南水北调新乡段水工混凝土施工技术

袁吉娜+何爽+袁宾+李文莉+李红星

【摘要】混凝土广泛应用于房屋建筑，道路桥梁、水闸涵洞、堤坝等施工中，本文从南水北调新乡段混凝土施工质量的要求出发，在原材料的选用、施工过程、环境温度等各个环节入手，详细分析影响混凝土的内在质量以及外观质量的原因，对混凝土预埋件施工也有可操作性的描述。

【关键词】混凝土总碱量；混凝土浇筑；温度控制；预埋件

【Abstract】Concrete is widely used in construction of buildings， road bridges， sluices， dams and so on. In this paper， starting from the requirements of the quality of concrete construction in Xinxiang section of the South-to-North Water Diversion Project， this paper analyzes the effects of concrete on the selection of raw materials， construction process and ambient temperature. Intrinsic quality and appearance of the quality of the reasons for the construction of concrete embedded parts are also operational description.

【Key words】Concrete total amount of concrete；Concrete pouring；Temperature control；Embedded parts

1. 材料

1.1水泥。 选用的水泥必须符合国家现行标准的规定。要求运至工地的每一批水泥，应有生产厂家出厂合格证和品质检验报告，使用单位应进行验收检验合格后方可使用（按每200～400t同厂家、同品种、同强度等级的水泥为一取样单位，不足200t也作为一取样单位）。

1.2骨料。 有条件的地方宜选用石灰岩质料源，在开采过程中应定期或按一定开采数量进行碱活性检验，不得使用碱活性骨料。人工砂、天然砂，粗骨料（碎石、卵石）的级配要良好。砂的细度模数控制在2.4～3.0范围；粗骨料粒径D20、D40、D80、D150、D120分别用中径筛（10㎜、30㎜、60㎜或115㎜）筛分，方孔筛检测的筛余量应控制在40%～70%范围内。如使用含有活性骨料、黄锈和钙质结核等粗骨料，必须进行专门试验论证。按照规范要求人工砂、石粉含量控制在6～18%范围内。

1.3碱活性和含碱量。 造成碱骨料反应的原因是骨料的活性SiO2、白云石晶体等活性成分与水泥、外加剂等掺和料中的碱在水的作用下产生有害膨胀，造成混凝土破坏。因此，控制碱含量是防止碱骨料反应的主要措施。

1.4混凝土总碱量控制标准。 混凝土的总碱含量要求控制在2.5kg/m3内，因此应选用低碱水泥为宜，水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算。若使用活性骨料时，碱含量不应大于0.6%，还要考虑外加剂，防冻剂、早强剂含碱量。

2. 施工

2.1拌和。 夏季高温施工加冰混凝土在出机口拌和物中不应有冰块现象。掺入外加剂、加冰混凝土以及冬季混凝土都要延长拌和时间，延长时间由拌和试验确定。扣除外加剂溶液中的水量、加冰量严格控制水灰比，确保混凝土的和易性、离散性、均匀性等指标。

2.2运送。 混凝土的垂直下落高度不宜大于1.5m。 用各类皮带机运送混凝土时，一个突出问题就是砂浆损失，如不能控制在1%，则应调整混凝土配合比中的砂率。

2.3浇筑。 混凝土浇筑坚持铺料和振捣并重的原则。采用平铺法施工时，要按一定厚度一个方向平铺虚料，分层进行振捣并保证混凝土面平整；台阶法施工的台阶宽度不应小于2m。在压力钢管、竖井、孔道、廊道等周边及顶板浇筑混凝土时，混凝土摊铺应对称均匀铺料。

2.3.1混凝土摊铺厚度，应根据浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定，一般为30㎝～50㎝。采用低塑性混凝土及大型强力振捣设备时，其下料厚度应根据试验确定。

2.3.2入仓混凝土应及时摊铺振捣，不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地分布于砂浆较多处，不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。振捣时混凝土中若出现粗骨料与砂浆分离，粗骨料下沉，造成上部砂浆多，可適当均匀加入相应配比的粗骨料，也可清除部分砂浆，当下层混凝土接近初凝前再浇筑上层混凝土。

2.3.3分层下料、分层振捣混凝土时，由于浆液飞溅，因此要保证模板内壁上清洁（可覆盖保护或浇筑前清理干净），清除粘附在模板内壁上（保证拆模后混凝土外观质量）、钢筋和预埋件表面的砂浆（保证钢筋、预埋件混凝土握裹力的要求）。

2.3.4混凝土浇筑应保持连续性，严禁混凝土浇筑超过允许间歇时间。混凝土大面积初凝会造成施工“冷缝”，破坏结构物的整体性、耐久性，造成渗水、漏水等危害，因此规范规定了“能重塑者，可继续浇筑”。混凝土能重塑的标准是将混凝土用振捣器振捣30s，周围10cm内能泛浆且不留孔洞者可继续浇筑。

2.3.5浇筑仓面出现下列情况之一，应停止浇筑。混凝土初凝并超过允许面积，混凝土平均浇筑温度超过允许偏差值，并在1小时内无法调整至允许温度范围内，要按施工缝处理。

2.3.6混凝土施工缝处理。 混凝土施工缝面应无乳皮，微露粗砂。毛面处理宜采用25MPa～50MPa高压水冲，也可采用低压水风砂枪、刷毛机，人工凿毛、喷洒专用处理剂等方法处理。

2.4雨季施工要及时了解天气预报，合理安排施工，雨天不得开仓进行混凝土浇筑。在浇筑过程中，若遇大雨、暴雨，应立即停止进料，已入仓混凝土应振捣密实后遮盖。

2.5养护。 混凝土养护时间不宜少于28d，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。混凝土养护应有专人负责，并应作好养护记录。

3. 温度控制

应控制混凝土的出机口温度，经常测试混凝土在运输、浇筑过程中的温度变化。浇筑温度指混凝土经过平仓振捣后，在覆盖上层混凝土前，距混凝土面10cm深处的温度。最高浇筑温度是施工现场的主要温控指标，必须明确并加以严格控制，当浇筑温度过高时，混凝土会出现一种假凝现象，影响浇筑质量，因此混凝土浇筑温度不宜大于28℃。在养护过程中，观测混凝土表面温度与室外最低温度的差值应小于20℃。拆模时混凝土的温差不超过20℃。

4. 低温季节施工 混凝土早期允许受冻临界强度应满足下列要求：

4.1大体积混凝土不应低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃.h）；

4.2非大体积混凝土和钢筋混凝土不应低于设计强度的85%。说明：钢筋混凝土为断面配筋率大于0.15%的混凝土，素混凝土为断面配筋率不大于0.15%的混凝土。

4.3拌和用水加热超过60℃时，应改变拌和加料顺序，将骨料与水先拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。说明：水泥的含碱量应小于0.6%，生产厂家应提供检测数据。对防冻剂或早强剂必须测试其含碱量，为保证混凝土质量，低温季节施工中决定掺用防冻剂和早强剂，不得使用活性骨料。

5. 预埋件施工

5.1铜止水片采用双面搭接焊接，搭接长度不应小于20mm，接头焊缝应平顺光滑，焊缝无渗漏现象。为确保接头现场焊接质量，应逐个检验，一般采用煤油滴在焊缝上，另一侧洒上粉笔灰的方法检验。

5.2铜止水片安装应准确定位，其鼻子中心线与接缝中心线偏差±5㎜，在鼻子空腔内填充塑性材料或填充预制的沥青麻绳，在浇筑混凝土时“鼻子”内不得进入水泥砂浆。

6. 混凝土外观质量 常见混凝土外观质量的问题主要有表面污染、水波纹等、混凝土裂缝、蜂窝、麻面、缝隙夹层、错台、烂根和模板走样等质量问题。

6.1对于混凝土几何尺寸变形的预防措施。使用面积较大的模板时模板加固要牢靠，防止模板变形。混凝土上料运输的脚手架不得与模板系统发生联系，以免运料和工人操作时引起模板变形；浇筑混凝土时，应经常观察模板、支架、堵缝等情况，发现模板走样，应立即停止浇筑，修整复位。禁止使用弯曲、凹凸不平或缺楞少角等变形模板。板面要清理干净，模板缝隙要堵严；钢模脱模剂涂刷要均匀，不得漏刷。

6.2对于混凝土表面产生蜂窝、麻面、气泡的预防措施。

（1）严格控制配合比，保证材料计量准确。现场必须注意砂石材料的含水量，根据含水量调整现场配合比，从而控制好混凝土的水灰比；混凝土拌和要均匀，搅拌时间不得低于规定的时间。

（2）混凝土倾卸垂直高度不应超过1.5m，为防止混凝土产生离析，要采取串筒、溜槽等措施下料。混凝土振捣应分层捣固，振捣间距要适当，掌握好每一层振捣时间。在振捣上层混凝土时，应将振动棒插入下层混凝土5～10cm，以保证混凝土的整体性结合；控制好拆模时间，防止过早拆模，以免使混凝土粘结在模板上。

6.3对产生露筋的预防措施。要注意固定好垫块，配料所用石子最大粒径不超过设计和规范要求。 墙壁较薄、高度较大的结构，钢筋多的部位应采用以φ30mm和φ50mm两种规格的振捣棒为主，钢筋密集处，初用振捣棒充分振捣外，还应配以人工插捣及模皮锤敲击模板等辅助手段。

6.4预防缝隙夹层产生的措施。用压缩空气或射水清除混凝土表面杂物及模板上粘着的灰浆。浇筑前，在施工缝表面先铺抹水泥浆或与混凝土相同配比的减石子砂浆处理。

6.5对骨料显露，颜色不匀及砂痕的预防措施。 模板采用同一种材料。刚模板除锈要完整，锈尘要清除干净。严格控制砂、石材料级配，水泥、砂使用同一产地和批号的产品，采用泌水性小的水泥，浇筑物在拆模时应保持湿润。

参考文献

[1]《水工混凝土施工规范》（ DL/T5144-2001）.

[2]《水利水电基本建设工程单元质量等级评定标准》SDJ249.1-1998.

[3]《渠道混凝土衬砌机械化施工质量评定验收标准》NSBD8-2007.

[4]《南水北调中线干线工程混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定》（试行）（2007-02-14）执行.

[文章編号]1619-2737（2017）06-20-503

[作者简介] 袁吉娜（1986-）女，籍贯：河南郑州 职称：工程师，目前从事水利工程检测工作。

袁宾（1962-），男，职称：高级工程师，主要从事灌区水利科研工作。