水利工程混凝土施工

水利工程混凝土施工

梁家贤

梁家贤（广州市水利水电勘测设计研究院）

摘要：水工混凝土建筑物因所受水荷载及温度变化等条件的不利影响，建成后往往带病运行，运行后又有一个老化过程，因此需要精心地检查、维护和修理才能保证其安全运行。否则，即一定期限后就会发生严重事故.许多预防老化病害的措施，在规划设计和施工阶段就应认真考虑并实施。假如当年设计和施工人员对老化病害能有较深的认识并采用有效的预防措施，则某些严重事故是可以避免或延缓的。

关键词:水利工程混凝土施工

1工程概况

本工程具有防洪、工农业供水、发电、航运及水资源保护、防治旱涝灾害等综合利用效益，也是实现北水南调的控制性工程之一。发电厂房与变电站土建工程包括右副坝与厂房坝段连接翼墙、主坝与厂房坝段连接翼墙、主副厂房段(包括导流底孔坝段)、厂前区及变电站等建筑物。厂房右侧与副坝翼墙相接，左侧与主坝翼墙相接，河床式厂房为Ⅰ级建筑物，主厂房尺寸(长×宽×高)：138m×24.1m×63.54m，装机四台，单机容量70mw，总装机300mw。

2施工中采用的新材料、新工艺、新技术

2.1水泥基渗透结晶型防水材料水泥基渗透结晶型防水材料分为混凝土表面处理用的防水材料和内掺的混凝土本体防水剂，分别适用于混凝土表面处理防水体系和混凝土本体自防水体系。一般情况下混凝土表面处理防渗漏，按比例与水拌合成浆，可以涂刷或喷涂在混凝土表面。

2.2聚合物水泥砂浆类材料聚合物水泥砂浆作为防渗、防腐、防冻材料已在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛应用。这种以少量胶乳材料对水泥砂浆或混凝土改性后，增强其抗渗性、抗碳化和抗冻性，经过近20年的工程实践证明，是一种性能可靠、经济、施工方便的修补材料，目前已列入有关设计规范和施工规程，施工方法有人工涂刷，喷涂及灰浆机湿喷，大大提高了施工速度及施工质量。推荐采用丙烯酸聚合物改性水泥砂浆，因为它的机械性能和化学性能均优于其他胶乳。

2.3新型灌浆材料利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料（PU/EP-IPN）。该化灌材料综合了环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，浆材粘度低、凝结时间可调、强度高、变形性和可灌性都很。水下混凝土灌浆试块的粘接抗拉强度能达1.05MPa。是一种性能优良、适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。

2.4混凝土裂缝注浆技术自从环氧树脂类高分子材料被用于混凝土建筑物裂缝修补工程后，至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液粘度大，裂缝宽度较小时，这种修补方法并不一定十分成功。最近由日本引入一种“壁可”注浆技术，则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，在注入过程中始终维持约0.3MPa的压力，可以将浆液注入宽度为0.02mm裂缝末端。同时，缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压入混凝土毛细管中，并通过混凝土的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。

2.5钢板及碳纤维补强加固新技术混凝土结构外表面粘贴钢板补强加固技术始于20世纪60年代，目前它已成为国内外适用面较广的加固技术。钢板通过粘结力强大的粘结剂与结构紧密结合为一体，共同承担荷载，对结构的抗拉、抗弯、抗剪等能力进行补强，显著提高强度和韧性，恢复承载能力，延长使用寿命。由于钢板贴合部位的混凝土受到约束，可控制已有裂缝的扩展，防止新裂缝的产生。因此，粘结剂的性能及粘贴工艺是成功与否的关键。

3混凝土施工主要技术措施

3.1模板工程

3.1.1进水口、出水口闸墩门楣以下墩头模板采用定型钢模板，定型钢模板由专业厂家加工制作；门楣以上闸墩采用滑模施工，闸墩滑模施工工艺在金哨电站用过，工艺已经日臻成熟，滑模施工速度快，日平均滑升3.0m左右；滑模施工质量可靠，滑模混凝土表面平滑，外观光洁，很少出现“麻面”以及出现错缝现象。

3.1.2尾水扩散段顶板采用倒“T”型预制梁结构，减少了顶板现浇支撑时间，大大加快了施工进度。

3.1.3尾水平台和进水口检修平台板梁均采用预制板梁结构型式，确保了施工安全，保证了施工进度。

3.1.4机组挡水坝段大体积混凝土模板采用标准钢模板拼装大模板，拼装大模板提升采用外伸悬臂钢架导链提升装置，模板安装基本上不依赖于垂直吊运设备，大大加快了仓号准备时间，减少了支模占用门机时间，提高了混凝土浇筑强度。

3.1.5进水口顶板椭圆曲线面模板支撑采用钢桁梁取代满堂红钢管支撑结构系统，节省了支撑材料，减少了因混凝土待强而延长的施工时间。

3.2钢筋工程

3.2.1钢筋连接采用等强滚轧直螺纹套筒连接工艺，节省了仓位钢筋焊接时间，提高了工效。

3.2.2混凝土外露面拉条采用预埋橡胶锥体工艺，节省了处理拉条时间。

3.2.3桥机混凝土梁钢筋绑扎采用车间绑扎成型，整体吊装方案。

4混凝土工程中常见裂缝及预防

4.1干缩裂缝及预防干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

4.2塑性收缩裂缝及预防塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

4.3沉陷裂缝及预防沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

主要预防措施：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。

5总结

通过坚持科技创新，根据施工中的具体情况，依靠先进的施工技术和创新的管理理念是振兴水电建筑企业的必由之路。