水库放水洞大体积混凝土施工质量控制分析
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作者: 黄 奇
摘要 本文结合实际工程，介绍了水库工程中放水洞底板大体积混凝土施工技术的应用，论述了工程关键施工技术以及施工工艺。本文为底板弧形边墙新技术、不同标号混凝土的浇筑技术的采用提供了科学依据，以期为日后该技术的使用积累了经验，为相关专业技术人员提供参考。
关键词 水利工程；放水洞；底板大体积混凝土；底板弧形边墙技术
中图分类号TV62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0043-02
1 工程概况
某水库控制的流域面积为25km2，总的库容达到了1 456万m3，是一座以防洪为主，灌溉、城镇生活供水、养殖、发电等综合利用的中型水库。水库工程的放水洞是该工程的一个非常重要的部分。
放水洞的设计形式为：采用的是开敞式进口，洞身则采用了明流洞泄洪形式。由于整个流量较大，水流的速度非常高，故放水洞的底板铺设了18cm厚的硅粉混凝土，混凝土采用C60，这样能有效提高抗冲蚀的能力。
2 方案选择
湾头放水洞底板设计采用了C25、C60、C30三种不同标号的混凝土，要求依次将C25、C60、C30混凝土连续浇注起来，并不得有施工冷缝。选用的总体施工方案：在浇筑底板混凝土前，搭设两侧边墙弧形段混凝土入仓滑槽及支撑架子，混凝土输送管从中间向两边分，边墙上部设滑槽，放水洞洞身底板和底板弧形段混凝土一次性进行浇筑。先浇筑底板C25混凝土至C60硅粉混凝土底面，再浇筑C60硅粉混凝土至流水面标高，人工开始收面，收面先用滚筒大致找平，然后人员逐遍抹平、压光，同时浇筑边墙弧形段C30混凝土。边墙弧形段模板设计采用大小两块，大块的安装在下部，小块的安装在上部。下部大块模板的安装必须要利于拆除。
3 关键技术与主要施工工艺
3.1 关键技术
3.1.1 边墙弧形模板的设计
混凝土的施工质量如何跟模板工程有着非常直接的关系，其外观以及几何尺寸都是靠模板来保证的。因此，第一步要做的就做好模板的设计工作。
在进行模板设计时，需要考虑模板是否安装简单以及拆模工作的开展，尤其是边墙混凝土，其在初凝的时候，在混凝土能进行收面的条件下，必须要进行拆模收面工作，但是弧形上部的混凝土，如果在初凝过程中就拆模，会出现坍塌现象。考虑到这些因素，本工程中在模板设计时，将模板分成上下两块，下面这块用来拆除收面，上面那块用来振捣混凝土之用。
3.1.2 混凝土入模顺序
本工程中，采用了3种不同标号的混凝土，并且是连续浇筑。由此，先浇筑底板C25混凝土至C60硅粉混凝土底部，再浇筑C60硅粉混凝土，浇筑C60硅粉混凝土时，将弧形边墙两侧的C30混凝土位置留出，然后浇筑C30边墙混凝土，浇筑弧形混凝土分三层两侧边墙对称浇筑，振捣密实。最终在C60硅粉混凝土收好面之后，对弧形边墙拆模收面。不管是硅粉混凝土收面，还是C30混凝土边墙的收面，都需要控制好时间。
3.1.3 抗风措施
考虑到硅粉混凝土的凝固速度非常快，而工程中恰好洞内存在较大的穿堂风，风会更加加快其凝固的速度。为了防止硅粉混凝土表面过早的出现凝固，影响到混凝土的收面工序，必须采取措施减少穿堂风的影响。经过专家研究决定，采取以下方法：在浇筑每仓混凝土之前，在底板的一侧用脚手架杆来支架，然后用花格布将施工处挡住，直至收面工作结束后，才能将其拆除掉。
3.2 底板混凝土的工艺流程
底板的混凝土具体的施工工艺：底板基底的清理→冲洗岩面→垫层混凝土的浇筑→绑扎钢筋→模板工程→混凝土浇筑。
3.3 施工要点
3.3.1 基底处理
把基底清理干净了以后，在岩面清冼之前，使用常用的小锤敲击岩面，用以检测基岩是否坚固，如果出现松动岩块，必须清除完才能进入到下一道工序。把岩面清洗了之后，施工人员根据实际情况绘制出地质素描图，并与建设单位、设计单位、监理单位、质检站等相关人员共同检查验收基底的地质情况和开挖情况，岩面要主要保持洁净。在浇筑混凝土之前，需要将坑内的积水都排除掉，并用拖把拖干，用抹布察干净石粉。
3.3.2 模板的安装
按设计要求进行施工的测量放线，每个环节为9.65m，模板安装过程中必须严格控制好标高，并做好加固稳定工作。模板内侧需要涂上脱模剂，用以提高混凝土的表面光滑度。模板安装结束后，需要检测模板的位置，主要是检测模板的中线以及隧洞的中线两者之间石粉存在偏差，还有就是检测模板控制点的高差。安装弧形模板是工程的难点，因为模板是悬置在钢筋上面，所以，需要事先就设置好支撑，增设内拉锚杆，安装时用锚杆来控制模板，已达到模板的设计位置，同时保证模板不会出现下沉和上浮现象。
3.3.3 混凝土浇筑以及收面工序
按照施工组织设计，按部就班的完成底板混凝土的施工，特别需要注意控制好不同标号混凝土浇筑位置。
硅粉混凝土的流水面进行收面处理时，需要自制一个长为10.8m、直接为200mm的钢滚筒，一端放在已经浇筑好的混凝土的底板上，一端则放在用来控制高程的槽钢上面，来回进行滚动，使得混凝土表面平滑。待混凝土即将要初凝时，采用人工用木抹子进行初步压平，再用钢抹子进行三次抹面收光工序，考虑到硅粉混凝土凝固速度快，必须在混凝土浇筑完后2h~3.5h内完成该项工作。
弧形边墙的弧形半径比较小，而混凝土振捣过程中，冒出来的气泡都集中到了钢模的内侧上，无法排除，待钢模拆除后，此处的混凝土表明还是存在许多的气孔，严重影响到了混凝土的施工质量，因此必须采取相应的措施予以解决。经过研究决定，采用上下两块不同模板，下部模板拆除时进行收面，而上部模板则有效避免的了混凝土表明气孔的出现。
3.4 混凝土的养护
为了确保浇筑后的混凝土有一个较好的硬化环境，避免早期出现干缩裂缝，在混凝土脚注后的12小时内加以覆盖，并蓄水25cm加以养护3天。
3.5 混凝土的测温
为了及时掌握底板的大体积混凝土温度的变化情况，我们采取了相应措施加以检测控制。在该工程的整个底板内，认为布置了测温导线56处，混凝土浇注后初凝3天内，每隔2个小时检测一次温度，3天后，每隔4小时检测一次，并及时做好温度记录。该项工作直到混凝土与外界环境温差小于15℃时，才能结束。本工程中，采用的测温仪为型号为UJ38型电子测温仪。
为了确保大体积混凝土的施工质量，保证底板以及底板特殊位置的的设计要求，防止出现温度引起的裂缝，我们对所测的温度记录进行及时分析研究，并及时调整温控措施：在底板所在范围内，下面铺设一层塑料的薄膜，上部再覆盖二层的毛毡被，如果出现混凝土内外温差达到25℃时，则还要在混凝土上面加铺草帘被，以确保混凝土的内外温差小于25℃。
4 结论
通过采用上述施工技术，该水库中的水洞工程底板混凝土施工质量得到了有效保证，受受到了业主、监理以及行业人士的一致认同。该水库放水洞的施工，综合采用了多项新技术，尤其是在水洞底板的流水面硅粉砼表层施工中，采用了钢滚筒技术以及底板边墙的弧形模板下部拆除收面技术。这些技术的使用，大大简化了工程施工工艺，提高了工作效率，工期得以缩短，创造了良好的经济效益。
参考文献
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[3]王强，杨志良.大体积混凝土裂缝的形成与预防初探[J].安徽建筑，2005(4)．
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