(huán)節(jié),分層進(jìn)行澆筑。先對一組、二組同時進(jìn)行下游齒墻澆筑,等待齒墻澆筑平整之后將一組調(diào)整到上游齒墻進(jìn)行澆筑,二組從下游向上游開始進(jìn)行第一坯混凝土澆筑。
2.2.2 在水閘閘墩施工中的應(yīng)用
水利水電施工工程中水閘閘墩的施工能夠?qū)崿F(xiàn)閘墩和底板的有效連接,確保整個水閘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免在外力的影響下導(dǎo)致水閘結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、沉降等情況。在水閘閘墩施工中應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時,應(yīng)該重視混凝土澆筑工作,加強(qiáng)管理,避免出現(xiàn)澆筑不當(dāng)?shù)那闆r。
水閘閘墩施工應(yīng)該先進(jìn)行閘墩模板安裝,應(yīng)用對銷螺栓、鐵板螺栓保證閘墩的厚度[4]。然后進(jìn)行混凝土澆筑工作,保證同一塊閘底板上混凝土能夠均衡上升,流態(tài)混凝土穩(wěn)定入倉,做好倉內(nèi)混凝土鋪設(shè)工作。在混凝土澆筑的過程中,盡量一次完成,確保整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時,還能避免后續(xù)出現(xiàn)裂縫等問題。需要注意的是,在混凝土澆筑的過程中,應(yīng)該關(guān)注澆筑傾斜角度,確保角度與施工縫相一致,否則會出現(xiàn)施工裂縫,出現(xiàn)滲漏問題。在實(shí)施混凝土澆筑的過程中,應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算閘墩的垂直度、閘墩厚度等,確保其精準(zhǔn)性,從而保證閘墩質(zhì)量。
以往我國在水利水電工程中水壩施工的過程中采用整體混凝土澆筑方式,隨著施工技術(shù)提升和工程發(fā)展,已經(jīng)對這項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行改善,采用分段混凝土澆筑方式,具體方法有如下兩種。
2.3.1 通倉分塊施工
水利水電施工工程中的水壩施工中采用混凝土通倉分塊施工技術(shù),操作簡單,不需要預(yù)留縱縫。從平面上來看,利用橫縫分隔的整個水壩段位澆筑段,在規(guī)定范圍內(nèi)規(guī)定澆筑塊的高度為0.75m-1.0m,上部分澆筑快的高度為2.0m-3.0m。這種混凝土施工方法有著良好的整體性,而且不需要鋪設(shè)冷卻管,但是對溫度控制有著較高的要求,否則容易在壩體降溫收縮時出現(xiàn)溫度裂縫。同時,假如通倉面較大的情況下,進(jìn)行混凝土澆筑效果良好,可以利用大型機(jī)械設(shè)備完成澆筑工作,效率較高。
2.3.2 分縫分塊施工
水利水電施工工程中的水壩施工中采用混凝土分縫分塊施工技術(shù),需要先按照水壩軸線的方向,將整個水壩分為15m-24m 的壩段若干,壩段之間的縫則是橫縫,一般重力壩的橫縫不需要進(jìn)行混凝土灌注接縫,該縫也被稱為永久縫。一般拱壩的橫縫有傳遞應(yīng)力要求,需要進(jìn)行混凝土灌注接縫,該縫也被稱為臨時縫。分縫的形式有兩種,分別為橫縫和縱縫,橫縫是從地基垂直貫穿到壩頂?shù)目p,在上游、下游壩面設(shè)置止水系統(tǒng),一般豎縫分塊澆筑的高度在3.0m 以內(nèi)[5]。對于斜縫分塊而言,其縫面剪應(yīng)力較小,能夠保證水壩整體的完好性,對此斜縫就需要進(jìn)行混凝土灌注接縫。但是需要注意的是,由于斜縫無法直接連通到壩體的上游面,為了避免壩內(nèi)水滲到縫隙中,需要在斜縫的終止位置采用并縫手段,比如設(shè)置騎縫鋼筋,或者設(shè)置并縫廊道,避免由于應(yīng)力集中出現(xiàn)斜縫沿著縫尖向上發(fā)展成裂縫。在對斜縫分段進(jìn)行混凝土澆筑的過程中,應(yīng)該明確澆筑先后順序,先上游澆筑,后下游澆筑。
目前渠道襯砌混凝土施工中采用的設(shè)備主要有兩種形式,分別為滾筒式和滑模式,前者形式適合用在渠道底板襯砌中,后者形式適用在渠道邊坡襯砌中,在作業(yè)過程中利用外部電力系統(tǒng)提供動力,采用自行式行走系統(tǒng)軌道。在實(shí)施襯砌工作時,利用混凝土攪拌車將混凝土熟料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,在滑膜襯砌機(jī)兩側(cè)同時進(jìn)行放料,通過皮帶傳輸?shù)酱蠹隙?,然后沿著邊坡從上到下進(jìn)行布料。完成布料操作后,沿著順坡方向設(shè)置一排振搗簧片,對混凝土物料進(jìn)行均勻振搗,并通過機(jī)械找平。
在具體進(jìn)行渠道襯砌混凝土施工之前,施工人員需要對渠道附近設(shè)置平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn),利用儀器設(shè)備對軌道平面位置和安裝高程進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合砼襯砌厚度和保溫板的厚度放出削坡位置和高程,然后將場地清理干凈,然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置要求組織施工器械對施工場地進(jìn)行全面檢查[6]。施工用水利用灑水車運(yùn)送,利用軟管從塑料管處裝水,利用電纜線對施工的電機(jī)設(shè)備通電。使用的材料包括水泥、骨料、粉煤灰、外加劑以及泡沫板、強(qiáng)滲軟透水管、聚苯乙烯保溫板、復(fù)合土工膜等。在渠道襯砌混凝土施工中,其混凝土材料配合比如表1 所示。
表1 渠道襯砌混凝土配比表
在整個水利水電工程中,渠道工程的核心在于渠坡混凝土澆筑襯砌,該環(huán)節(jié)工作決定了整體工作進(jìn)度,在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中,可以利用螺旋布料器布料,經(jīng)過傳輸帶將混凝土運(yùn)送到集料箱中,開啟螺旋布料器將混凝土均勻地鋪設(shè)到坡面上,并開啟振動器和縱向行走開關(guān),一邊輸料一邊振動,在布料寬度達(dá)到2m-3m時,開啟成型機(jī),對坡面混凝土進(jìn)行二次振搗、提漿和整平。渠道襯砌混凝土施工過程中,需要注意以下幾個方面:(1)襯砌機(jī)要勻速連續(xù)地工作;(2)在襯砌施工的過程中需要關(guān)注振搗器工作狀況,假如發(fā)現(xiàn)襯砌后的渠道板面出現(xiàn)拉裂、麻面、蜂窩狀等情況,應(yīng)該立即停止施工進(jìn)行檢查,處理已經(jīng)澆筑的混凝土;(3)嚴(yán)格控制振搗時間,保證混凝土不過分振搗,不漏振搗,保證表面出漿;(4)確保襯砌機(jī)內(nèi)有充足的混凝土物料,而且物料高度比振搗簧片高度要高;(5)假如襯砌機(jī)出現(xiàn)故障問題,物料拌和站應(yīng)立即停止生產(chǎn)作業(yè),及時將襯砌機(jī)內(nèi)的混凝土應(yīng)用完。假如停機(jī)超過2 個小時,需要清理內(nèi)部混凝土,對澆筑的混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢查,對分縫位置之外的混凝土進(jìn)行清除;(6)完成混凝土振搗之后進(jìn)行拋光抹面,利用抹光機(jī)進(jìn)行抹面壓光,之后人工用鋼抹子進(jìn)行壓光出面,保證出面整齊平滑[7]。
水利水電施工工程中應(yīng)用混凝土施工技術(shù),重點(diǎn)在于防滲漏,進(jìn)行防滲墻施工。通常采用的防滲墻類型有四種,分別為樁柱式防滲墻、槽板式防滲墻、板樁灌注墻、泥漿槽防滲墻。樁柱式防滲墻主要是應(yīng)用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè),之后采用套管護(hù)壁或者泥漿護(hù)壁的形式進(jìn)行混凝土回填,從而確保連續(xù)墻質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。槽板式防滲墻也是利用沖擊鉆進(jìn)行開挖作業(yè),一般情況下槽孔開挖長度在5m-9m 范圍內(nèi),可以采用單元槽的形式進(jìn)行搭建或者連鎖,保證后續(xù)工作順利實(shí)施。板樁灌注墻主要采用的材料是鋼板樁,可以采用應(yīng)力形式將其與地基結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,結(jié)合防滲材料相關(guān)規(guī)定,利用小管填塞處理形式,利用液壓設(shè)備進(jìn)行鋼板樁處理。泥漿槽防滲墻主要是利用鎖鏟進(jìn)行溝槽開挖,對槽寬數(shù)值控制效果良好,一般槽寬數(shù)值在1.5m-3.0m 范圍內(nèi),可以利用黏土混合材料進(jìn)行回填作業(yè),保證防滲墻質(zhì)量。
在具體施工過程中,施工人員需要結(jié)合實(shí)際地質(zhì)狀況確定建筑軸線,明確施工機(jī)器設(shè)備,如沖擊鉆、抓斗、液壓銑等,嚴(yán)格控制混凝土澆筑工作,明確混凝土配比和坍落度,對相關(guān)導(dǎo)管結(jié)構(gòu)氣密性進(jìn)行檢測,在槽段接頭孔的處理中,應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況選擇,嚴(yán)格調(diào)控端孔的傾斜度,加強(qiáng)接頭板結(jié)構(gòu)和終孔深度的管理,保證后續(xù)工作順利實(shí)施。在防滲墻混凝土澆筑的過程中,采用直升導(dǎo)管澆筑形式進(jìn)行連續(xù)作業(yè),均勻上升,速度控制在2m/s 范圍內(nèi),槽內(nèi)砼面高度差應(yīng)該低于0.5m,在澆筑的過程中,將導(dǎo)管埋置入砼內(nèi)1m-6m 的位置。在完成清孔工作之后,將刀光提離孔底10m-15m,在槽孔口位置固定導(dǎo)管,并在導(dǎo)管內(nèi)放置隔離球,裝上漏斗,將砂漿灌注到砼內(nèi),利用隔離球?qū)⑵鋲旱娇椎?,然后按照灌注?jì)劃實(shí)施混凝土澆筑工作。需要注意的是,在進(jìn)行澆筑作業(yè)中應(yīng)該定時定點(diǎn)測量砼澆筑面的高度,保證勻速上升,以此保證混凝土防滲墻施工質(zhì)量[8]。
在完成混凝土澆筑工作之后,需要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)效果決定了后續(xù)混凝土的性能和強(qiáng)度,也決定了整體水利水電工程的質(zhì)量和效益,具體養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施如下:第一,在混凝土施工結(jié)束之后,應(yīng)該保證其表面的清潔性,并且及時澆水保證濕潤性。第二,應(yīng)對現(xiàn)場環(huán)境溫度進(jìn)行每日檢測,結(jié)合相關(guān)規(guī)范合理控制混凝土澆筑表面的溫度。假如環(huán)境溫度過高,可以在混凝土面放置涼席,避免混凝土內(nèi)水分蒸發(fā),也避免混凝土被陽光直射出現(xiàn)裂縫。假如環(huán)境溫度過低,可以在混凝土面放置棉被保溫,進(jìn)而提升其強(qiáng)度。
總之,水利水電施工工程建設(shè)中,混凝土施工技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù),在整個工程全過程都有涉及,需要相關(guān)人員提高重視程度,對水利水電工程各個位置的混凝土施工情況進(jìn)行全面研究和了解,開展科學(xué)施工的同時,做好防滲和養(yǎng)護(hù)工作,發(fā)揮混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢的同時,提升水利水電施工工程質(zhì)量。