浅谈水利工程混凝土施工病害防治措施

摘要：文章主要是结合工程实例，分析了水工大体积混凝土施工中的常见病害，并提出了预防措施。

关键词：水工建筑；大体积混凝土；预防措施

一、工程概况

某水利大坝枢纽工程距离市区9km，是一座以灌溉和供水为主，兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利工程。

混凝土面板堆石坝，坝顶高程884.0m，最大坝高156m，坝顶全长663.77m，坝顶宽度12m，墙顶高程为2529.80m，高出坝顶1.2m；大坝面板为不等厚结构，设计坡比1∶1.4557，设计厚度30～56cm（0.3+0.003H），二级配微纤维混凝土，纤维掺量0.9kg/m3，混凝土设计标号C30F300W10，面板钢筋为单层双向配筋，最大分缝长度141.659m，面板分块总长1910m，其中12m宽面板851m，6m宽面板983m。

二、水工大体积混凝土施工过程中的通病

水工大体积混凝土结构中，由于其结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致大体积钢筋混凝土产生裂缝的主要原因，这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝2种：

1）表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成温差梯度，使混凝土内部产生应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土的抗拉强度而引起的。

2）贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其它结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土的抗拉强度时所可能产生的贯通整个表面的裂缝。这两种裂缝不同程度上都属有害结构使用性能的裂缝。

三、施工技术方法

3.1混凝土施工准备

在浇筑面板混凝土之前，首先对挤压式混凝土边墙进行坡面平整度修整和砂浆条带制作，砂浆条带制作应先于坡面平整度修整进行施工。砂浆条带宽70cm，采用现场拌制M5砂浆，砂浆条带制作完成后，以其为基准，绷线对混凝土挤压边墙面进行坡面平整度修整。

对周边趾板与面板相接的侧面混凝土缺陷处理、止水修复，首先应拆除周边缝止水保护，将预留的拉锚筋外露部分剪断，并用手提砂轮机打磨至低于混凝土表面，然后对止水破损部位进行补焊。

3.2垂直缝底部止水加工及安装

M5砂浆条带完成并达70%强度以上，即可进行面板底部铜止水的安装。铜止水加工采用止水压延机进行施工，止水压延机布置在坝顶上，集中加工铜止水，施工时，根据需要长度连续进行现场冷挤压法压制，因长度过大发生扭曲变形时，现场调整压制止水长度。

铜止水片安装前应对其表面浮皮、锈污、油渍等清除干净，检查和校正加工缺陷，同时对缝表面进行清理，清理完毕对垂直缝进行测量放线，放出中线及止水两侧边线并进行明显标记。铜止水片连接采用对缝焊接或搭接焊接，搭接长度≥20mm，并进行双面焊接。

3.3钢筋与侧模制安

面板钢筋依据设计图纸的规格、型式要求，在加工厂和现场分别进行加工。施工时用5t载重汽车运至坝顶平台，每次输送2～3t钢筋至安装工作面，自下而上依次进行钢筋安装，钢筋安装位置、间距、保护层及各部位钢筋规格、形式应符合施工设计图纸和规范规定。钢筋架立距离垂直缝50cm，间距3m×3m～3m×2.5m。侧模采用钢管支承架加固，为了减少摩擦力和防止摩擦破坏，在模板边缘装有50°角钢保护，侧模以2m长为单元进行拼装，每个单元有2个支承架，支承架上设有微调螺栓，以小范围内调整模板位置和支撑紧度。

3.4混凝土浇筑

混凝土浇筑采用“分段定点、薄层浇筑、一个坡度、循环推进、一次到顶”的成熟工艺，这种自然流淌形成斜坡的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺。混凝土泵送时，按1∶6～1∶10坡度浇筑，每层浇筑厚度控制在500mm左右，且上层混凝土应在下层混凝土初凝前进行浇筑，同时设专人检查，避免产生冷缝。

混凝土下料应移动进行，不得靠其自然流淌，混凝土下料厚度根据柱筋上的标高点拉线量测而定，以保证混凝土厚度及表面平整，混凝土振捣采用插入式振动器，混凝土振毕随即以2m刮尺刮平，个别低洼处以混凝土找平拍实并整体以滚筒滚压密实，滚压遍数≥2遍，然后用木抹子再次拍实搓平，收平次数≥2次，2次收平时应掌握好时间，以手压能压出指痕为准，既不要太早也不要太晚，2次收平太早控制不了裂纹，收平作用不大，太晚混凝土超过初凝时间既影响强度又增加了收平难度，甚至无法收平，2次收平结束随即进行表面扫毛处理。

3.5混凝土振捣

混凝土振捣采用插入式振动器，振捣时在混凝土下料口坡顶处设置1根振动棒，在混凝土流淌端头坡脚处设1根振动棒，在中间位置设置1根振动棒，振动器振点要均匀分布，间距基本控制在500mm左右，同时不要大于振动棒作用半径的1.5倍，振点可呈梅花形或行列式形布置，逐层下料逐层振捣，振动器振捣时，振动棒距模板不应大于振动器作用半径的0.5倍，既不能紧靠模板，又不要硬振钢筋、预埋件等。

混凝土的振捣应“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略为抽动，以使混凝土均匀振实，混凝土分层浇筑分层捣实，振捣上层混凝土应插入下层混凝土中50mm，以消除两层间的接缝。同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝前进行；每一振点振捣时间以混凝土表面呈水平，不再显著沉降、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，既不要过振，也不要欠振，过振混凝土中的石子均沉积于底部，上面全为砂浆，引起混凝土产生离析现象，破坏了混凝土的均匀性，欠振混凝土不能密实。振捣手一定要认真负责，仔细振捣，防止过振或漏振；混凝土振捣特别是交接班时一定要交待清楚，什么部位已振捣，什么部位未振捣，防止交接交待不清而发生漏振的现象，振动倾斜混凝土表面时，应由低处逐渐向高处移动，以保证振动密实。

3.6面板及周边缝缝面止水施工

缝面施工时，先用水、角向磨光机或钢丝刷冲刷“V”形槽及边缘到角钢压条宽度，去除杂物，进行SR塑性填料填缝，将SR搓成细条，沿接缝嵌填，按“先缝里、后缝外，先两边、后中间”的原则，将SR填入接缝深处和各个侧面，对黏结合格的SR施工段，小心覆盖SR防渗盖片，避免将SR鼓包压平、损坏，用角钢通过膨胀螺栓固定到混凝土上，形成完整的密封腔。

结语

总之，大体积混凝土施工中会有一些问题出现，要想解决施工中常见的通病，就必须加强施工各阶段关键环节的质量监督与检测，加强施工人员的质量意识，遵守施工规程，提高施工工艺水平，严格检查，采取有效的预防措施，从根本上保证水工大体积混凝土工程质量。混凝土和钢筋混凝土是建筑工程中构建建筑物的主要材料，水工混凝土是经常或周期性受到环境水左右的水工建筑物所用的混凝土，不仅要达到强度要求，还要根据其所处的部位与条件分别满足抗冻、抗渗、抗裂、抗侵蚀等要求。因此，必须提高水工大体积混凝土的施工技术水平，预防施工中出现的问题，从而保证水工建筑物的工程质量。