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水利工程中自密实混凝土施工技术要点分析

发表时间：2021/5/6 来源：《基层建设》2021年第1期作者：何斌张羽

[导读] 摘要：水利工程项目在我国现阶段经济发展中占据着重要地位，水利工程项目的施工质量与施工技术有着直接的关系，是衡量项目整体的标准。

        云南省水利水电工程有限公司
        摘要：水利工程项目在我国现阶段经济发展中占据着重要地位，水利工程项目的施工质量与施工技术有着直接的关系，是衡量项目整体的标准。在水利工程项目的施工过程中，自密实混凝土施工技术是水利施工中的新技术和难点，因此需要对自密实混凝土施工技术做出提升进而促进我国社会经济的发展。本文介绍了在当前我国水利工程中占据着重要地位的自密实混凝土大坝施工，并对其技术要点做了一定分析。
        关键词：水利工程；自密实混凝土技术；分析
        自密实混凝土是一种新型的混凝土施工方法，该技术由清华大学水利水电工程系发明，并获得国家发明专利的新型大体积混凝土施工技术，自密实混凝土是先将研选的块石的堆放成形，再将具有发明专利的高流动性的自密实混凝土输送入仓填充块石缝隙并形成一个整体的浇筑方式，其最大的优点在于具有良好的防水性能、高度的稳定性、合理的性价比、施工工艺便捷又能提高施工进度等，目前在已经广泛应用于水利工程施工中，尤其适用于中（小）水利工程的施工建设，可以充分发挥出其优点。在施工工艺简化、施工进度加快、施工成本降低的情况下达到或超过常态混凝土的技术要求。
        一、水利工程中应用的自密实混凝土施工技术
        （一）堆石施工技术
        堆石施工技术指的是在施工过程中，在进行混凝土浇筑前利用块石料按要求对需要施工的仓面进行堆筑，堆石技术主要包括二个环节：第一堆石材料的研选，堆石料的选取宜在料场中直接取料通过简易筛分及冲洗，将大于1500mm或小于200mm的石料剔除用以加工其它砂、石骨料以提高开采石料利用率，筛选后堆石成品应尽量避免周转，堆石料的运输采用自卸车直接运至施工现场临近仓面。第二堆石，通过研选的石料运输至临近仓面位置统一堆放，采用挖掘机辅助堆放至施工仓面，在堆放前将施工仓面清理达到设计要求，做好截水措施，堆石完成后立模直接进行浇筑，堆石过程中需安排专人在施工仓面指挥块石堆放位置，保证块石间及块石与原混凝土接触面有一定空隙能充分流入自密实混凝土，减少空鼓或空隙。块石堆放入施工仓面前还应进行二次冲洗，避免带入泥块，堆放过程中应严格控制堆石高度同时对堆石料进行二次研选，对倒运过程中破坏的粒径为200mm-300mm的小石块可堆放在施工仓面顶部，在混凝土浇筑过程中，使用人工填充大的空隙或填充堆石体与模板间的预留施工间隙，即提高混凝土强度又提高块石利用率，降低施工成本。这也可以为施工效果提供保障。
        （二）模板施工技术
        模板施工技术也是自密实混凝土施工中的一项重要环节，该技术的核心就是按照施工要求构建合适的模板结构和支撑结构。现阶段我国模板施工主要采用木模和钢模两种模板结构，具体形式的采用需要根据水利工程的施工现场状况和施工要求进行选择，模板的强度和完整程度是混凝土施工技术的评判标准。模板是进行自密实混凝土浇筑时的膜壳，在整个自密实混凝土施工技术中占据着相当主要的地位。因为自密实混凝土的最大特点就是它的高流动性，所以自密实混凝土浇筑使用模板的设计必须经过专业的技术测试，要保证其刚度、强度和稳定性要满足测试要求，通常情况下，模板具有规定的变形范围，若超过变形范围混凝土无法保持原状，则完成的混凝土成品难以承受住各种高强度的施工负载。要保证模板表面的干净、平整、拼缝密合以及光滑程度，否则很容易造成混凝土漏浆现象的产生，进而使混凝土多孔粗糙，混凝土的强度也会下降。最后要按照混凝土的结构、形状和施工条件相匹配，这样有利于混凝土的制作过程，并保证施工安全和混凝土外观质量。
        （三）自密实混凝土施工技术
        自密实混凝土浇筑技术是现阶段水利工程中极为重要的一个方面，在施工操作中，由于自密实混凝土添加了特定外加剂，对原材料的要求较高，有关人员要严格控制按照自密实混凝土配合比配置，严格管理自密实混凝土浇筑和养护过程，对施工人员的操作也要进行相关的技术交底及培训，保障施工的效果。自密实混凝土在水利工程的适用过程中常常会出现一些问题，对工程的整体质量产生了不利影响。
        二、自密实混凝土施工技术中的常见问题
        （一）层间结合渗水现象
        水利工程的自密实混凝土具备一定的独特性，其建筑表现形式区别于其它常态混凝土，层间结合部位的处理也和常态混凝土不一样，自密实混凝土主要由三个方面影响层间结合。

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第一，自密实混凝土所采用材料特别是骨料采用5mm-20mm的细骨料，在凿毛过程中不能达到常态混凝土的效果，第二，就是在堆石入仓前都要求进行二次冲洗，在冲洗过程中会有部分水随石块进入施工仓面，在施工仓对表面形成一层石粉浮浆，不利于上下层间结合，第三，自密实混凝土施工仓面较常态混凝土偏大，在浇筑前不易采用砂浆进行铺填接触面，这也会影响层间结合，所以自密实混凝土层间结合部位会出现层间结合部位渗水情况，导致后期处理较为困难。
        （二）混凝土离析现象
        混凝土离析现象是由于混凝土原材料的控制上出现问题，自密实混凝土在施工材料控制上较常态混凝土偏高，主要是原材料砂、石骨料的含水率上，自密实混凝土添加了特定的外加剂，外加剂对水的添加量有严格要求，添加少流动性不能达到流动要求，添加多混凝土很容易出现离析现象，混凝土施工多在雨季进行，施工中要严格控制原材料砂石骨料的含水率，并实时进行检测增减混凝土不拌和用水控制混凝土离析，保证自密实混凝土施工质量不受离析影响。
        （三）外观质量
        影响自密实混凝土的外观质量主要由三个方面：第一，侵蚀和碳化现象是由多种自然因素共同作用产生的，严重影响了水利工程的强度和质量。第二，自密实混凝土是高流动性的混凝土，在施工过程中，对模板的要求较高，施工时极易出现爆模或鼓模现象，影响混凝土的外观质量。第三，施工的外部因素，自密实混凝土施工过程中多采用机械完成，在施工过程中，机械对成型混凝土外观质量会造成一定的破坏，后期处理比较困难。严重时可能会影响工程验收。
        三、水利工程自密实混凝土施工技术的完善措施
        （一）认真挑选自密实混凝土施工的原材料
        保障混凝土施工质量的基础性工作是原材料的挑选，自密实混凝土的构成要素有很多，一般包括特定外加剂、砂、石、水泥、粉煤灰（石粉）、水等。现阶段随着科学技术的快速进步，一些新型混凝土也逐渐出现在市场上并不断投入应用，例如聚合物混凝土、加气混凝土等，混凝土的种类不断增加，这就使得根据实际施工环境对混凝土做出合适的选择显得至关重要。施工单位一定要按照因地制宜的原则选取材料进行混凝土配合比的配置，具体分为三个方面：第一，要结合建筑物的结构类型和当地环境条件选择达到强度等级的混凝土；第二，施工过程中技术人员应对混凝土的流动性、保水性、粘聚性和和易性等指标进行有效控制；第三，要考虑到当地的气候条件，注意温度、湿度等环境变化，在必要条件下及时采取措施保护混凝土的表面，以防表面开裂、冻裂、渗透等现象的产生。
        （二）提升自密实混凝土施工的技术水平
        施工人员在浇筑自密实混凝土前，要对模板的标高、尺寸和位置等因素进行仔细的检查与核对，并做出有效记录。在雨雪等恶劣天气条件下，要注意避免露天施工，进行浇筑时要在模板底部填充一些水泥砂浆。在施工进行过程中，应保证自密实混凝土连续性与均匀性，避免离析现象的出现。若混凝土浇筑的范围较大应及时移动导管，保证混凝土面均匀上升，浇筑过程中还应对每一个构件进行及时仔细的检查以防构件出现移动或者变形。施工人员应缩短浇筑过程中的停歇间隙，保证混凝土在初凝时间内从而确保构筑物的完整性，考虑到实际施工中很容易因为多种因素导致间歇时间过长，因此施工人员应严格按照施工技术要求预留出设施工缝。新老混凝土常常存在结合性欠佳的问题，导致结合面出现渗水现象，因此施工缝的处理尤为重要应增加表面露头石，采用高压水枪对混凝土接触面进行清理凿毛，及时排除仓面内积水等。这样才能增强自密实混凝土的结合及整体性强度，提升其质量。
        （三）重视自密实混凝土养护工作
        施工单位应在自密实混凝土浇筑工作完成后安排管理人员对自密实混凝土进行及时的养护管理，混凝土固化温度标准一般在18摄氏度到22摄氏度，相对湿度为90%以上，标准养护时间应达到28d。施工单位可以根据实际情况采用经济性养护措施，主要包括温度和湿度的控制，最好采用紧密覆盖的方式来避免混凝土因为长时间暴露造成的水分蒸发的问题，进而保证最为理想的养护效果。在冬季进行混凝土施工时，较为容易因为温度过低造成水分蒸发过快，致使混凝土产生干裂现象，降低其抗渗透性，给整个工程造成负面影响，针对此问题，施工单位可以采用洒水养护、涂膜养护和包膜养护等。
        结语
        现阶段，随着我国经济的飞速发展，水利工程作为一项与国民经济相关的基础性工程对社会和人民做出了突出贡献。水利工程的一项重要组成部分为自密实混凝土施工，该施工极易受到温度和气候等自然因素的影响，存在这一些不足之处。因此，施工单位应认真分析和研究自密实混凝土施工的技术要点，及时找出问题的处理措施，合理选择原材料，严格按照施工标准完成施工工作，提升工程的整体质量，进而提高水利工程的经济社会效益。
        参考文献：
        [1]胶结颗粒料筑坝技术导则SL678-2014
        [2]凤庆县老坝口水库施工组织设计
        [3]富源县小老厂水库施工组织设计