任学梅
(甘肃省疏勒河流域水资源管理局,甘肃 玉门 735211)
施工技术
双塔水库溢洪道混凝土施工质量控制难点分析
任学梅
(甘肃省疏勒河流域水资源管理局,甘肃 玉门 735211)
双塔水库是一座以灌溉为主,兼顾城乡和生态用水、防洪、发电、养殖综合利用的大(2)型水库。其新建的2号溢洪道均为大体积混凝土结构,具有水化热高、收缩量大、容易开裂、钢筋密集、振捣困难等特点。本文对工程施工难点进行分析,旨在为同类工程施工提供参考与借鉴。
溢洪道;大体积混凝土;施工难点
双塔水库是疏勒河干流下游水利控制性工程,原设计库容2.40亿m3,是目前甘肃省最大的农业灌溉水库。为保证水库的正常运行,此次除险加固工程对2号溢洪道(原非常溢洪道)进行新建。2号溢洪道属正槽开敞式正常溢洪道,主要包括进口控制段、泄槽段、消力池段、汇入段、交通桥五个分部工程,设计最大泄流量376m3/s。
按照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)的规定,2号溢洪道的进口控制段、泄槽段、消力池段均属于大体积混凝土结构。
控制段闸墩体积大,施工难度大,闸墩浇筑最高处10.74m(高程1332.80m),最低处7.80m(高程1325.00m),高程1330.00m处设有弧形闸门支座牛腿柱,施工精度要求高,钢筋密集,混凝土振捣困难,容易因振捣不密实造成混凝土强度不达标和外观表面蜂窝麻面。泄槽段、消力池段浇筑底板因受力不同最厚底板达到1.20m,跨度均在21m以上。由于当地气候干燥,早晚温差相对较大,混凝土在施工过程中容易产生温度应力裂缝,从而破坏混凝土结构;溢洪道底板浇筑面积大,若浇筑方式不合理很容易引起混凝土初凝分层。合理的施工控制技术,可有效预防和规避施工中出现的质量缺陷。
3.1 水泥
大体积混凝土不易散发大量的水泥水化热,使混凝土内部温升过高,与混凝土表面产生较大的温度差,容易产生温度裂缝。因此,确定选用干缩性能较小的普通硅酸盐42.5强度等级散装水泥,通过掺加合适的外加剂可改善混凝土性能,提高混凝土的抗渗能力。
3.2 骨料
考虑到施工的经济和合理性,选定距离水库5km处双塔砂石料厂级配良好的中粗天然砂和5~31.5mm卵石作为该分部工程的骨料。选用级配良好的粗细骨料配置混凝土,和易性较好,可减少水泥用量和用水量,减少水泥水化热,降低混凝土内部温升,提高混凝土外观质量。
3.3 掺和料
试验表明,混凝土内掺入一定比例的粉煤灰,可替代部分水泥用量,也能够使混凝土的和易性和耐久性得到改善,从而达到降低混凝土水化热的目的,改善混凝土的后期强度,减小混凝土变形。
3.4 外加剂
通过试验室大量的配合比试拌及成型试验数据分析,结合设计对混凝土抗冻、抗渗性能的要求,承包人选择了当地一家信誉度好、质量管理体系健全的外加剂厂生产的HY-3高效引气减水剂,该产品可以有效提高混凝土的流动性和可塑性,减少泌水和离析,有效降低水泥水化热峰值,提高混凝土的体积稳定性和各种户外结构的耐候性,满足混凝土抗冻、抗渗性能要求。
大体积混凝土施工一次性浇筑量较大,要求浇筑过程中连续施工,以确保大体积混凝土的整体性和施工质量。双塔水库由于地处戈壁,考虑到商品混凝土运输困难等原因,在施工现场建设拌和站,混凝土集中在拌和站拌和。拌制混凝土时,严格按照混凝土配料单进行配料,确保拌和设备合格。各种机械设备进场后,项目机电部门必须对各种机械设备进行检查验收,及时对机械设备进行检查、维护、保养,确保使用时处于良好状态。
5.1 混凝土外观质量控制要点
严格控制模板合格率,对闸墩墩体底部斜坡部位,采用钢模板和竹胶模板配合使用的形式,根据墩体设计尺寸,竹胶模板精准下料,确保模板拼接平整,预防造成混凝土错台、胀模、烂根现象。
对于脱模剂,要求先将模板表面残浆等清理干净后再刷涂,涂膜剂不得用废机油替代,为防止漏刷和涂刷不均匀,建议脱膜剂涂刷以2度为宜,不宜涂刷过厚。
对钢筋密集处混凝土合理选用振捣设备,在施工现场配备不同规格的振捣棒,对闸墩和门槽节点位置、闸门牛腿柱钢筋密集区选用行星式振动棒进行振捣,牛腿柱振捣利用振捣器的振捣惯性,从模板外围进行振捣,以确保混凝土外观质量。
5.2 混凝土浇筑技术
针对进口段闸墩、泄槽段侧墙、消力池段侧墙、汇入段侧墙混凝土浇筑高的特点,拟定采用一期、二期混凝土分批浇筑,先选定一个既能保证模板安全又能便于施工的高度进行一期混凝土浇筑,待该部分混凝土强度达到规范要求强度后对其进行深度凿毛、清理,再进行二期混凝土浇筑。
大体积混凝土底板混凝土浇筑采用斜向推进、分层浇筑的方法,每层浇筑厚度控制在500mm以下,以从最远端向泵入方向斜向推进的方式进行施工。混凝土振捣采用插入式振捣器,振捣棒要求快插慢拔,合理控制振捣时间和振捣范围,保证混凝土振捣密实。
5.3 大体积混凝土泌水浮浆处理
采用泵送混凝土,因其工艺的特殊性会产生较多的泌水、浮浆,浇筑前先在底板预留排水沟及集水井,并在集水井内设有水泵,便于混凝土浇筑过程中有组织抽排。
5.4 混凝土浇筑温度控制措施
除应对混凝土进行合理分层浇筑和控制原材料拌和温度外,还应选择合适的浇筑时间。双塔水库地处戈壁,早晚温差大,根据对历年双塔堡水库同期观测温度比照,结合该工程施工倒排工期,溢洪道大体积混凝土施工避开高温期在8月施工,结合现场实地温度监测,遵循低温浇筑、避让高温的原则,降低混凝土进仓温度,避免因温差造成温度裂缝。
5.5 混凝土成型后的养护
混凝土一次性浇筑量大,浇筑面积广,混凝土硬化产生水化热多,混凝土在硬化和散热过程中由于外界条件不同,内部温度相差较大,底板混凝土会因为温度因素出现裂缝。为防止表面干裂和内外温差过大,在高温天气,待新浇混凝土达到终凝后,对整个仓面进行薄层流水养生,有效降低混凝土温升。在寒冷季节施工时,在混凝土表面覆盖保温棉帘,并在棉帘与混凝土接触面布置温度计随时监测混凝土表面温升,根据温度变化情况选用电热毯加温,控制混凝土内外温差不超过25℃。温度监测从混凝土浇筑开始,撤去保温棉帘后结束。
双塔水库大体积混凝土施工过程中,施工难点控制技术是整个工程的重中之重。选择合适的施工材料与施工工艺,加强施工环节的质量控制和监督,采用合理的混凝土浇筑技术和振捣技术、混凝土泌水浮浆处理技术,对施工过程中混凝土的温度进行控制,使2号溢洪道大体积混凝土施工质量得到有效控制,达到了预期目标。
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Analysis on Concrete Construction Quality Control Difficulties in Shuangta Reservoir Spillway
REN Xuemei
(GansuShuleRiverBasinWaterResourcesAdministration,Yumen735211,China)
Shuangta Reservoir is a large type (2) reservoir which is based on irrigation and integrates urban, rural and ecological water utilization, flood control, power generation and aquaculture comprehensive utilization. The newly-constructed No.2 spillway belongs to mass concrete. Concrete pouring is characterized by high hydration heat, large shrinkage, easy cracking, dense steel bars, difficult vibration, etc. In the paper, the construction difficulties in the project are analyzed aiming at providing similar project construction with reference.
spillway; mass concrete; construction difficulty
10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.06.002
TV523
A
1673-8241(2017)06- 0008- 03