希尼尔水库工程大体积混凝土的施工控制措施.pdf

2 0 1 4年第 9期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 9 ． 2 0 1 4 ( T o t a l N o ． 4 2 ) 文章编 号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 9一 O 1 1 9— 0 2 希尼尔水 库工程大体 积混凝土 的施工控制措施 申 莲 ( 新疆塔 里木河流域 希尼 尔水库管理局 ， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 ) 摘要： 大体积混凝土具有强度高、 抗震性能好、 可塑造性强等优点， 目前在水利水库工程中， 得到了非常广泛的应用。为了保证水利工程质量 ， 对大体积混凝土施工进行有效控制非常关 键。文章结合希尼尔水库工程实例 ， 对大体积混凝土的施工控制措施进行深行了探讨。首先 分析 了水利工程大体积混凝土的常见质量问题， 最终提出了 6项大体积混凝土的施工控制 措施。 关键词 ： 水利工程； 大体积混凝土； 施工控制 中图分类号： T V 5 4 4 文献标识码： B 1 工程概 况 希尼尔水库位于尉 犁县境 内。该 工程 由主、 副 坝 、 放水闸 、 进水闸及进水渠 、 放水渠及分水闸 、 水库 西干渠道 、 坝后工程和附属设施等组成 ， 是 以灌溉为 主的一个注入式反调节的中型水库。水库的引水建 筑物设在库塔干渠总干 渠 l 7+8 0 0处 ， 并在库塔 干 渠设节制 闸 ， 水 库 的 放水 建 筑 物 设 在 西 副坝 0+ 6 7 7 ． 4 7 7处 。水库库容为 0 ． 9 81 0 m ， 规模 为中等 。 根据工程等别确定坝体建筑物为二级 ； 水库引水 闸、 引水渠 、 分水闸、 放水闸、 放水渠为三级 ； 临时性建筑 物为四级。其 中混凝土的设计强度等级为 C 3 0 ， 抗冻 等级为 F 3 0 0 。 2 水利工程大体积混凝土的常见质量问题 2 ． 1 塑性裂缝和沉降裂缝 这两种裂缝大都 发生在混凝土凝 结硬化之前 ， 塑性收缩裂缝是混凝土在塑性阶段 由于水分散发收 缩而形成的。这种现象在表面积较大 的混凝土结构 中表现特点明显。比如水库 大坝的混凝 土面板 、 底 板等处 。沉降裂缝则多发生于塑性状态大骨料的下 沉阶段 ， 当混凝 土沉 降离析 、 泌水上浮 时， 受钢筋及 预埋件约束 的作用 ， 容易在预埋件下出现沉降裂缝。 2 ． 2 温度裂缝 温度裂缝通常发生在大体积混凝土中， 当水泥 产生水化热时 ， 会在混凝土 内部集聚大量热量 ， 这些 热量散发不 出去 时， 就会导致混凝土 内部 与表 面产 生温差 ， 当温差 > 2 5 o C时 ， 混凝土的表面就是产生拉 应力 ， 在这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时， 混凝 土表面就会产生温度裂缝。而且这种裂缝会随着时 间的推移而不断扩张。 2 ． 3 收缩裂缝 混凝土在降温时 ， 其体积也会 收缩 ， 因为渐次散 热产生收缩 ， 加上混凝土在硬化时， 水分 的蒸发与胶 质体的胶凝作用共 同叠加 ， 从而导致混凝土产生 收 缩现象 。混凝土受到基底和结构本身的约束会产 生拉应力 ， 当这种拉应力大于混凝 土的抗拉强度时 ， 混凝土结构表面会发生收缩裂缝。 3 大体积混凝土的施工控制措施 3 ． 1 大体积混凝土的原材料控制 3 ． 1 ． 1 水泥 由于本工程对混凝 土有抗冻要求 ， 因此 ， 水泥应 采用普通水泥 ， 且其强度应该在 3 2 ． 5 MP a之上。本 工程所用 的水泥为新疆青松化工建材公 司的阿克苏 青松牌水泥。 3 ． 1 ． 2 骨料 大体积混凝土所使用的骨料， 应该为粒径均匀、 [ 收稿日期] 2 0 1 4— 0 4— 1 2 [ 作者简介] 申莲( 1 9 7 8 一) ， 女， 新疆哈密人， 工程师， 从事水利工程运行管理工作。 一 l 1 9 — 2 0 1 4年第 9期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 9． 2 01 4 ( T o t a l N o ． 4 2 ) 表面洁净的碎石。且骨料的强度 、 含粉量 、 含泥量等 各项技术指标都应符合工程要求 。本工程骨料采用 的是库尔勒铁路采石场生产的碎石。 3 ． 1 ． 3 粉煤灰 为了提高大体 积混凝 土的使用性能 ， 通 常会 在 混合料 中掺入粉煤灰。粉煤灰的掺入量及技术性能 都应符合要求。 3 ． 1 ． 4外加剂 高效减水剂是提高} 昆 凝土性能的重要材料。本 工程高效减水剂掺量为胶凝材料用量的 0 ． 5 ％ ～ 1 ％。引气剂可有效降低混凝土的坍落度， 提高混凝 土的抗冻融性能 ， 本工程 引气剂 的掺量 为水 泥用量 的 0 ． 0 0 5 ％ ～ 0 ． 0 1 5 ％ 。 3 ． 2 大体积混凝土的配 比控制 大体积混凝土的配 比设计应该充分考虑结构特 点 、 施工条件及外部环境 J 。要求混凝土的水化热 、 施工 、 易和性及稳定性等 ， 都能够符合工程要求。 由于本工程对大体 积混凝 土的质 量要求较高 ， 因此， 施工时要充分考虑以下 3 个方面： 1 ) 应该在尽量降低混凝土水化热的同时， 保证 混凝土的结构强度符合工程要求。 2 ) 在保证混凝土施工及易性 的同时 ， 尽量减少 砂量， 以降低混凝土的变形。 3 ) 还要对混凝土的缓凝时间进行合理控制。 本工程混凝土的抗冻等级为 F 3 0 0 ， 根据相关规 范， 混凝土的水灰比应 < 0 ． 4 5 。粉煤灰以等量替代 水泥的方式掺入， 并进行不同百分比的试配、 试拌及 浇筑试验 。 3 ． 3 大体积混凝土的生产与运输控制 大体积混凝 土的拌制 ， 必须严格按照相关规范 要求进行 。本工程大体积混凝土均采用强制式拌和 机拌制。配料机可 自动进行各 原材料 的计量工作。 为了保证混凝土的水灰 比， 需要从混凝土拌和用水 中扣除外加剂溶液中所含 的水量。为了保证拌和质 量 ， 应先对固体材料进行干拌 2 0 S ， 然后再加入外加 剂， 并充分搅拌。同时控制好坍落度和含气量。混 凝土运输时 ， 采用专用 的运输 车 ， 并 进行必 要 的防 护， 避免出现离析等问题。 3 ． 4 大体积混凝土的浇筑控制 大体积混凝土的浇筑应采用分层连续浇筑及推 移式连续浇筑 的方法。分层浇筑可细化为多种工艺 形式 ， 其 中包括全 面分层 、 分段 分层、 斜 向分层施工 一 l 2 0 一 工艺等。在大体积混凝 土浇筑过程 中， 应该尽量缩 短浇筑时间间隔 ， 并在混凝 土初凝 之前完成浇筑施 工。通常大体积混凝土施工顺序应该采用由低到 高 、 先浇筑混凝土结构长的一侧 ， 然后再浇筑短的一 侧的方法 ， 同时保证浇筑 的连续性 。在大体积混凝 土分层浇筑完成后 ， 应该马上进行振捣 ， 可采用二次 振捣的工艺 ， 同时， 注意振捣 的时间和位置。避免 出 现漏振 或过振 的问题。本 工程在 坝面 混凝 土施工 时 ， 采用 了无 轨滑模 施工工艺。浇筑 时对滑升速度 进行严格控制， 每次滑升为3 0 c m 左右， 滑升速度 3 — 4 m ／ h 。滑升后采用人工进行抹面收光。 3 ． 5 大体积混凝土的养护控制 由于混凝土体积较大 ， 其养 护措施应 同时考虑 保湿与保温的问题 。由于本工程施工 时气 温较高 ， 且工程区气候较为干燥、 多风， 混凝 土中的水分蒸发 过快 ， 容易产生干缩变形裂缝。因此 ， 应该在混凝 土 浇筑完成后便进行早期养护 ， 采 用塑料薄膜进行覆 盖 ， 避免混凝土产生干缩裂缝 。大体积混凝土的早 期养护时 间可为 8～1 0 h ； 早期养护完成后 ， 可进行 覆盖麻袋及洒水养 护 ， 养护 时间应 为1 4 d 。考虑工 程区的气候特点， 在麻袋拆除后， 还应进行1 4 d 的洒 水养护， 每隔 2— 3 h ， 进行人工洒水一次 。 3 ． 6 大体积混凝土的温度控制 对混凝土温度 、 温度应力 、 收缩应力等进行科学 的验算 ， 得到混凝土升温峰值 、 内外温差 以及降温速 率等基本指标。然后根据这些指标来 制定合理的温 度控制措施 。在本工程 中， 浇筑混凝土 的人模温 度 升温 峰 值 应 该 在 4 0℃ 左 右，内 外 温 差 应 控 制 在2 5℃ 。 4结论 希尼尔水库工程主要包括坝体 、 引水 闸及 引水 渠、 放水闸及放水渠等永久 主体工程 。其 中大体积 混凝土的施工项 目较 多， 为了保证水库工程 的整体 质量 ， 在大体积混凝土施工时 ， 必须严格根据施工标 准及规范 ， 结合工程区的气候条件 和地质情况， 采取 合理 、 有效 的施工控制措施。 参考文献 ： [ 1 ] 唐小龙， 关于水利 工程大体积混凝土施工技术 的探讨 [ J ] ． 科技与企业， 2 0 1 3 ( 2 2 ) ： 2 2 6 ． [ 2 ] 蒋晓光， 刘晓丹， 侯荣丽， 水利工程大体积混凝土施工质 量控制探究[ J ] ．科技创新与应用， 2 0 1 2 ( 1 0 ) ： 1 0 1 ．