水利工程項目鋼筋混凝土施工技術(shù)措施研究

劉國印

(山東省東明縣水務(wù)局，山東 菏澤 274500)

工程完成度及使用壽命是檢驗水利工程施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的把控施工細(xì)節(jié)是為了保證國家和人民生命安全，而整體結(jié)構(gòu)問題會嚴(yán)重降低工程壽命，所以建設(shè)中必須對鋼筋混凝土技術(shù)的施工要點展開分析，要求結(jié)合相關(guān)手段按時完成工程計劃，嚴(yán)格控制鋼筋混凝土質(zhì)量，不斷提高工程建設(shè)中的鋼筋混凝土施工技術(shù)水平，進(jìn)而對工程進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)安全風(fēng)險問題。

1 水利工程項目鋼筋混凝土施工技術(shù)概述

1.1 鋼筋混凝土施工技術(shù)內(nèi)涵

水利工程施工工作是關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，若想提高建設(shè)質(zhì)量，必須從鋼筋混凝土方面入手，采用專業(yè)的建筑技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，避免建設(shè)后出現(xiàn)風(fēng)險。鋼筋混凝土是水利工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，通常采用多種施工原材料混合而成，實際建設(shè)中需要結(jié)合設(shè)計圖紙進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到建筑所需混凝土的要求，提供堅固的支撐作用。計算時可利用力矩和力的平衡建立方程，結(jié)合實際建設(shè)的剛度要求選擇型鋼，截面必須與工程參數(shù)保持一致，將組合結(jié)構(gòu)分成鋼筋混凝土和型鋼兩部分，采用鋼筋混凝土相關(guān)理論計算方法確定剛度及承載力，基于平截面假定型鋼性能統(tǒng)一，確定組合結(jié)構(gòu)最后的承載力和剛度，滿足實際建設(shè)需求。

1.2 鋼筋混凝土施工技術(shù)特點

鋼筋混凝土施工過程中具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢作用，結(jié)構(gòu)的防火防水性能較強(qiáng)，且該技術(shù)符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展的要求，施工中的邊角料可以進(jìn)行回收再次利用。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體承載力、抗震性能、耐火性和耐久性的優(yōu)勢都較為明顯，如外部鋼筋混凝土可以有效限值內(nèi)部的鋼骨；內(nèi)部鋼骨降低了脆性破壞的發(fā)生概率，實際應(yīng)用過程中可以提高整體性能。同時，鋼筋混凝土施工技術(shù)的整體性能較強(qiáng)，成型后能保持穩(wěn)定的化學(xué)和物理性質(zhì)，合理應(yīng)用能夠有效提高建設(shè)質(zhì)量，保證最終建設(shè)能夠滿足預(yù)期要求[1]。

2 水利工程項目鋼筋混凝土施工技術(shù)的作用

水利工程需要應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行完善，鋼筋混凝土技術(shù)便是其中之一，下面將對其作用進(jìn)行探討。

2.1 降低建設(shè)成本

水利工程的建設(shè)規(guī)模較大，建設(shè)中會涉及人力、物力、財力資源，如出現(xiàn)意外情況則可能會增加項目成本投入，所以需要結(jié)合水利工程施工規(guī)范實際優(yōu)化方案，在保證施工質(zhì)量的前提下控制成本。應(yīng)用鋼筋混凝土施工技術(shù)能夠有效降低成本支出，其材料較為常見，且分布范圍廣、運輸成本低，該技術(shù)在實際應(yīng)用中的性能較強(qiáng)，可以為工程建設(shè)提供穩(wěn)定的支撐力，保障整體施工質(zhì)量。

2.2 滿足施工需求

結(jié)構(gòu)中經(jīng)濟(jì)性能與建筑物的結(jié)構(gòu)形式有著密切的聯(lián)系，如果結(jié)構(gòu)間柱距比較大且實際截面增大，勢必會加重建筑物本身的自重。鋼筋混凝土施工工序簡單、操作簡單，有效應(yīng)用可以降低施工的難度，提升工程的穩(wěn)定性和耐久性，且該施工技術(shù)的整體穩(wěn)定性較高，可以減少后續(xù)維護(hù)檢修的工作量。同時，鋼筋混凝土施工技術(shù)成熟，有著完善的技術(shù)體系，能夠使人工、設(shè)備的作業(yè)難度大幅降低。

2.3 減少維修成本

在建筑施工中采用鋼筋能夠有效避免結(jié)構(gòu)變化，結(jié)合建設(shè)要求，整體可選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計規(guī)劃方案選擇所需建設(shè)材料以及施工技術(shù)、設(shè)備，并規(guī)范設(shè)計建筑材質(zhì)類型、建筑尺寸大小等，防止工程后續(xù)施工中出現(xiàn)支撐力不足或建筑材料損壞的問題。同時，鋼筋混凝土材料還具備一定耐久性，能夠有效防止外界因素對結(jié)構(gòu)造成破壞，因此，可以在一定程度上減少維修成本，滿足施工建設(shè)的實際需求[2]。

3 水利工程中鋼筋混凝土施工分析

3.1 技術(shù)方案對比

水利工程施工中，需要不斷優(yōu)化技術(shù)方案內(nèi)容，保障工程實際期間的綜合效益。實際建設(shè)中可采用兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工方式，保證新加的建筑結(jié)構(gòu)與原有建筑結(jié)構(gòu)能夠更好連接在一起，但在梁、柱等截面較大的情況下，上下節(jié)點處理較為困難。因此，可以結(jié)合實際情況增加兩層輕鋼結(jié)構(gòu)，該方式施工周期較短、工業(yè)化程度更高，在實際應(yīng)用過程中進(jìn)行優(yōu)化，保證方案能夠切合建設(shè)需求。

3.2 結(jié)構(gòu)加固選型

加固選型方式分別經(jīng)驗加權(quán)平均法、定性分析法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，工程施工人員根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的實際情況，采用檢測手段調(diào)查周邊的環(huán)境，依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范評估建筑的可靠性，在此基礎(chǔ)上通過詳細(xì)的計算選用最佳的加固方法，全面掌握混凝土結(jié)構(gòu)信息，避免加固法的缺點影響到混凝土結(jié)構(gòu)的加固效果。采用定性分析法選用加固方法時充分發(fā)揮加固法的優(yōu)勢，利用數(shù)學(xué)知識計算相關(guān)參數(shù)，選用的加固方法更加合理，最大程度控制工程成本。

3.3 鋼筋結(jié)構(gòu)對比

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能承載力較高，因此，水利工程建設(shè)中必須結(jié)合實際計算相關(guān)數(shù)值，從而滿足建筑的構(gòu)造要求，如鋼筋量的增大將會增加整體建設(shè)的難度，需要盡量避免使用柱截面較大、型鋼所占體積較大的情況，可使用實腹式寬翼緣型鋼，按照矩形鋼管計算體積配箍率，要求截面形式焊接符合標(biāo)準(zhǔn)。由于實際施工條件的限制，要求配置箍筋與縱筋配置的合理性，避免施工問題的出現(xiàn)，為后續(xù)施工建設(shè)提供可靠的技術(shù)支撐。

4 水利工程中鋼筋混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用方向

4.1 在水閘底板施工中的應(yīng)用

水閘底板的施工流程相對而言比較復(fù)雜，為了防止鋼筋變形而影響整體建設(shè)質(zhì)量，建設(shè)前需要做好找平作業(yè)，將側(cè)模板通過木樁或鋼管的支撐進(jìn)行固定，利用預(yù)制好的鋼筋混凝土進(jìn)行鋼筋固定工作，防止水閘底板層的沉降。施工過程中需要重點關(guān)注整體承載力、材料及構(gòu)件力學(xué)性能，限制核心混凝土橫向變形，保障鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體使用壽命，在此基礎(chǔ)上封閉鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)表面裂縫區(qū)域，確保裂縫開裂處的應(yīng)力強(qiáng)度因子需要降低到40%左右，切實提升鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)總體承載力、剛度。

4.2 在水閘閘墩施工中的應(yīng)用

水利工程施工中閘墩是整座水閘中最為關(guān)鍵的部位且需要的鋼筋數(shù)量多，水閘閘墩與底板連接，在施工中需通過預(yù)留閘門槽，整座閘墩澆筑完成后還要進(jìn)行閘槽的二次澆筑，鋼筋幫扎、模板支護(hù)加固完成后嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行檢查。同時，建設(shè)中需要做好閘墩底、側(cè)止水施工工作，通過詳細(xì)的計算選用最佳方法，全面掌握混凝土結(jié)構(gòu)信息，根據(jù)工程實際情況進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，提升鋼筋混凝土施工技術(shù)的適配性，防止因受到外界因素干擾而影響到水利工程結(jié)構(gòu)的整體效果，避免出現(xiàn)滲漏、危及閘室安全的情況。

4.3在水利大壩施工中的應(yīng)用

水利工程施工中必須要進(jìn)行分次、多次作業(yè)，包括縱縫、錯縫及通倉澆筑，此過程中嚴(yán)格按大壩的分段完成混凝土澆筑，而大壩施工需要控制溫度，防止因混凝土內(nèi)外溫差過大而出現(xiàn)開裂，提升壩體的完整性。實際應(yīng)用中需要獲取混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，檢測其抗壓強(qiáng)度，取樣需具有代表性，能夠了解當(dāng)前建筑物的整體強(qiáng)度，避免后續(xù)建設(shè)因為荷載而出現(xiàn)變形，從而影響到水利工程的安全性，檢測內(nèi)容主要包括傾斜、下降等方面，隨后結(jié)合參數(shù)分析整體性能，要求配置箍筋與縱筋配置的合理性，避免施工問題的出現(xiàn)。

5 水利工程項目鋼筋混凝土施工技術(shù)措施

5.1 模板支護(hù)技術(shù)

模板支護(hù)是鋼筋混凝土施工的重中之重，支護(hù)模板前需要對支撐面積的計算及重點部位進(jìn)行劃分，關(guān)鍵承重部位多加支撐裝置，模板支護(hù)完成后要多次檢查牢固性和安全，對于規(guī)范和設(shè)計圖紙?zhí)囟ㄒ蟮牟课恍枰O(shè)置預(yù)埋件，模板安裝完成后應(yīng)該進(jìn)行清理，避免內(nèi)部產(chǎn)生空隙；施工開始前需要確定水利工程的整體結(jié)構(gòu)，可結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境展開勘查工作，分析工作的重點及難點，科學(xué)開展模板支護(hù)工作，在支護(hù)時要檢查好鋼板的質(zhì)量，隨后擬定科學(xué)的施工方案和施工圖紙，結(jié)合施工經(jīng)濟(jì)成本及自然地基條件的實際情況進(jìn)行選擇。混凝土澆筑過程中要時刻檢查，觀測其支護(hù)安裝是否牢靠穩(wěn)固。當(dāng)前我國水利工程建設(shè)常用臨時支護(hù)方式，模板通常以鋼板材料為主，先搭建主要承重結(jié)構(gòu)的模板，后搭建次要結(jié)構(gòu)的模板，且施工中需要對綁扎位置的選擇及綁扎結(jié)實程度進(jìn)行檢查，以此避免風(fēng)險問題的出現(xiàn)[3]。

5.2 鋼筋加工技術(shù)

在水利工程鋼筋混凝土施工會涉及鋼筋綁扎、制作，可以稱之為工程的“骨架”，因此，在加工前必須要把好鋼筋質(zhì)量關(guān)，要求材料進(jìn)場必須出具合格證，加工中則需要結(jié)合施工受力情況做好連接以及捆扎等工作，從而提升鋼筋施工效率。鋼筋施工中必須嚴(yán)格根據(jù)施工要求，結(jié)合整體質(zhì)量、結(jié)構(gòu)形式，與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計圖紙要求進(jìn)行對照，實際的鋼筋直徑、長度、型號等數(shù)據(jù)信息，如作用為承受負(fù)載則應(yīng)將接頭設(shè)置在受力較小的位置，安排專業(yè)施工人員進(jìn)行加工，鋼筋直徑需要≥30mm，結(jié)合基本需求進(jìn)行靈活使用。鋼筋的連接方式應(yīng)當(dāng)以焊接為主，焊接時要注意不留焊縫，處于相鄰位置的豎向受力鋼筋之上的綁扎接頭必須錯開排布，從而提高鋼筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5.3 混凝土制作技術(shù)

混凝土制作是工程建設(shè)的重要組成部分，實際施工前需要根據(jù)施工圖紙要求確定混凝土的配合比，重點關(guān)注于原材料的質(zhì)量，且制作試樣由試驗室合理調(diào)整配合比，保證配合比科學(xué)性，對于存在質(zhì)量安全隱患的原材料要杜絕進(jìn)入施工現(xiàn)場。混凝土制作中灌輸可以伴隨振搗和壓實工作一同進(jìn)行，基于工程的規(guī)模，如塌落度超過150cm則容易出現(xiàn)分離的情況，所以需要采取緩速操作；根據(jù)混凝土澆筑層厚度的不同采用分層澆筑、平攤鋪設(shè)的方式，當(dāng)混凝土入倉之后實行平倉振搗，出現(xiàn)堆疊將其設(shè)置在砂漿集聚的位置并均勻、密實振搗，從而避免出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。在混凝土制作完成后需要進(jìn)行振搗作業(yè)，插入式振搗器垂直插入5cm以上，每個插入點的震動時間應(yīng)該≥30s，以此使相鄰的兩層混凝土結(jié)合[4]。

6 水利工程鋼筋混凝土施工問題防治

6.1 露筋問題及防治對策

鋼筋混凝土技術(shù)是水利工程的重要組成部分，但如果施工建設(shè)后出現(xiàn)了露筋的情況，則可能會引發(fā)結(jié)構(gòu)缺陷等問題，所以若想有效解決這一問題，必須合理控制鋼筋混凝土石子顆粒，將露筋的位置用水泥砂漿進(jìn)行涂抹，通過養(yǎng)護(hù)防止后續(xù)出現(xiàn)該情況。同時，為避免吊裝柱子時吊索磨損柱表面，需要根據(jù)柱的形狀、斷面確定各類參數(shù)，柱起吊后柱身略呈傾斜狀態(tài)，柱垂直度的校正用打緊或放松楔塊的方法或用鋼釬來糾正，最后固定在柱腳與基礎(chǔ)杯口間，空隙內(nèi)則需要灌注細(xì)石混凝土，混凝土強(qiáng)度達(dá)25%設(shè)計強(qiáng)度后，拔出楔塊并將杯口灌滿細(xì)石混凝土，提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

6.2 鋼筋混凝土裂縫防治

在混凝土澆筑完成后，由于各類外在影響因素會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮力，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而出現(xiàn)開裂問題，且水泥在凝固過程中很容易引發(fā)降溫收縮現(xiàn)象，致使裂縫的出現(xiàn)，在防治過程中選用的方法主要包括以下幾點。

6.2.1 修補(bǔ)法

修補(bǔ)法是當(dāng)前水利工程和鋼筋混凝土施工中最為常用的手段，主要應(yīng)用于裂縫較小的區(qū)域，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效修補(bǔ)，防止后續(xù)出現(xiàn)風(fēng)險問題。在技術(shù)應(yīng)用過程中可通過玻璃纖維進(jìn)行修補(bǔ)，用法用量必須結(jié)合實際進(jìn)行確認(rèn)，通過設(shè)定相關(guān)方案進(jìn)行優(yōu)化，也可以采用涂刷瀝青等方式鋪設(shè)薄膜，從而保證施工建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。

6.2.2 灌漿法

灌漿法是當(dāng)前鋼筋混凝土裂縫防治中的常見技術(shù)之一，在實際應(yīng)用中需要通過機(jī)械設(shè)備在裂縫中注入配比漿液，基本以建設(shè)原材料搭配聚合物為主，能夠?qū)Ξ?dāng)前的裂縫進(jìn)行有效封堵。灌漿中需要確保操作流程準(zhǔn)確無誤，在施工后注重加強(qiáng)對鋼筋混凝土管理，以此解決裂縫問題，避免后續(xù)風(fēng)險問題的出現(xiàn)。

6.2.3 加固法

鋼筋混凝土技術(shù)可以選用加固法進(jìn)行優(yōu)化，以此避免裂縫的出現(xiàn)，實際建設(shè)中需要以當(dāng)前建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析當(dāng)前的抗拉能力，如出現(xiàn)裂縫則可能造成嚴(yán)重?fù)p失，所以裂縫加固前需要對寬度、深度、是否達(dá)到彈性極限應(yīng)力等重要參數(shù)進(jìn)行探查，并按照一定規(guī)則進(jìn)行配比和加固[5]。

6.3 框架鋼筋施工優(yōu)化

水利工程在進(jìn)行鋼筋綁扎的工作中，需要分析不同等級鋼筋的搭接長度值，之后根據(jù)搭接的長度，檢查區(qū)域內(nèi)的混凝土強(qiáng)度，如發(fā)現(xiàn)混凝土等級比較多，應(yīng)對搭接長度進(jìn)行計算。實際建設(shè)中可能出現(xiàn)搭接的預(yù)留位置不恰當(dāng)?shù)那闆r，做好對結(jié)構(gòu)梁和柱的鋼筋搭接，根據(jù)接頭的中點進(jìn)行合理布置，從而避免出現(xiàn)過于集中或者過于疏散的情況埋下施工隱患。

6.4 鋼筋混凝土加固

鋼筋混凝土加固能夠進(jìn)一步提高水利工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，如增大截面即通過增配鋼筋或增大原構(gòu)件的截面面積來提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，提升原有混凝土結(jié)構(gòu)的剛度，實際加固的成本消耗較低，適合在多種環(huán)境下應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際施工需求進(jìn)行選擇。在建筑結(jié)構(gòu)加固的階段，也需要全面分析加固方法的可行性，避免加固后的結(jié)構(gòu)存在安全隱患，結(jié)合工程實際情況也可以選擇使用鋼材包裹在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的四周，通過鋼筋形成穩(wěn)定的工作平臺，提高構(gòu)件表面的抗彎能力，但施工人員需要對鋼筋框架做好防護(hù)。

7 結(jié) 語

為了能夠進(jìn)一步降低水利工程施工安全隱患，需要將工作重點放在對鋼筋的制作以及鋼筋混凝土的混合配比上，明確工作的重點及難點問題，在開展模板施工工作中需要使用符合國家要求的原材料，結(jié)合實際情況進(jìn)行優(yōu)化，重點做好工程的養(yǎng)護(hù)維修工作，不斷提高鋼筋混凝土的質(zhì)量。