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水利水電工程大壩混凝土施工質量探究

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水利水電工程大壩混凝土施工質量探究

摘要:在水利水電工程大壩混凝土施工中,質量問題是重中之重,而混凝土裂縫、混凝土排氣管道系統(tǒng)問題是極易出現的安全隱患問題,基于此,文章主要對水利大壩工程混凝土施工中常見的質量問題進行研究,并提出相應的解法措施。

關鍵詞:水利水電工程;混凝土;大壩;質量問題

引言

混凝土施工技術對于我國水利水電工程事業(yè)來說,是關鍵一環(huán)和重中之重,其施工質量也直接影響著水利水電工程的使用年限,直接威脅著工程下游人民的生命和財產安全,因此,及時發(fā)現混凝土施工作業(yè)中的問題和尋找解決方法,顯得尤為重要,因此,文章主要討論水利水電工程大壩混凝土施工質量問題及解決方法。

1水利大壩工程混凝土施工常見質量問題

1.1混凝土水化熱產生的裂縫

在水利水電工程中,混凝土結構極易產生裂縫,究其原因,主要有以下6種[1]。①在進行混凝土的澆筑作業(yè)時,出現水化反應,尤其是大體積混凝土,發(fā)生水化時會出現大量的水化熱,從而導致混凝土內部和表面出現較大溫差,導致混凝土發(fā)生畸變而出現裂縫;②混凝土澆筑后硬化過程會發(fā)生體積變化,體積收縮便導致組件變形而裂縫;③混凝土遇水后,會進行一系列化學反應,堿性物質與氧化硅進行反應,并吸收水分導致體積增大,從而導致裂縫;④混凝土會發(fā)生蒸發(fā),導致內部水熱化,使得混凝土塑性收縮而產生裂縫;⑤混凝土大壩澆筑后,由于各個部位結構不均勻而產生局部塌陷,導致拉扯裂縫;⑥由于混凝土密實性欠佳,空氣中的氧氣會進入混凝土中與鋼筋發(fā)生反應,鋼筋銹蝕而導致體積增大,對混凝土進行擠壓,從而出現裂縫。以上6點是混凝土施工質量問題中發(fā)生裂縫的主要原因,當然,并非每一種情況都一定會出現,下面,筆者詳細分析兩種混凝土澆筑中出現裂縫最常見的影響因素。1)受澆筑材料、工藝影響產生的裂縫問題?;炷廉a生裂縫最主要的問題,其實還是水化熱問題。在澆筑水利水電大壩混凝土時,水泥會進行水化反應,從而出現水化熱,并隨溫度的持續(xù)下降,熱量從混凝土內部持續(xù)向外散發(fā),導致混凝土內外出現溫度懸殊過大,這種溫差又促使混凝土體積不斷增加,而混凝土本身并不是可以拉伸的材料,因此,這種體積變化就導致混凝土出現裂縫。并且,混凝土澆筑后,也并非能夠對其進行降溫處理,若盲目進行降溫,處于更高溫度值的混凝土會發(fā)生收縮,尤其是大體積混凝土,還容易導致貫穿裂縫,從而產生深層的裂縫。因此,這種裂縫問題,本身就是材料和施工工藝引起的。混凝土澆筑溫度與時間關系變化圖,見圖1。2)受澆筑環(huán)境影響產生的裂縫問題。當然,除受到材料的影響外,澆筑混凝土時的氣溫氣候等外部環(huán)境,同樣會對其產生影響。實際上,外部溫度對水利水電工程的施工會帶來較大的安全隱患,水利水電工程通常處于雨水充沛的區(qū)域,這種濕熱的環(huán)境容易受到氣溫的變化而變化,當突然降溫的情況發(fā)生,混凝土內部的熱量會急劇向外散發(fā),導致混凝度內部和外部形成巨大的溫差,如若沒有對已經澆筑的混凝土進行科學的保養(yǎng)維護,則必然會導致裂縫的產生,從而為工程帶來巨大的質量問題和安全隱患。

1.2混凝土澆筑壩排氣管道系統(tǒng)易出現的問題

麻面問題是混凝土澆筑中排氣管道易出現的問題,這種問題產生的主要原因是振搗不夠密實。在進行混凝土澆筑時,混凝土中的氣泡沒有完全排出而停留在內部,從而導致麻面。另一方面,水泥砂漿無法均勻填充、模板粗糙、濕潤度不足、模板接縫大等均會導致麻面問題的產生[3]。

2水利大壩工程混凝土施工常見質量問題解決方法

2.1混凝土裂縫問題解決措施

前文已述,通過降溫措施去解決混凝土發(fā)生裂縫問題是不科學的,因此,主要的措施還是得通過材料和施工工藝去解決。1)選擇性能良好的水泥。為避免混凝土內部溫度過高,在選擇水泥時,應采用中低熱的水泥。目前市面上適合水利水電工程施工的水泥主要有低熱微膨脹水泥、酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥以及火山灰質硅等。其中,硅酸鹽水泥擁有最小的收縮值,并且澆筑成型后強度很高,不易發(fā)生畸變,因此,是最適合用于水利水電大壩混凝土施工的水泥。硅酸鹽水泥幾種礦物名稱特性,見表1。2)選擇良好的施工工藝。在滿足施工標準時,降低混凝土的水灰比,減輕水泥的摻和量是一種較為良好的施工工藝。這種工藝需要滿足3個條件。①需加用一定比例的添加劑。通常情況下的水灰比不高于0.6[4],為使得數值降低,向混凝土中添加一部分專用添加劑,例如塑化劑和高效減水劑則有利于減少對水泥的使用,從而在一定程度上降低水化熱出現的概率。②為進一步降低水泥的使用量,在進行混凝土攪拌時,可加入一定比例的粉煤在充當水泥,從而將骨料的配比率發(fā)生改變,進一步避免過高的水灰比。③在混凝土攪拌工藝方面,可以運用更加先進的攪拌工藝,比如運用較多的“二次風冷”攪拌工藝。這種工藝可以提升混凝土攪拌的流動性,并通過延緩混凝土散熱,從而降低水化熱現象發(fā)生。另外,還可以采用冰塊技術,也能改善混凝土施工時熱量的產生,從而最大程度上避免水化熱的產生。

2.2混凝土澆筑壩排氣管道系統(tǒng)問題解決措施

1)澆筑壩段出現串區(qū)和外漏問題的解決措施。在水利水電施工中,壩體的內部結構在施工過程中會因為質量控制等因素出現串區(qū)和外漏的問題[5]。因此,保證混凝土澆筑順序是避免這種問題的有效手段。除此之外,在相鄰的兩個相串壩段間,應該從低壩到高壩間采用一泵兩區(qū)向并聯的施工工藝,有順序的進行混凝土澆筑,這種澆筑方式可以有效避免混凝土澆筑帶的縫隙間因只有一道止?jié){裝置而出現漏漿的問題產生,同時也可以避免因混凝土搗鼓不密實而出現的止?jié){裝置失效的問題。2)采用倒壓水處理方法處理管道。如果能夠滿足可以打孔的排氣管道系統(tǒng),則能夠采取打孔排氣的方式進行調節(jié),如果不具備打孔的條件,則可以在進行混凝土澆筑時,在相鄰的壩段之間采用倒壓水的方式對排氣管道進行處理。

2.3提升混凝土澆筑壩施工管理方法

在水利工程這樣的綜合性項目施工過程中,容易出現管理混亂的問題。比如設計規(guī)劃管理、材料管理、施工驗收管理等多個方面。施工材料的質量會直接影響混凝土的質量,因此,在材料采購過程中,應抽檢樣品,從源頭把控質量。完善的管理制度能夠使得施工循循漸進,保證質量、安全、效率同步提升,因此應建立好監(jiān)理制度、安全管理制度等[6]。

3結論

在水利水電工程大壩混凝土施工的過程中,裂縫問題和排氣管道系統(tǒng)問題是最容易出現的安全隱患問題,裂縫問題主要是通過施工材料的選擇和施工工藝的更新來解決,而排氣管道系統(tǒng)問題則需主要預防串區(qū)、外漏的問題發(fā)生,可采用改變混凝土澆筑順序和倒壓水的方式來處理,同時,在水利水電工程中,完善施工管理的各項措施也是保證工程質量的關鍵所在。

參考文獻:

[1]張靜,黃學清.淺談水利大壩工程混凝土施工常見質量問題及管理措施[J].中國高新技術企業(yè),2015(12):69-71.

[2]孫全勝,張德平.大體積混凝土水化熱溫度效應的研究[J].低溫建筑技術,2012(01):101-102.

[3]吳凡,王文武,魏民.水利大壩工程混凝土施工常見質量不足及對策[J].科技尚品,2016(01):33-35.

[4]任雁平.水利大壩工程混凝土施工常見質量問題的控制措施[J].珠江水運,2016(21):66-68.

[5]韓可林.碾壓混凝土大壩工程的施工質量管理研究[D].北京:國防科學技術大學,2008.

[6]鄭守仁.我國水庫大壩安全問題探討[J]人民長江,2012(04):16-18.

作者:梅淑霞 單位:寶雞市渭濱區(qū)水利水保工作站