水利水电工程中的混凝土施工要点

孟凡冬 焦政运

（青州市水利建筑总公司，山东 青州 262500）

近年来，在社会高速发展的背景下，我国多样化基础设施建设逐渐加快，其中水利水电工程是不可缺少的，在改善民生、推动经济发展等方面发挥着至关重要的作用。当前水利水电工程具有一定的复杂性，包括许多内容，特别是对施工环节提出了更高的要求。混凝土施工技术在水利水电工程施工中产生了深远的影响，与使用寿命、工程建设质量等关系密切。就水利水电工程建设而言，混凝土是不可缺少的重要施工原料，因此非常有必要探究水利水电工程混凝土施工技术。

1 工程概况

某水库坝址以上的流域面积是1 960 m2，主要河道的长度为1 840 m，主河道加权平均比降低了107.6%。水库的正常水位是1 139 m，正常水库容量是55.4 万m，死水位是1 127 m，死库容量是7.8 万m2，工程级别是Ⅳ，是小2 型水库。

2 混凝土材料的要求及控制

2.1 水泥

水泥是混凝土中不可缺少的主要材料之一，其在使用之前，需要经过以下流程：1）运输到施工场地的水泥，需要具备生产厂家提供的产品质量实验报告，工地实验室还需要将50 t～100 t 相同类型、相同型号作为一个取样单位，如果少于100 t，就需要作为一个取样单位抽样复查。2）水泥使用之前，需要对水泥标号、安定性、凝结时间、细度、稠度、水化热及比重等指标进行严格检验。3）有关人员需要逐一核对试验报告的内容，水泥厂需要在发出水泥一个星期之内，寄发28d 强度之外的各种试验检验结果，28d 的强度数值，并且需要在32d 之内补报。4）选择使用的水泥标号需要符合砼设计标号。5）水泥在运输、保存与管理及使用过程中需要满足以下要求：水泥的标号、类型不能混合；在运送期间防止水泥受潮；水泥仓库需要保持干燥的环境，并且需要采取通风排水手段；放置袋装水泥时，需要使用木板设置防潮层，与地面、边墙之间的距离保持30 cm，摆放高度需要少于15 袋；在施工时需要先使用先到的水泥，袋装水泥存储与运输时间如果超过90 d，需要对其重新进行检验。

2.2 水

水是混凝土材料使用过程中不可缺少的元素，其在混凝土材料搅拌混合中发挥着至关重要的作用，通常情况下，混凝土材料用水需要满足以下条件：一是只要是能够饮用的水，都可以用于混凝土搅拌；二是如果质疑水质，需要严格检验砂浆，通过强度对比明确是否可以使用。

2.3 粗骨料

混凝土中的粗骨料在使用过程中需要满足以下条件：1）粗骨料在使用过程中需要严格按照《水工砼试验规格》中的相关规定。2）水利水电工程中使用的粗骨料最大粒径需要小于钢筋净间距的2/3，同时不能超过构件断面最小边长的1/4，素砼板厚的1/2，如果是少筋或者是无筋结构，需要使用比较大的粗骨料粒径。3）在水利水电工程施工过程中，可以把粗骨料根据料径划分为（5 mm～20 mm）、（20 mm～40 mm）及（40 mm～80 mm）等料径段，同时需要按照相应径段进行检验。4）需要对各个级别骨料的超逊径含量加强管控，使用圆孔筛进行严格检查，各个级别骨料的控制标准超径需要小于5%，逊径小于10%，最大粒径需要小于80 mm。5）其他质量技术需要满足表1 中要求的规定，主要将600 t 作为一批检验样品。6）细骨料质量检测过程中需要遵照以下要求：其一，砂料质地需要清洁、坚硬、级配优良；其二，砂的细度模数需要控制在2.4～2.8；其三，砂中如果存在活性骨料时，需要对砂料展开单独的试验论证；其四，其他质量要求标准见表2（将600 t 作为一批检验样品）。7）骨料存储与运输过程中需要符合相关规定：其一，存放骨料的场地需要设有完善的排水措施，工地料场使用砼地坪，设计相应的排水沟。其二，如果粒径的骨料不相同，需要分别存放在相应区域，采取隔离手段，禁止胡乱堆放；其三，骨料堆放时，不能摆放成锥体与斜坡，避免出现分离的情况；其四，为了存储大量骨料，需要建设充足的存放场地，同时需要将堆料厚度控制在合理的范围中，保证堆料有充足的准备。8）外加剂。首先在施工场地使用的外加剂需要具备厂家出具的质量证明书，同时根据国家本行业标准展开试验鉴定。禁止使用长时间存储、质量不符合要求的外加剂；其次，现场使用减水剂溶液浓缩液，将5 t 作为取样单位，加气剂主要将200 kg 作为取样单位。对于调和的外加剂溶液浓度，每班最少进行一次检查。

表1 粗骨料质量技术要求表

表2 细骨料质量技术要求

3 水利水电中的混凝土施工技术

3.1 施工前准备

施工前准备：1）在坝体浇筑前，详细检查各种原材料的供应，混凝土拌和设备、运输、浇筑等设备的能力、数量、状况以及施工措施等，如果其满足相关技术文件要求后，即可施工。2）坝体浇筑前，需要将基岩面上松动岩块及杂物、泥土等进行彻底清理。冲洗干净基岩面并排净基岩面上的积水。并且在浇筑以前需要保证岩基的清洁和湿润。3）坝体浇筑前，逐一检查坝外的石料，冲洗干净表面的泥垢、青苔、油质后，并敲除软弱边角。4）坝体浇筑前，对浇筑基面进行检查，浇筑基面符合设计及施工要求后，方允许在其上砌筑。5）坝体浇筑之前，需要为施工人员进行相关知识的培训，施工现场需要持证上岗。

3.2 混凝土的拌和

混凝土拌合过程中的质量控制需要与《水工混凝土施工规范》相符合。表3 的内容是混凝土拌合质量控制的要求：1）该工程施工过程中，混凝土使用自建拌合站对混凝土进行拌合，混凝土拌合站使用2 台型号为SL750 的设备对混凝土进行拌合，混凝土在拌和站拌制后，使用输送带、溜槽、料槽从由泵运输到施工现场。2）施工配料单列出后24 h 以内没有浇筑混凝土的情况下，试验人员需要结合砂石骨料含水率的改变重新列出施工配料单，同时报备给监理进行审核，然后运送至拌合站。3）拌和设备配备的计量系统统一使用质量法计量，计量系统精准可靠，同时通过质量技术监督局进行检定。施工中按时检测衡器设备的精准性、叶片的磨损状况等。4）使用坍落扩展度试验、自密实性能稳定性试验及坍落度试验的方法对高自密实混凝土材料的性能进行严格检验，直至其指标满足设计要求。5）为了使混凝土拌和用水量保持不变，混凝土拌和期间，结合气候条件对骨料含水率进行按时检测，必要的情况下可以增加检测次数。6）利用现场干掺法进行对混凝土进行拌合，并且均衡掺和。外加剂溶液平均放入混凝土拌和物种，外加剂溶液中的水量需要控制在拌和用水量以内。7）高自密实性能混凝土的减水剂、水泥、水及粉煤灰的称量误差控制在±1%，砂石的称量误差需要控制在±2%左右。8）如果混凝土具有高自密实性能，其拌和的秩序是将称量好的胶凝材料与骨料分别放入搅拌机中进行干搅，混入水与外加剂之后持续搅拌1 min以上，当高自密实性能混凝土工作性能符合相关要求后，即可运送到施工场地。

表3 混凝土拌和质量控制内容与要求

3.3 混凝土运输

混凝土运输分为2 种类型，即水平运输与垂直运输。其中水平运输主要是使用10t 自卸汽车装配3m3的卧罐开展，通过拌和站运输到施工场地。垂直运输主要是使用型号为C7050 塔吊与型号为MQ600/30 高架门机吊罐布料进仓。一些需要大坍落度混凝土的位置需要综合考量使用混凝土泵直接放入仓中。

3.4 常态混凝土浇筑

该工程使用常态混凝土浇筑过程中，主要按照以下流程进行：一是水利工程的常态混凝土主要包含2 种类型，即坝基C20 垫层砼与放水管道C20 包管砼。坝基的C20 垫层商品使用混凝土进行浇筑，放水管道C20 包管砼使用混凝土输送砼进行浇筑。二是大坝基础验收符合要求之后，就可以开展垫层混凝土浇筑仓面的准备工作；三是倘若遇到软基或者是极易风化的基岩，根据相关标准展开处理。四是混凝土浇筑工作开展之前，需要更好地开展仓面设计工作，同时对准备工作进行全面检查，例如检查预埋件、地基处理和止水设备等是否满足设计标准，同时进行全面记录。五是仓面检查符合要求之后，需要第一时间开仓进行浇筑，如果需要延迟浇筑，延迟时间不得大于24h。六是基岩面与混凝土施工缝面浇筑第一次混凝土之前，首先铺一层厚度为2cm 左右的水泥砂浆，然后浇筑混凝土。七是因为坝基垫层混凝土有非常大的仓面，通常使用分仓分块平铺法对混凝土进行浇筑。浇筑过程中需要根据相应次序、厚度及方向，逐层进行浇筑，同时确保浇筑层的平整。分层、分块施工缝分开设置，上下游不能构成通缝。八是防止仓内进入外来水。九是如果混凝土不符合相关标准，不能进入仓内，如果进入仓内的混凝土不合格，需要彻底清理。十是确保混凝土浇筑的持续性，浇筑准许间歇时间小于90min 。因此阻断同时超过准许的间歇时间，如果混凝土还可以重塑，能够持续浇筑。十一是软轴式振捣器是混凝土振捣过程中经常使用的一种设备，一共配置4 台。混凝土进入仓之后，先平仓，然后进行振捣，不能将振捣替代平仓。每个位置的振捣时间主要将混凝土粗骨料不出现明显下沉，并且将泛浆作为标准条件，避免出现欠振、过振或者是漏振等现象。

3.5 高自密实混凝土浇筑

该工程的高自密实混凝土浇筑过程中，需要从以下8个方面进行：一是结合高自密实混凝土具有的特征与现场具体状况，使用型号为HBT90 的混凝土输送 泵开展混凝土浇筑工作，有些位置需要使用搅拌车将混凝土直接入仓。二是如果遇到中雨以上的天气，需要重新打开堆石混凝土浇筑仓面，如果堆石混凝土有抹面要求，不能在雨天开工。三是均匀设置高自密实混凝土浇筑点，2 个浇筑点之间的距离需要小于3m。混凝土浇筑期间，需要按照单向逐点浇筑的要求，从上游侧一边进行浇筑，从坝轴线浇筑平行位置开始，浇筑到另一端，然后按照“S”形路线进行浇筑，每个浇筑点浇满之后，即可转移到下一个浇筑点进行浇筑，浇筑点不能重复利用。浇筑过程中出现的最大自由落下高度需要小于5m。四是如果使用输送泵使混凝土入仓时，根据试验结果和施工条件，明确混凝土泵的类型、浇筑速度、输送管径等。五是保证混凝土泵送与浇筑的持续性，如果停泵时间太长，降低混凝土工作性能时，需要将泵和泵管中的混凝土进行及时清理，然后重新配料。六是让技术人员加强监控现场浇筑的混凝土，运输到场地的混凝土自密实性能不符合要求时，不能开展施工工作。七是高自密实性能混凝土完成浇筑工作之后，需要往上游方向进行缓倾，将缓倾坡度控制为1︰10。八是高自密实性能混凝土浇满之后，需要保证混凝土表层有相应数量的堆石裸露在外，露出高度大于10cm，根据堆石外露的状况，拟定恰当的浇筑方案。

3.6 混凝土养护

养护在混凝土施工中发挥着至关重要的作用，养护实际上就是让混凝土保持恰当的温度与湿度，方便对混凝土的内表温差进行合理控制，提升混凝土的强度，避免混凝土出现裂缝。养护需要根据混凝土中的温差与降温速率，第一时间对养护策略进行调整。结合工程的实际状况，可以增加更多的养护时间，拆模之后需要马上进行回土，再次覆盖，与此同时避免短时间受到冷空气产生的影响，从而科学合理地控制混凝土内表温差，避免混凝土前期与中期出现裂痕。

3.7 雨季施工

在雨季施工过程中需要更好地开展以下准备工作：1）实时对天气预报进行充分了解，确保施工工作安排的科学性与合理性。2）砂石料仓采取预防雨水和排水措施。3）运输设备采取相应的防滑与防雨手段。4）浇筑仓面采取防雨设备，已经做好的堆石仓面借助不透水覆盖材料，避免因雨水冲刷导致石粉堆积在仓面底部。5）增添骨料含水率的检测次数，对拌和用水量进行实时调整。

科学合理地布置工作实践，特别是混凝土浇筑之前，须对近期的天气状况进行充分了解，挑选晴朗的天气进行浇筑，禁止在雨天、低温或者是高温环境下进行浇筑。

如果在小雨天气下进行浇筑，要求1 h 的降水总量为1 mm～3 mm，12h 的降水量为1 mm～5 mm，一天的降水量不得超过10 mm，同时浇筑过程中需要严格按照以下要求：1）适量降低混凝土拌和用水量与出机扣混凝土的坍落度，必要情况下，适当减少混凝土的水胶比例。2）新浇筑的混凝土面需要采取相应的防雨手段。

如果在中雨及以上的雨天不能进行新开混凝土浇筑仓面，中雨主要是1h 的降水总量不得超过10 mm，12h 的降水总量不得超过15 mm，一天的降水总量不得超过25mm。

混凝土浇筑期间，如果遭遇中大雨天气（1h 的降水量少于20 mm，12h 的降水量少于30 mm，1d 的降水量不得超过50 mm），暴雨天气（1h 的降水量超过20 mm，12h 的降水量达到70 mm，一天的降水量达到100 mm）需要马上停止施工工作，加强对混凝土表面的保护。下雨过后，需要排掉路上积水，同时实时采取相应手段弥补受到雨水冲刷的位置，例如表面混凝土或者是砂浆还未凝固，需要增添铺水泥砂浆进行不断浇筑。针对已经入仓的高自密实性能混凝土需要及时遮盖，与此同时加强对没有进行浇筑位置的保护，防止受到雨水的冲刷。下雨之后排掉仓中堆积的雨水，立即处理受到雨水冲刷的区域，与此同时参与建设的各方需要详细记录混凝土浇筑的实际情况。

4 结论

综上所述，通过提升水利水电工程的施工质量，既可以推动社会经济的可持续发展，同时又能够提升人们的生活质量。混凝土施工技术在水利水电工程施工中起至关重要的作用，所以，需要加强对混凝土施工技术的管理，掌握水利水电工程中混凝土施工技术的要点，从而为水利水电工程质量的提升保驾护航。