混凝土施工技術在小型水庫除險加固工程中的應用

□韓軍民 鄭鴻輝 程留艷

（1華信天禹水利工程有限公司（原信陽市水利工程局）；2信陽市江淮水利水電工程建設監理站；3河南方正水利工程咨詢有限公司）

1 引言

某小（1）型水庫位于河南省信陽市，以防洪、灌溉為主，兼顧水產養殖。大壩為均質土壩，防洪標準采用20 a一遇洪水設計，50 a 一遇洪水校核。水庫工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。水庫大壩下游保護區人口較多，地理位置重要。該水庫于1976 年基本建成，已運行多年，存在不同程度的安全隱患，亟需進行除險加固。根據批復內容，該水庫需要對上游壩坡采用混凝土護砌，泄洪建筑物整修后采用混凝土澆筑硬化方案。

2 水利工程中混凝土施工中的控制要點

2.1 混凝土澆筑前的基礎面處理

某小（1）型水庫大壩壩體自上而下為第①層人工填筑的填土、下部為第②層低液限粘土。第①層填土（Q4m1）：黃色～棕黃色，稍濕。物質組成以粉質粘土為主，密實性差，孔隙發育，結構較疏松；第②層低液限粘土（Q4al）：黃褐色，稍濕，可塑，有光澤反應，干強度較高，韌性較高。溢洪道基礎為石英砂巖（K）（強風化帶）：黃色～青灰色，粗粒狀結構，層狀構造，礦物成分以石英為主，含黑白云母及長石碎片，表層巖石風化，礦物成分異變，裂隙較發育，合金易鉆進，鉆后巖芯呈碎塊碎屑狀。

某小（1）型水庫涉及混凝土澆筑的兩處結構，基礎不一樣，混凝土澆筑前，應采取適合相應基礎的處理方式。對于土基，應先鋪上碎石，再用濕砂蓋上，經過壓實后.再澆筑混凝土。該水庫大壩上游混凝土護坡澆筑前，下層為10 cm厚砂石混合墊層，每塊面板尺寸為3 m×3 m，縫寬0.10 m，錯縫布置，混凝土板之間采用無砂混凝土排水帶，排水帶下鋪0.50 m寬的無紡針織布，在遇到砂礫基礎時，先要把雜物清除掉，再把建基面弄平整，最后再澆筑低強度混凝土當作基礎墊層，厚度大約為10～20 cm，主要作用是避免出現漏漿現象。在遇到巖基時，在破除至建基面后，需要人工清除建基面以上的表面松軟巖石和棱角以及反坡，及時用高壓水槍沖洗至潔凈為止，再用高壓風吹至建基面無積水。該水庫溢洪道混凝土澆筑基礎為石英砂巖，應按照要求處理基礎面，才能澆筑混凝土；對于在老混凝土的基礎上新澆筑混凝土，在開始澆筑之前，需要利用風鎬、人工鑿毛等方式，改造老混凝土的表面結構，將其表面的乳皮清除掉，露出石子，暴露出麻面；對于縱縫表面，一般不需要進行鑿毛，只需要沖洗一下就可以，方便實施灌漿操作。此外，在通過高壓水進行沖毛時，需要綜合考慮氣溫情況，在完成澆筑5-20 h的時間段都可實施。在完成沖毛操作后，需要進行全面的沖洗，避免殘留下灰塵，然后才可以實施混凝土澆筑工作。

2.2 混凝土的運輸及澆筑

水庫溢洪道由進口引渠段、閘室段、陡坡段、消能防沖設施、尾水渠段組成。混凝土采用直接澆筑、溜槽、泵送等方式澆筑。

除險加固施工期在冬季，在施工過程中，結合天氣溫度調整配比，嚴格按照相關的標準來實施攪拌操作。對于運輸設備，一定要避免出現泄漏、漏漿等現象，還要避免溫度出現回升現象，以及可能出現的坍落度損失等。對于強度等級不同的混凝土，在運輸過程中，需要設置相應的標志，進行有效地識別。在運輸時，采用1 t 自卸翻斗車或人工手推翻斗車運至施工倉面上。運輸設備應封閉密實，運輸過程中不能發生分離、漏漿、嚴重泌水等現象。混凝土運輸過程中，盡量縮短運輸時間，運輸時限不超過表1所示。由于該水庫涉及面較小，混凝土采用現場拌制，運距較短，一般不超500 m，10 min 內能夠到達澆筑點，所以混凝土運輸距離遠低于表中時間要求，運輸時限滿足要求。

表1 氣溫、運輸時限表

在進行混凝土鋪料的時候，可采用以下幾種方法。①平鋪法，指的是在操作過程中，先振搗密實一層，再開始實施下一層，以此循環往復；②臺階法，指的是在操作過程中，先從倉位的短邊開始操作，一邊施工一邊提高高度，逐步向前，形成臺階，最終完成收倉高程的所有操作；③斜層澆筑法，指的是在操作過程中，從一端朝著另一端前進，保證全部覆蓋起來，避免出現冷縫現象。對于斜層坡度而言，最好將其控制在10°以內，要不然容易出現砂漿流動現象，導致物料逐步分離，此外，對于下層已經搗實的混凝土，也可能引起松動。在進行混凝土澆筑時，下落高度必須保證＜2 m，如果大于該高度，需要采取相應的處理措施，避免集料分離。如果澆筑得很薄，同時實施了預冷措施，最好選擇應用斜層澆筑法。

該水庫上游護坡澆筑層厚度＜20 cm，直接用平板振搗器振實；溢洪道各個部位混凝土的澆筑厚度＞20 cm，用插入式振搗器振搗密實；對于水利工程而言，一般應用插入式振搗器。在這一過程中，如果不出現明顯的下沉，水泥漿比較均勻，且不產生氣泡，說明已經振實了，如果振搗過度，就會出現砂漿上翻等問題。

2.3 混凝土觀感質量控制

本水庫混凝土工程主要有大壩上游混凝土護坡、閘底板、閘墩、檢修橋、排架、交通橋等，對混凝土觀感質量要求較高。為了保證水庫上游護坡混凝土的外表美觀，及溢洪道閘墩、檢修橋、排架等混凝土工程的觀感質量，本工程針對混凝土觀感質量幾點控制要求，如下：①為了避免大壩混凝土護坡表面干縮裂縫，表面光滑，主要措施是在混凝土澆筑第一次找平后，表面水分吸干，再進行二次壓光。②混凝土養護。在養護過程中，不能出現中斷現象，始終保持其表面是濕潤的，且安排專人來操作，并記錄下養護的過程。③就溢洪道混凝土澆筑而言，閘墩混凝土所用水泥、砂、石應為同一批，不同部位使用的水泥盡量采用同一品牌，砂、石也盡量采用相同產址，水應采用清水攪拌，避免污水改變混凝土顏色，影響混凝土質量。這樣可以從源頭上把關，保證混凝土統一色澤。④模板之間應避免出現縫隙，防止模板接縫處漏漿進而在混凝土表面出現麻面。⑤合理準確布置下料位置，保證混凝土入倉均勻。對于混凝土難于直接布料的死角，可采用混凝土二次轉運，不能使用振動棒趕料，應按規范要求振搗，不可漏振、超振。

3 提高混凝土施工質量的措施

3.1 嚴格選材，確保原材料質量

對于所需的原材料，一定要保證是齊全的，并做好檢驗工作，只有合格之后才能夠使用。現場材料要求分類集中堆放，做好標識。拌混凝土時，粗砂含泥量≤3%;石子選用粒徑5～35 mm 的碎石，含泥量不超過1%；優先使用散裝水泥，進場的水泥應按生產廠家、品種和強度等級，分別儲存到有明顯標志的儲罐或倉庫中，不應混裝，水泥在運輸和儲存過程中應防水防潮。砂石堆場應作硬地化，砂石進場必須對其含水率進行測定，并保證每天測定一次，遇雨天即時測定。經計算后根據實際情況相應調整配合比中的用水量。

3.2 優化混凝土配合比，提高混凝土強度

在設計混凝土配合比時，一定要嚴格按照施工要求來操作，確保質量達到相關要求，嚴格遵循技術標準來實施所有的計算過程，還要在完成試配調整后再實施。通過摻入粉煤灰，能夠降低混凝土的流動性、保水性。從而具有更高的抗滲性，少用一些水泥，將生產成本控制到最小，從而創造更高的經濟效益；此外，通過大量實驗發現，通過摻入磨細礦渣粉，可以顯著提高其強度，還具有更好的耐久性、和易性，同時減少生產成本；高效減水劑具有很好的減水增強效果，與水泥適應性好，并且性能穩定；粗細骨料的質量直接影響混凝土質量，制約配合比設計。

3.3 加強施工現場管理，提高施工質量

施工現場管理是企業管理的根本，通過準確的施工現場管理，可以有效地保證施工質量，從而使社會效益、經濟效益達到雙收。對于施工現場管理者而言，必須正確認識這一工作，嚴格遵循相關的標準，提高技術管理水平，保證順利實施各項操作。

4 結語

水利工程與人們的生活、防洪安全息息相關，一定要引起足夠的重視。為了提高工程的質量，一定要提高技術水平，制定合理的施工方案，并購買高質量的原材料。設計合理的配合比，保證達到強度要求，并進行有效的現場管理措施，進一步提高質量水平。唯有如此，才能夠打造出高質量的水利工程，國泰民安的美好愿景才能得以實現。