緩凝型高效減水劑在重建艾里克塔木泄洪閘工程中的應用

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外渠引水閘工程位于小海子水庫進水閘處。本次庫外渠設計過閘流量為50 m3/s，泄洪閘設計過閘流量為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，主要建筑物級別3級，庫外渠引水閘主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。本工程分別修建上游導流堤壩，7孔泄洪閘一座，長68.4 m，寬19.5 m，用于防洪度汛，節制河道流量。3孔庫外渠引水閘一座長21.8 m，寬19.5 m，是下游約100萬畝農田主要灌溉水來源。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用要點

2.1 原材料準備

閘墩砼設計標號為C30二級配砼，水泥標號選用中聯P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，在滿足工程設計和施工工藝要求的前提下，摻優質粉煤灰，盡量減少水泥用量，降低水化熱。采用緩凝型高效減水劑，在滿足工程設計強度要求和施工工藝要求的基礎上減少砼拌和用水量，避免收縮裂縫的產生。原材料方面，為防止裂縫的產生，還應避免高細度水泥的采用，加強砂石級配、含泥量、非活性及雜質含量等的控制，在力學性能及施工性能符合設計規范的情況下，通過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量，確保密實度的同時減少細骨料用量。

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外渠引水閘工程混凝土施工過程中，必須按照《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）、《泵送混凝土施工技術規程》（JGJ/T 10-95）進行配合比確定，在保證砼和易性及可泵性的前提下，采用低流態混凝土，摻優質粉煤灰和高效減水劑[1]，保證骨料粒徑的適度性，通過選擇骨料極配、加強對骨料中含泥量的控制以降低結構可能出現的收縮裂縫。閘墩施工的過程中同樣采用自拌泵送的方法，因為自拌泵送過程所需水泥材料用量大，材料泵送過程中必將產生較大的水化熱，引起成品混凝土較大的收縮。為此，應當加強泵送混凝土配比的控制，尤其要注重砂率指標的選擇，并盡量縮短成品混凝土泵送距離，增加對外加劑添加量的控制，達到控制成品混凝土收縮變形，確保施工質量的目的。

為此，重建艾里克塔木泄洪閘及庫外渠引水閘工程閘墩混凝土配合比設計如下:本工程閘墩混凝土強度等級為C30，針對工程實際和泵送施工要求，以及理論計算和試配結果，所選用的配合比見表1，并委托有資質的檢測機構進行試配和試驗，將砼配料單上報監理處批準后使用。

表1 泵送混凝土配合比

2.3 溫控設計

在材料和配合比已經確定的情況下，如何降低混凝土的溫升，減小混凝土的內外溫差，控制溫度應力，減少甚至避免閘墩出現裂縫是施工中控制的重點。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方面采取措施進行控制:①控制混凝土入倉溫度，用井水拌制混凝土，特別是中午澆筑時安排專人用冷水冷卻骨料；②加強混凝土養護，減小混凝土內外溫差，考慮到閘墩混凝土工程施工主要在高溫季節，保證砼表面保持濕潤狀態，防止砼表面失水過快造成砼干縮裂縫產生，有助于完成混凝土水化作用[2]。為達到養護目的，養護時間滿足《水閘施工規范》的規定并不少于14 d。

2.4 施工現場準備

混凝土拌和系統的準備:泄洪閘三孔一聯閘墩長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，水平分層循環澆筑。

3 施工工藝要點

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內保證新老砼的覆蓋，插入式振搗器振搗，在施工時注意插筋、止水和預埋鐵件的保護及其位置的準確性，防止振搗器操作時，破壞插筋、止水銅片和預埋件，采用人工補漿振搗密實，混凝土表面三搓兩抹成活。

3.2 砼輸送泵管的布置

搭設澆筑輔助腳手架和澆筑通道，并設置安全防護網，布置一路泵管，泵管爬高至墩墻處用鋼管固定，防止泵送砼時的沖擊荷載影響建筑物的幾何尺寸，導致鋼筋和預埋件移位，所以必須加強插筋、預埋件的保護，保證砼內在質量和整體尺寸，嚴禁泵管直接從埋件表面通過。砼輸送前，用同標號水泥砂漿充分潤滑管壁后開始泵送砼。

3.3 施工縫處理

為進行重建艾里克塔木泄洪閘及庫外渠引水閘工程硬化混凝土的表面處理，應徹底清除施工縫內的雜物、水泥薄膜、軟弱材料后進行表面鑿毛處理，并充分沖洗和潤濕后清除表面積水，再在施工縫內澆筑混凝土。為防止施工縫處鋼筋引起周圍混凝土結構的松動與破壞，對于施工縫處的鋼筋必須進行回直處理，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行一層砂漿鋪筑，邊澆筑邊振搗，確保新舊混凝土結構密實結合。

3.4 伸縮縫和埋設件

3.4.1 伸縮縫處理

伸縮縫的材料技術性能需滿足施工規范規定。伸縮縫要求緊貼砼安裝，防止砼進入空隙造成伸縮縫不平直，涂刷均勻，其尺寸、厚度符合設計要求，各部位沉降縫的高度應略高于混凝土澆筑高度，待兩側混凝土澆筑完畢達一定強度后進行鏟平修整。伸縮縫的安裝擬采用后貼法[3]。

3.4.2 埋設件

埋件就位調整完畢，與混凝土中的預留錨栓或錨板焊牢。為確保預埋件施工質量，不能在主軌、側軌層工作基面粘結加固材料，必須采用不銹鋼焊條保證預埋件接頭焊接牢固，閘門位置及閘門門槽預埋件放線依據閘室中心線通過經緯儀和水準儀完成，基準線的安裝既要保證閘室門槽部件安裝尺寸的精準，又要起到控制總安裝尺寸的作用。基準點設置好后必須保留至驗收合格再予以拆除。在進行閘室門槽預埋件吊裝過程中必須加強防變形控制，待主反軌就位后，以預埋件安裝位置線為基準，并采用經緯儀進行其平行度與垂直度的檢驗與校核。在安裝過程中，本工程實行點焊法加固焊接，以達到防止主反軌安裝過程中可能發生焊接變形的目的。在預埋件安裝施工及混凝土澆筑施工結束后，進行所有預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。結束預埋件安裝后，按照施工組織設計文件進行埋件所有外露表面的清理和防腐處理，并由監理工程師依據圖紙及相關設計規范進行預埋件施工質量的復檢。

3.5 混凝土面的修整

對于緩凝高效減水劑施工而言，尤其應加強混凝土結構表面質量的控制，根據類似工程施工經驗，摻加緩凝高效減水劑的混凝土結構質量缺陷主要表現為蜂窩麻面、漏漿、栓孔等，對于檢查過程中發現的質量缺陷，必須報監理工程師復檢后盡快處理。在混凝土結構松散部位鑿除打毛潤濕，再刷一層純水泥漿，并采用與本體相同標號、相同配合比的砂漿進行填筑、壓實，最后進行壓面與磨光。該墊塊后，在孔口刷純水泥漿一層，再同上述程序修補表面。

4 結論

新疆葉爾羌河流域葉爾羌河48團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外渠引水閘工程運行實際表明，緩凝型高效減水劑在混凝土工程中發揮了較好的作用。為充分發揮緩凝型高效減水劑高效減水、增強、耐久等作用，在原材料選擇及施工準備階段必須充分考慮外加劑應用過程中不同批次水泥與減水劑各組分之間的適應性關系，調整保水組分配比與用量，測試凈漿流動性，不斷提升混凝土的和易性，并進行混凝土拌合試驗，在保證施工質量的基礎上控制工程投資。