摘要：水工混凝土在水工建筑中应用广泛，其在不同水工建筑物中的技术特点各异，本文通过对渠道防渗、箱涵工程、水闸工程、护岸工程的应用展示了水工混凝土的这些特点。
关键词：水工混凝土；水工建筑物；应用
水工混凝土是专用于水利水电工程挡水、发电、泄洪、输水、排沙等用途的混凝土，不同于普通工民建混凝土，它除了要满足强度要求以外，还需分别或同时满足抗渗、抗裂、抗冻、抗冲磨、抗风化、抗侵蚀等要求。由于水工混凝土独特的性能要求，对其设计、施工、防护提出了异于普通混凝土的要求，因此本文基于不同水工建筑物的应用探讨了有关内容。
1 水工混凝土技术在渠道工程中的应用
1.1 渠道及防渗需求
渠道是作为灌溉、给水、排水、航运、水电站引水等用途的水道。为了减少渠道输水过程中的水量渗漏损失，提高水利用系数，需要对渠道采取防渗措施，混凝土衬砌即是渠道防渗的一种有效措施。根据《渠道防渗工程技术规范》（GB/T 50600-2010）第4.2.3条的规定，用作渠道衬砌结构的现浇混凝土允许的最大渗漏量为0.04～0.14m3/（m2•d），使用年限为30～50a。
1.2 渠道衬砌混凝土的施工
通常，大断面渠道（如干渠）采用分次浇筑方式，先浇底板，再浇边坡；而小断面渠道（如支渠和斗渠）可采用全断面一次浇筑成型方式。以分次浇筑为例，渠道施工流程[1]为：施工准备→基础面清理→基础面验收→底板混凝土浇筑→测量放样→边坡模板安装→模板调整→模板验收→边坡混凝土浇筑→混凝土养护→拆模→分段验收。立模时，木模允许尺寸偏差为+20mm，钢模为+10mm。混凝土应采用机械拌合，且拌合时间不少于2min。浇筑第一层混凝土前，应先在基面上铺一层2cm厚左右的强度不低于仓面混凝土强度的水泥砂浆，然后再开始浇筑混凝土。浇筑混凝土应采用分块跳仓法施工，入仓厚度不得超过25cm，应多点均匀卸料，避免局部混凝土堆积。应采用机械振捣方式，但振捣器不能直接碰触钢筋、模板和预埋件。终凝前，混凝土表面应人工抹面压光。混凝土养护7～14d，达到设计强度80%时可拆模。
2 水工混凝土技术在箱涵工程中的应用
2.1 箱涵及混凝土
箱涵是指断面为矩形的涵洞，分为单孔箱涵和多孔箱涵，一般采用混凝土制造，可现浇或预制。作为输水用的箱涵需满足一定的抗渗性、抗冻性等要求，例如某箱涵采用的混凝土为C30W6F150，其强度等级为C30，抗渗等级为W6，抗冻等级为F150。
2.2 箱涵混凝土施工
通常，箱涵断面较大，浇筑混凝土也需分次完成，先浇底板，再浇边顶板，而且底板下面还有混凝土垫层。长距离输水箱涵为了加快施工进度，可采用台模车进行施工，这种做法的优点是可实现流水作业[2]。箱涵混凝土施工流程为：浇筑混凝土垫层→安装底模板→绑扎底板钢筋→浇筑底板混凝土→台模车就位→仓面准备→架立侧顶板钢筋→安装预埋件→安装堵头模板→验收钢筋、模板、预埋件→浇筑侧顶板混凝土→洒水养护→台模车行至下一工位。底模板采用特制钢模，人工支拆。台模车采用型钢制造，下部设行走机构。底板混凝土必须先浇筑腋角部分，再浇筑底板其他部分。浇筑边顶板时，应使混凝土均匀上升。侧板混凝土不易振捣，可使用附着在侧模板上的振动器辅助振捣。在浇筑底板、顶板混凝土时，应在终凝前收光表面。应待顶板混凝土强度达到设计强度的75%以上再拆模。对于长距离箱涵来说，间隔一定距离要设置伸缩缝，为防止渗漏必须精心施工，安装时橡胶止水带不得沾污油脂，并采用硫化接头，加强接头处的振捣；填缝应采用原生聚乙烯泡沫材料，最后用砂浆嵌缝。
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3 水工混凝土技术在水闸工程中的应用
3.1 水闸及混凝土
水闸是水利工程中最常见的建筑物，其主要作用是通过关闭闸门挡水、开启闸门泄水，但除了闸门、启闭闸门的设备以外，闸墩、底板、翼墙、岸墙、消能设施等主要由现浇混凝土制造。水闸混凝土有较高的抗渗、防冲等方面的要求，同时水闸结构型式特殊，工作条件复杂，在运行过程有比较普遍开裂现象，所以水闸混凝土施工有较严格的要求。
3.2 水闸混凝土施工
水闸混凝土分底板、闸墩、翼墙、消力池等不同部位，其中底板和闸墩施工是关键的两部分。底板混凝土体积大，一般采用逐层浇筑、分层振捣方式，每层厚度不宜超过50cm[3]。浇筑时，应从上、下游齿墙开始，再从下游往上游方向推进。为了保证上、下层混凝土结合良好，振捣器应插入下层至少10cm。同时做好施工缝的处理，利用间歇期除掉表面“乳皮”。为提高处理工效，应安排专人使用机械凿毛设备处理，再使用低压水枪冲洗干净。闸墩具有与底板不同的特点，高度高、厚度小、钢筋密集、位置尺寸要求严格，适合滑模施工，效率较高，若使用固定模板则使用对拉螺栓和撑木固定支撑。立好模板，用压力水清仓。排除污水后，堵塞底部预留孔。浇筑闸墩采用流态混凝土，为防止混凝土离析，应在仓内设置溜管。由于仓内空间狭小，为了保证振捣质量，每层厚度应控制在30cm以内。小型水闸闸墩，可在仓外操作。水闸混凝土的养护非常重要，一般要求连续养护15d以上。对于底板大体积混凝土，在浇筑开始就要控温。
4 水工混凝土技术在护岸工程中的应用
4.1 护岸形式与模袋混凝土
护岸有许多种形式，例如干砌石护岸、浆砌石护岸、宾格石笼护岸、植草型预制混凝土块护岸、生态袋护岸等，还有一种模袋混凝土护岸，这种护岸形式不同于传统混凝土直立护岸，护岸的生态性、安全度、对复杂地形适应能力较好。
4.2 模袋混凝土护岸施工
施工流程[4]为：测量放线→坡面平整→绘制坡面图→开挖压顶沟槽→展铺模袋和接缝→冲灌混凝土→混凝土养护→压顶混凝土浇筑→水下抛石压载。模袋混凝土对坡面平整度要求较高，所以要放线理坡，应按图纸要求精整坡。绘制坡面图是为模袋缝制与水下施工提供依据。铺设模袋时，在相邻模袋之间设置反滤土工布，模袋上沿设置直径100mm的管套，模袋布之间拼缝应不超过20mm。在坡顶打入锚桩，挂上手拉链葫芦，模袋上、下穿插钢管进行定位。混凝土要求流动性较好，坍落度控制200mm左右。检查铺设质量符合要求后，用混凝土泵冲灌混凝土。为避免模袋被混凝土冲破，冲灌好一个灌口，即应清除模袋布套内的混凝土，将布套塞进灌口，缝合后冲洗模袋表面，以保持美观。同时对水下灌口进行绑扎。在冲灌过程中，应随时检查模袋固定情况，避免模袋冲灌后下滑。冲灌完成后，应取出固定用钢管。当模袋内混凝土强度达到设计强度的60%以上，即可进行压顶施工；当模袋内混凝土强度达到设计强度的80%以上，即可进行抛石压载。
5 结语
在水工建筑中大量应用水工混凝土，这对于改善水工建筑性能发挥了重要作用。本文仅介绍了渠道防渗、箱涵工程、水闸工程、护岸工程几项应用，而水工混凝土的应用远不止这些，而且水工混凝土技术仍不断发展，水工混凝土在水工建筑中的应用前景必将更加广阔。
参考文献
[1]游灿，谭婷. 水利渠道工程施工中的衬砌混凝土技术的应用分析[J]. 黑龙江水利科技，2017,45(8)：164-166.
[2]梁勇. 简易钢模台车浇筑箱涵混凝土施工技术[J]. 四川水利，2015(3)：5-7,13.
[3]宋杰. 水闸施工工艺及质量控制要点探析[J]. 黑龙江水利科技，2017,45(5)：88-90.
[4]付丽红，祁春媛，樊林生. 模袋混凝土护岸在中小河流治理中的应用[J]. 水利科技与经济，2017,23(3)：73-75.
论文作者:彭绮云
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
标签：混凝土论文; 水工论文; 护岸论文; 底板论文; 水闸论文; 渠道论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第4期论文;