水利水電工程中的混凝土施工要點

孟凡冬 焦政運

（青州市水利建筑總公司，山東 青州 262500）

近年來，在社會高速發展的背景下，我國多樣化基礎設施建設逐漸加快，其中水利水電工程是不可缺少的，在改善民生、推動經濟發展等方面發揮著至關重要的作用。當前水利水電工程具有一定的復雜性，包括許多內容，特別是對施工環節提出了更高的要求。混凝土施工技術在水利水電工程施工中產生了深遠的影響，與使用壽命、工程建設質量等關系密切。就水利水電工程建設而言，混凝土是不可缺少的重要施工原料，因此非常有必要探究水利水電工程混凝土施工技術。

1 工程概況

某水庫壩址以上的流域面積是1 960 m2，主要河道的長度為1 840 m，主河道加權平均比降低了107.6%。水庫的正常水位是1 139 m，正常水庫容量是55.4 萬m，死水位是1 127 m，死庫容量是7.8 萬m2，工程級別是Ⅳ，是小2 型水庫。

2 混凝土材料的要求及控制

2.1 水泥

水泥是混凝土中不可缺少的主要材料之一，其在使用之前，需要經過以下流程：1）運輸到施工場地的水泥，需要具備生產廠家提供的產品質量實驗報告，工地實驗室還需要將50 t～100 t 相同類型、相同型號作為一個取樣單位，如果少于100 t，就需要作為一個取樣單位抽樣復查。2）水泥使用之前，需要對水泥標號、安定性、凝結時間、細度、稠度、水化熱及比重等指標進行嚴格檢驗。3）有關人員需要逐一核對試驗報告的內容，水泥廠需要在發出水泥一個星期之內，寄發28d 強度之外的各種試驗檢驗結果，28d 的強度數值，并且需要在32d 之內補報。4）選擇使用的水泥標號需要符合砼設計標號。5）水泥在運輸、保存與管理及使用過程中需要滿足以下要求：水泥的標號、類型不能混合；在運送期間防止水泥受潮；水泥倉庫需要保持干燥的環境，并且需要采取通風排水手段；放置袋裝水泥時，需要使用木板設置防潮層，與地面、邊墻之間的距離保持30 cm，擺放高度需要少于15 袋；在施工時需要先使用先到的水泥，袋裝水泥存儲與運輸時間如果超過90 d，需要對其重新進行檢驗。

2.2 水

水是混凝土材料使用過程中不可缺少的元素，其在混凝土材料攪拌混合中發揮著至關重要的作用，通常情況下，混凝土材料用水需要滿足以下條件：一是只要是能夠飲用的水，都可以用于混凝土攪拌；二是如果質疑水質，需要嚴格檢驗砂漿，通過強度對比明確是否可以使用。

2.3 粗骨料

混凝土中的粗骨料在使用過程中需要滿足以下條件：1）粗骨料在使用過程中需要嚴格按照《水工砼試驗規格》中的相關規定。2）水利水電工程中使用的粗骨料最大粒徑需要小于鋼筋凈間距的2/3，同時不能超過構件斷面最小邊長的1/4，素砼板厚的1/2，如果是少筋或者是無筋結構，需要使用比較大的粗骨料粒徑。3）在水利水電工程施工過程中，可以把粗骨料根據料徑劃分為（5 mm～20 mm）、（20 mm～40 mm）及（40 mm～80 mm）等料徑段，同時需要按照相應徑段進行檢驗。4）需要對各個級別骨料的超遜徑含量加強管控，使用圓孔篩進行嚴格檢查，各個級別骨料的控制標準超徑需要小于5%，遜徑小于10%，最大粒徑需要小于80 mm。5）其他質量技術需要滿足表1 中要求的規定，主要將600 t 作為一批檢驗樣品。6）細骨料質量檢測過程中需要遵照以下要求：其一，砂料質地需要清潔、堅硬、級配優良；其二，砂的細度模數需要控制在2.4～2.8；其三，砂中如果存在活性骨料時，需要對砂料展開單獨的試驗論證；其四，其他質量要求標準見表2（將600 t 作為一批檢驗樣品）。7）骨料存儲與運輸過程中需要符合相關規定：其一，存放骨料的場地需要設有完善的排水措施，工地料場使用砼地坪，設計相應的排水溝。其二，如果粒徑的骨料不相同，需要分別存放在相應區域，采取隔離手段，禁止胡亂堆放；其三，骨料堆放時，不能擺放成錐體與斜坡，避免出現分離的情況；其四，為了存儲大量骨料，需要建設充足的存放場地，同時需要將堆料厚度控制在合理的范圍中，保證堆料有充足的準備。8）外加劑。首先在施工場地使用的外加劑需要具備廠家出具的質量證明書，同時根據國家本行業標準展開試驗鑒定。禁止使用長時間存儲、質量不符合要求的外加劑；其次，現場使用減水劑溶液濃縮液，將5 t 作為取樣單位，加氣劑主要將200 kg 作為取樣單位。對于調和的外加劑溶液濃度，每班最少進行一次檢查。

表1 粗骨料質量技術要求表

表2 細骨料質量技術要求

3 水利水電中的混凝土施工技術

3.1 施工前準備

施工前準備：1）在壩體澆筑前，詳細檢查各種原材料的供應，混凝土拌和設備、運輸、澆筑等設備的能力、數量、狀況以及施工措施等，如果其滿足相關技術文件要求后，即可施工。2）壩體澆筑前，需要將基巖面上松動巖塊及雜物、泥土等進行徹底清理。沖洗干凈基巖面并排凈基巖面上的積水。并且在澆筑以前需要保證巖基的清潔和濕潤。3）壩體澆筑前，逐一檢查壩外的石料，沖洗干凈表面的泥垢、青苔、油質后，并敲除軟弱邊角。4）壩體澆筑前，對澆筑基面進行檢查，澆筑基面符合設計及施工要求后，方允許在其上砌筑。5）壩體澆筑之前，需要為施工人員進行相關知識的培訓，施工現場需要持證上崗。

3.2 混凝土的拌和

混凝土拌合過程中的質量控制需要與《水工混凝土施工規范》相符合。表3 的內容是混凝土拌合質量控制的要求：1）該工程施工過程中，混凝土使用自建拌合站對混凝土進行拌合，混凝土拌合站使用2 臺型號為SL750 的設備對混凝土進行拌合，混凝土在拌和站拌制后，使用輸送帶、溜槽、料槽從由泵運輸到施工現場。2）施工配料單列出后24 h 以內沒有澆筑混凝土的情況下，試驗人員需要結合砂石骨料含水率的改變重新列出施工配料單，同時報備給監理進行審核，然后運送至拌合站。3）拌和設備配備的計量系統統一使用質量法計量，計量系統精準可靠，同時通過質量技術監督局進行檢定。施工中按時檢測衡器設備的精準性、葉片的磨損狀況等。4）使用坍落擴展度試驗、自密實性能穩定性試驗及坍落度試驗的方法對高自密實混凝土材料的性能進行嚴格檢驗，直至其指標滿足設計要求。5）為了使混凝土拌和用水量保持不變，混凝土拌和期間，結合氣候條件對骨料含水率進行按時檢測，必要的情況下可以增加檢測次數。6）利用現場干摻法進行對混凝土進行拌合，并且均衡摻和。外加劑溶液平均放入混凝土拌和物種，外加劑溶液中的水量需要控制在拌和用水量以內。7）高自密實性能混凝土的減水劑、水泥、水及粉煤灰的稱量誤差控制在±1%，砂石的稱量誤差需要控制在±2%左右。8）如果混凝土具有高自密實性能，其拌和的秩序是將稱量好的膠凝材料與骨料分別放入攪拌機中進行干攪，混入水與外加劑之后持續攪拌1 min以上，當高自密實性能混凝土工作性能符合相關要求后，即可運送到施工場地。

表3 混凝土拌和質量控制內容與要求

3.3 混凝土運輸

混凝土運輸分為2 種類型，即水平運輸與垂直運輸。其中水平運輸主要是使用10t 自卸汽車裝配3m3的臥罐開展，通過拌和站運輸到施工場地。垂直運輸主要是使用型號為C7050 塔吊與型號為MQ600/30 高架門機吊罐布料進倉。一些需要大坍落度混凝土的位置需要綜合考量使用混凝土泵直接放入倉中。

3.4 常態混凝土澆筑

該工程使用常態混凝土澆筑過程中，主要按照以下流程進行：一是水利工程的常態混凝土主要包含2 種類型，即壩基C20 墊層砼與放水管道C20 包管砼。壩基的C20 墊層商品使用混凝土進行澆筑，放水管道C20 包管砼使用混凝土輸送砼進行澆筑。二是大壩基礎驗收符合要求之后，就可以開展墊層混凝土澆筑倉面的準備工作；三是倘若遇到軟基或者是極易風化的基巖，根據相關標準展開處理。四是混凝土澆筑工作開展之前，需要更好地開展倉面設計工作，同時對準備工作進行全面檢查，例如檢查預埋件、地基處理和止水設備等是否滿足設計標準，同時進行全面記錄。五是倉面檢查符合要求之后，需要第一時間開倉進行澆筑，如果需要延遲澆筑，延遲時間不得大于24h。六是基巖面與混凝土施工縫面澆筑第一次混凝土之前，首先鋪一層厚度為2cm 左右的水泥砂漿，然后澆筑混凝土。七是因為壩基墊層混凝土有非常大的倉面，通常使用分倉分塊平鋪法對混凝土進行澆筑。澆筑過程中需要根據相應次序、厚度及方向，逐層進行澆筑，同時確保澆筑層的平整。分層、分塊施工縫分開設置，上下游不能構成通縫。八是防止倉內進入外來水。九是如果混凝土不符合相關標準，不能進入倉內，如果進入倉內的混凝土不合格，需要徹底清理。十是確保混凝土澆筑的持續性，澆筑準許間歇時間小于90min 。因此阻斷同時超過準許的間歇時間，如果混凝土還可以重塑，能夠持續澆筑。十一是軟軸式振搗器是混凝土振搗過程中經常使用的一種設備，一共配置4 臺。混凝土進入倉之后，先平倉，然后進行振搗，不能將振搗替代平倉。每個位置的振搗時間主要將混凝土粗骨料不出現明顯下沉，并且將泛漿作為標準條件，避免出現欠振、過振或者是漏振等現象。

3.5 高自密實混凝土澆筑

該工程的高自密實混凝土澆筑過程中，需要從以下8個方面進行：一是結合高自密實混凝土具有的特征與現場具體狀況，使用型號為HBT90 的混凝土輸送 泵開展混凝土澆筑工作，有些位置需要使用攪拌車將混凝土直接入倉。二是如果遇到中雨以上的天氣，需要重新打開堆石混凝土澆筑倉面，如果堆石混凝土有抹面要求，不能在雨天開工。三是均勻設置高自密實混凝土澆筑點，2 個澆筑點之間的距離需要小于3m。混凝土澆筑期間，需要按照單向逐點澆筑的要求，從上游側一邊進行澆筑，從壩軸線澆筑平行位置開始，澆筑到另一端，然后按照“S”形路線進行澆筑，每個澆筑點澆滿之后，即可轉移到下一個澆筑點進行澆筑，澆筑點不能重復利用。澆筑過程中出現的最大自由落下高度需要小于5m。四是如果使用輸送泵使混凝土入倉時，根據試驗結果和施工條件，明確混凝土泵的類型、澆筑速度、輸送管徑等。五是保證混凝土泵送與澆筑的持續性，如果停泵時間太長，降低混凝土工作性能時，需要將泵和泵管中的混凝土進行及時清理，然后重新配料。六是讓技術人員加強監控現場澆筑的混凝土，運輸到場地的混凝土自密實性能不符合要求時，不能開展施工工作。七是高自密實性能混凝土完成澆筑工作之后，需要往上游方向進行緩傾，將緩傾坡度控制為1︰10。八是高自密實性能混凝土澆滿之后，需要保證混凝土表層有相應數量的堆石裸露在外，露出高度大于10cm，根據堆石外露的狀況，擬定恰當的澆筑方案。

3.6 混凝土養護

養護在混凝土施工中發揮著至關重要的作用，養護實際上就是讓混凝土保持恰當的溫度與濕度，方便對混凝土的內表溫差進行合理控制，提升混凝土的強度，避免混凝土出現裂縫。養護需要根據混凝土中的溫差與降溫速率，第一時間對養護策略進行調整。結合工程的實際狀況，可以增加更多的養護時間，拆模之后需要馬上進行回土，再次覆蓋，與此同時避免短時間受到冷空氣產生的影響，從而科學合理地控制混凝土內表溫差，避免混凝土前期與中期出現裂痕。

3.7 雨季施工

在雨季施工過程中需要更好地開展以下準備工作：1）實時對天氣預報進行充分了解，確保施工工作安排的科學性與合理性。2）砂石料倉采取預防雨水和排水措施。3）運輸設備采取相應的防滑與防雨手段。4）澆筑倉面采取防雨設備，已經做好的堆石倉面借助不透水覆蓋材料，避免因雨水沖刷導致石粉堆積在倉面底部。5）增添骨料含水率的檢測次數，對拌和用水量進行實時調整。

科學合理地布置工作實踐，特別是混凝土澆筑之前，須對近期的天氣狀況進行充分了解，挑選晴朗的天氣進行澆筑，禁止在雨天、低溫或者是高溫環境下進行澆筑。

如果在小雨天氣下進行澆筑，要求1 h 的降水總量為1 mm～3 mm，12h 的降水量為1 mm～5 mm，一天的降水量不得超過10 mm，同時澆筑過程中需要嚴格按照以下要求：1）適量降低混凝土拌和用水量與出機扣混凝土的坍落度，必要情況下，適當減少混凝土的水膠比例。2）新澆筑的混凝土面需要采取相應的防雨手段。

如果在中雨及以上的雨天不能進行新開混凝土澆筑倉面，中雨主要是1h 的降水總量不得超過10 mm，12h 的降水總量不得超過15 mm，一天的降水總量不得超過25mm。

混凝土澆筑期間，如果遭遇中大雨天氣（1h 的降水量少于20 mm，12h 的降水量少于30 mm，1d 的降水量不得超過50 mm），暴雨天氣（1h 的降水量超過20 mm，12h 的降水量達到70 mm，一天的降水量達到100 mm）需要馬上停止施工工作，加強對混凝土表面的保護。下雨過后，需要排掉路上積水，同時實時采取相應手段彌補受到雨水沖刷的位置，例如表面混凝土或者是砂漿還未凝固，需要增添鋪水泥砂漿進行不斷澆筑。針對已經入倉的高自密實性能混凝土需要及時遮蓋，與此同時加強對沒有進行澆筑位置的保護，防止受到雨水的沖刷。下雨之后排掉倉中堆積的雨水，立即處理受到雨水沖刷的區域，與此同時參與建設的各方需要詳細記錄混凝土澆筑的實際情況。

4 結論

綜上所述，通過提升水利水電工程的施工質量，既可以推動社會經濟的可持續發展，同時又能夠提升人們的生活質量。混凝土施工技術在水利水電工程施工中起至關重要的作用，所以，需要加強對混凝土施工技術的管理，掌握水利水電工程中混凝土施工技術的要點，從而為水利水電工程質量的提升保駕護航。