关于基础大体积混凝土施工技术在水利工程建设中的应用分析

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　　摘要：作者根据多年工作实践，结合一个工程实例从设计、材料、施工、养护四个环节简要分析了水利工程建设中基础大体积混凝土的施工技术的相关问题。
　　关键词： 水利工程 大体积混凝土 配合比 找平 处理
　　一、工程概况
　　 某河伏防洪闸工程的具体位置在两条河流交界的入口处。此河伏闸主要用来处理河水出路问题，为解决内涝而实施的配套建设工程。新建工程的底板在 40cm×40m 的1.7m 厚的钢筋混凝土底板，使用抗渗等级 P8 补偿收缩混凝土作为加强带，宽达 3m。此项工程的主要特征为混凝土一次连续浇筑施工的工作量较大，施工时间紧，材料消耗大，仅底板施工则需用到 320t 钢筋，混凝土 1,740m3。
　　二、具体的施工方式
　　1．选择合适的混凝土配合比
　　在选择混凝土材料是一般以商品混凝土为主，其配合比情况通过混凝土公司实验室经过试验后得到的数据为主。地下行包库工程基础底板混凝土配料单需根据标准进行。见表。
　　
　　
　　 混凝土坍落度在 130～150 mm，泵送混凝土水灰比需控制在 0.3~0.5，砂率最好控制在 35%~40%，最小水泥用量在≥300 kg/m 才能满足需要。水泥选择质量合格的矿渣硅酸盐水泥，需提前一周把水泥入库贮存，贮存过程为避免水泥出现受潮而需要采取相关的预防措施。碎卵石作为粗骨料，其最大粒径在 24mm，含泥量在 1%以下，不存在泥团，密度大于 2.55t/m3，超径低于 5%。选择河砂作为细骨料，通过 0.303 mm 筛孔的砂大于 15%，含泥量低于 3%，不存在泥团，密度大于 2.50t/m3。同试验结果得出外加剂最为合适，膨胀剂（UEA）掺入量是水泥用量的 3.5%，从实验结果可得这种方式达到了理想的效果，能够降低混凝土的用水量、水灰比、使得混凝土的使用性能大大提高。选择Ⅱ级粉煤作为灰混合料，细度在 7.7%~8.2%，烧失量在4%~4.5%，SO2≤1.3%，由于矿渣水泥保水性差，因而粉煤灰取代水泥用量在 15%。
　　2．相关方面的情况
　　（1）混凝土的运输与输送检查搅拌站的情况：主要涉及到了每小时混凝土的输出量、汽车数量等能否达到施工过程的需要，再根据需要制定相关的供货合同，这样才能维持混凝土的达到均衡状态。本次研究采用了 3 家混凝土建立的搅拌站，通过对 3 家混凝土搅拌情况进行对比研究后得出了混凝土能够达到底板混凝土的浇筑要求。采用混凝土泵送机械：以混凝土施工的工程量作为标准，此次研究使用了 5 台 HBT-80 混凝土泵实施混凝土的浇筑。
　　（2）考虑到底板混凝土是抗渗混凝土， 利用 UEA 膨胀剂作为外加剂。
　　（3）为满足外墙防水需要，外墙根据设计图设置水平施工缝。吊模部分在底板浇筑振捣密实后的一段时间进行浇筑，以φ16 钢筋实施振捣，使得 300mm 高吊模处的混凝土达到稳定状态为止，外墙垂直施工缝需要设置相应的止水钢板。每段混凝土的浇筑必须持续进行，并结合振捣棒的有效震动来制定具体的浇筑施工方式。
　　（4）浇筑底板上反梁及柱帽时选择吊模，完成底板浇筑后的 2 h 进行浇筑，此标准范围内的混凝土采用φ16 钢筋进行人工振捣。
　　（5）为防止浇筑时泵管出现较大的震动扰动钢筋，应该把泵管设置于在钢管搭设的架子上，架子支腿处满铺跳板，
　　（6）在施工前做好准备措施，主要包括设施准备、场地检查、检测工具等，并未夜间照明提供相关的准备。
　　三、控制浇筑工艺及质量的途径
　　1．工艺流程
　　具体工艺流程主要包括了：前期施工准备，混凝土的运输，混凝土浇筑，混凝土振捣，找平，混凝土维护等。
　　2．混凝土的浇筑
　　（1）在浇筑底板混凝土是需要根据标准的浇筑顺序严格进行。施工缝的设置需要固定于浇带上，且保持外墙吊模部分比底板面高出 320mm（见图），在此处设置水平缝，底板梁吊模比底板面高出 400mm~700mm，这一处需要在底板浇筑振捣密实后再完成浇筑，采用φ16 钢筋实施人工振捣，确保吊模处混凝土的振捣密实，在浇筑过程中需要保持浇筑的持续进行，结合振捣棒的实际震动长度以及振捣棒的有效震动长度而分排完成浇筑工作，避免形成施工冷缝。水平缝留置示意图
　　
　　
　　（2）膨胀加强带的浇筑，根据标准顺序浇筑到膨胀带位置后需要运用 C35 内掺 27kg/m3PNF 的膨胀混凝土实施浇筑。膨胀带主要以密目钢丝网隔离为主，钢丝网加固竖向选择φ20@ 600，厚度大于 1,000mm 以上，将一道φ22 腰筋增设于竖向筋中部。
　　3．混凝土的振捣
　　施工过程中的振捣通过机械完成，考虑到泵送混凝土有着坍落度大、流动性强等特点，因为使用斜面分两层布料施工法进行浇筑，振捣时必须保证混凝土表面形成浮浆，且无气泡或下沉才能停止。施工时要把握实际情况，禁止漏振、过振，摊灰与振捣需要从合适的位置进行，以避免钢筋及预埋件发生移动，由于基梁的交叉部位，钢筋相对集中，振捣过程要留心观察，在交叉部位面积小的地方从附近插振捣棒，对于交叉部位面积大的地方，需要往钢筋帮扎过程中设置520 mm 的间隔，且保留插棒孔。振捣时必须严格根据操作标准执行，浇筑至上表面时根据标高线，用木杠或木抹找平以保证平整度达到标准再施工。
　　4．底板后浇带
　　选择密目钢丝网隔开，钢丝网加固竖向以φ20@ 600 为主，底板厚度控制在 900mm 以上，在竖向筋中部设置一道φ22 腰筋。施工结束后将其清扫干净，并做好维护工作，膨胀带两侧与内部浇筑需要同时进行，内外高差需低于350mm。
　　5．混凝土的找平
　　底板混凝土找平时需要把表层附浆汇集在一起，人工方式清除后实施首次找平，将平整度控制在标准范围内，护凝土初凝后终凝前实施第二次找平，主要作用是为了将护凝土表面微小的收缩缝除去。
　　6．混凝土的养护
　　养护对大体积混凝土施工是极为重要的工作，养护的最终目的是保证合理的温度和湿度，这样才能使得混凝土的内表温差得到控制，以保证混凝土的正常使用功能。在大面积的底板面中通常使用一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。养护过程随着混凝土内表温差、降温速率继续调整，以优化养护措施。结合工程实际后可适当增加维护时间，拆模后应迅速回土保护，并避免受到骤冷气候影响，以防出现中期裂缝。
　　7．测温点的布置
　　承台混凝土浇筑量体积较大，其地下室混凝土浇筑时间多在冬季，需要采用 UJ36 型电子测温仪根据施工要求对其测温。整个底板测温导线的布置达 48 处，混凝土初凝后 3天持续测温两小时一次，将具体的测温测量数据记录好，测温终止时间为混凝土与环境温度差在 15℃内时才能技术，对数据进行分析后再制定出相应的施工方案以实现温差的有效控制。
　　四、注意事项
　　1．泌水处理
　　对于大体积混凝土浇筑、振捣时经常发生泌水问题，当这种现象严重时会对混凝土强度造成影响。这就需要制定有效的措施对泌水进行消除。通常情况下，上涌的泌水和浮浆会沿着混凝土浇筑坡面流进坑底。施工中按照施工流水情况，把多数泌水引入排水坑和集水井坑内，再用潜水泵抽排掉进行处理。
　　2．表面防裂施工技术的重点
　　大体积泵送混凝土经振捣后经常出现表面裂缝。在振捣最上一层混凝土过程中需要把握好振捣时间以防止表面出现过厚的浮浆层。外界气温也会引起混凝土表面与内部形成温差，气温的变化使得温差大小难以控制。浇捣结束用 2 m 长括尺清理剩下的浮浆层，再把混凝土表面拍平整。在混凝土收浆凝固阶段禁止人员在上面走动。
　　五、结语
　　本次研究时，重点从设计、材料、施工、养护四个环节实施了针对性的处理方案。从结果上看处理后的混凝土使用性能好，未出现明显裂缝现象，与预期目的相符。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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