摘要:水利工程是我国的基础性产业,是目前正在进行大力开发建设的重点工程,而且其中大多数工程都以钢筋混凝土结构形式为主。文章结合笔者长期的实际工作经验,就混凝土水工结构的设计及其施工管理、质量控制等方面的相关内容,针对影响混凝土结构质量的主要因素进行相应的探讨。
关键词:水利工程;混凝土结构设计;施工质量
水工建筑物是水库的基础。在设计阶段,除考虑建筑物的功能、安全和经济外,还应注意美观。比如一般枢纽布置就要求布局紧凑、均衡和对称。水利建筑本身作为一门跨专业的学科,工程往往由水利工程师担当设计,使用功能、耐久年限才是应该重视的大问题。所以也就要求在施工质量控制上做到切实、认真;高质量地进行水利工程建设已势在必行。
一、水工混凝土结构设计
针对传统的混凝土结构设计以强度设计为主的特点,水工混凝土建筑结构设计不仅要注重结构强度设计,还需要更多地考虑建筑结构在长期使用过程中由于水下环境作用引起的结构材料腐蚀对结构性能与适用性的影响,应尽可能通过合理的结构设计延长结构使用寿命。
水工混凝土建筑结构的设计应严格按照现行的有关国家、地区及行业标准和规定执行,充分考虑建筑结构在正常使用阶段结构构件的相关检测和维护过程,在进行水工混凝土结构设计时,应预留足够的工作面为后续工作提供可实施性。值得指出的是,水工混凝土结构在使用过程中遭受病害是不可避免的,只是应将其程度降至最低水平。因此,在设计混凝土结构构件时,在考虑材料受环境侵蚀和老化对性能产生的影响后,还仍然要确保结构和构件存有足够的安全性和整体稳定性。
二、混凝土现场配合比的确定
细骨料砂子含水率、含泥量的变化是影响混凝土结构强度变化的一个重要因素,同时碎石含粉量的变化也是导致混凝土原材料配比变化而导致凝土结构强度变化的重要原因。
2.1原材料施工配合比
混凝土搅拌的时候,碎石骨料中的超粒径颗粒的含水量通常都会比饱和面干状态要高的多。因此,在实际的搅拌时,应现场实测骨料的粒径变化范围,应现场实测石表面的实际含水率,以实际的情况为基准,根据施工的需求换算为混凝土现场施工配合比。
2.2混凝土施工配合比调整
一般混凝土施工所面临的是露天的条件,这种情况下易受现场其它条件的影响,因此,在试验室里确定的设计配合比配置的混凝土,对于现场的施工条件来说,其现场坍落度也会随之改变,很难完全符合实际施工需求。因此,在实际的水工建筑当中,为确保其结构的混凝土能够充分满足现场施工条件的要求,在实际的操作过程中要保持水灰比不变,在此前提下对混凝土含水率、用水量应进行必要的调整,以确保施工的质量。
三、混凝土浇筑与振捣施工
随着现代建筑的建设大体积混凝土浇筑成为施工的主流,烧筑也是现代水工建筑混凝土结构施工最常使用的方式,因此,在浇筑施工前应科学的组织施工计划、设计施工方案,将混凝土的施工面积、顺序和走向分别的施工,在具体的浇注施工过程中要分层、分段地进行,
3.1混凝土浇筑
科学的运用施工技术,严格的掌控施工的方式,确保在施工后不会留下明显的施工缝。
(1)针对于长条状的混凝土结构,在其的浇筑施工时应分段、层进行,从而细化每段、每层的施工过程,确保每段混凝土结构从根本上满足浇筑施工的要求,在通常的施工过程中,分段浇筑长度在10~15m为最佳。
(2)大体积混凝土结构应分区、分层浇筑,其分层浇筑厚度不应该超过30cm,这样能够保证每层混凝土的浇筑厚度符合振捣深度,从而确保在下层混凝土初凝前结束其上层混凝土的浇筑施工。
(3)在混凝土结构浇筑的过程中,无论采取什么样的浇筑形式,一定要严格的按照施工要求一次性连续完成;如果因为特殊的原因使浇筑施工长时间中断而超过了初凝时间,则必须严格按施工要求进行接缝处理,从而保证工程的质量。
3.2振捣施工
在具体的水工混凝土施工过程中,要保证浇筑施工振捣充分,不得漏振。
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首先,在采用插入式振捣器进行振捣施工,要确保其插入间距,不能留有死角,具体的作业标准为不超过振捣器作用半径1.5倍为宜。
其次,采用插入式振捣器振捣施工时,要防止模板接触振捣器而并产生共振,从而影响混凝土结构的质量,因此插入深度应距模板距离50~100mm左右为最佳;以上下层混凝土分层浇筑施工完成后,在对上层混凝土振捣时,应保证振捣棒的插入深度伸入到下层混凝土50mm左右,从而确保整体施工的连续性,同时也保证了上下层混凝土的整体性。
再次,在采用平板式振捣器施工的过程中,应保证每次移动时应重叠振捣保持在100mm左右,并保证将待振捣的混凝土平面充分覆盖。
四、混凝土结构变形控制
在施工中混凝土结构及构件产生裂缝是非常常见的问题,这个质量通病在水工建筑中也是普遍存存的,从而影响着混凝土结构的质量,因此在施工过程中应从这几个方面进行预防控制。
4.1避免裂缝的产生
裂缝是在水工建筑的混凝土结构在其初期的设计时就应该考虑的问题,在保证结构整体性的前提下,在设计初期应合理设置相应的变形缝,从而能够在一定程度上避免裂缝的产生;在结构受力分析计算时,要考虑正常使用阶段的应力情况,并对相应的断面进行设计验算。
4.2控制原材料、半成品的质量
为确保满足实际施工的质量要求,对于原材料、半成品的选择,一定要严格把握进入质量,砂、石的含泥土、石粉比例应符合实际的需求,砂石级配要确保达到良好的要求,并控制在允许范围内;混凝土配合比应以现场的骨料条件进行换算、调整,以达到实际所需的要求。
4.3混凝土施工管理
对混凝土原材料的要求要达到准确、精确,配合比要严格、科学的控制,对于搅拌一定要达到充分、均匀的要求;大体积水工混凝土浇筑施工时,应该按照施工设计以合理的顺序进行,浇筑与振捣方法要妥当,浇筑速度要均匀;振捣施工要保持插入式振捣器与模板的最小距离,保证振捣充分、混凝土充分密实;混凝土浇筑完成后,应以合理的手段进行及时的养护,保证施工质量不受后期养护不利的影响,从而保证整体的施工质量。
五、混凝土冬季施工质量控制
需要在冬季进行水工建筑混凝土施工时,如果现场温度在O℃以上,只要将混凝土常规保温工作做好即可,如果现场温度低于-5℃,就需要对采取早期防冻措施。
(1)保温处理措施
在冬季进行混凝土浇筑时,应尽量使用密封性能较好的模板或者胶合板,选择具有一定保温效果的模板,还要利用草帘、泡沫保温板等保温材料,将这些保温材料覆盖在构件或者混凝土结构表面,加速混凝土强度的发展。在冬季进行混凝土施工时,应该选择普通的硅酸盐水泥或者早强型的硅酸盐。
(2)采用防冻剂
冬季施工时采用防冻剂,可以有效降低混凝土拌合水冰点,避免早期混凝土结构中水分出现结冰膨胀的现象,进而出现混凝土冻伤问题,通常情况下,采用防冻剂是不会对混凝土结构及构件强度及』陛能带来危害的。
结束语
对于水工建筑的混凝土施工来说,影响其施工质量的因素有很多,因此我们在日后的建设过程中应当做到综合考虑、全面分析,提高对混凝土施工质量的重视程度,对施工中存在的各种问题和影响因素予以重视,遇到问题不逃避积极解决,首先零风险零意外,有效保证混凝土施工的应有成效,促进我国水工建筑建设水平的提升,保证水工建筑的应有使用价值,为我国建筑事业的发展助力增辉。
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论文作者:张劲斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/6
标签:混凝土论文; 水工论文; 混凝土结构论文; 建筑论文; 现场论文; 结构论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第18期论文;