湖北水总水利水电建设股份有限公司湖北武汉430000
摘要:水电站闸坝混凝土结构性施工支撑整体稳定性的重要基础,也是保障水电供给安全的关键。施工质量控制应从方案角度出发,控制施工进场材料,重点把握整体施工程序,并从技术角度出发,控制好混凝土的阶段性施工,浇筑、振捣需均匀。
关键词:水电站闸坝;混凝土工程;施工质量;控制措施;探讨
1影响因素分析
1.1入模温度
入模温度越高,水化热初始值高,造成其峰值大。
1.2水泥品种与水泥用量
目前市场上主要有高中低热等多品种水泥,而混凝土温度上升根源在于控制水化热,大体积混凝土控制水化热的基础是采用中低热水泥,同时在不影响水灰比的前提下,掺加粉煤灰等材料减少水泥掺量,从而达到降低水化热的目的,减少了温度裂缝的可能。
1.3环境温度
环境温度变化过大,可能造成内外温差偏大,进而造成混凝土内部破坏而产生裂缝,如寒潮影响等。
1.4导热性能
混凝土的导热性能越好,热峰值出现的时间可能就提前,内外温差就相应减少,如不同的原材料、配合比等。
1.5建筑物几何尺寸
大体积混凝土在分层分段施工不宜过长、过厚。
1.6施工工艺
分块、分层可以减少温度收缩应力和控制裂缝的拓展。
2混凝土工程质量控制措施
2.1施工程序控制
2.1.1前期准备工作
前期做好闸坝的地质环境勘察作业,平均水流速每秒在6m上下。在科学地质考察基础上,制定工程量清单、合同日期、工期时间等,并对工程建设的各项条款、内容等进行明确,其中包括《质量控制规范》、《施工安全条例》等。在设计过程中,施工理念在于严格遵守相关规范,并积极借鉴三峡水电站、溪洛渡水电站成功施工经验,将其用到设计方案之中。当文件准备齐全之后,建设单位安排混凝土材料进场,对混凝土材料质量、参数、砂石料、搅拌机设备等进行试验检查,保障其能够满足施工质量要求基础上,进行下一步施工作业。
2.1.2混凝土设计分层
混凝土分层设计主要分为三个部分,分别为闸室混凝土、进水口混凝土、非溢流坝段三部分。闸室混凝土底板位置分两层进行浇筑,首先进行闸坝上游齿槽位置以及下游块的浇筑作业,此后进行底板浇筑。闸室混凝土工程浇筑厚度在1.5m上下,每3m为一层,其他结构按照实际体型合理分布,使其具有层次感,闸室浇筑能够达到质量规范要求。进水口混凝土为整体浇筑,工程中的闸墩位置形状较小,以2m为一层,第一层厚度在1m以下,保障整体结构受力均匀。非溢流坝段混凝土浇筑与上两种存在明显不同,该工程结构体积较大,底板层浇筑厚度为3m,结合施工的环境与地形,特异结构位置按照实际情况进行合理划分。
2.2施工质量控制
2.2.1混凝土浇筑工艺流程
施工技术是保障工程质量的重要内容,按照设计工艺流程、应用先进技术手段,在明确施工质量基础上,可提高工程的安全系数与质量系数。就施工工艺流程而言,首先应在材料、设备运输进场之后,处理基础岩施工缝,继而对闸坝浇筑施工位置进行测量标记,搭建混凝土浇筑模板,将钢筋模板进行绑扎以及焊接。此后采取止水手段按照预埋件,对仓面位置进行全面清理,在保障模板安设位置准确之后,进行混凝土的配比、搅拌、运输、浇筑,此后进行振捣作业,待到浇筑时间到达之后,验收混凝土工程质量,观察其是否存在裂缝。
2.2.2浇筑准备工作
混凝土浇筑准备是控制工程质量的重要节点。施工人员处理完建筑仓位施工缝面、钢筋模板绑扎以及预埋件埋设结束之后,在浇筑之前应全方位清理仓位,利用清水,清除施工的表面材料以及仓料,当仓面水变清之后,润湿施工缝,将仓内水清除干净。混凝土运输场地道路应用推土机、装载机设备压平,准备好卸载汽车、卧罐以及其他设备,当对仓位、设备、材料等进行验收结束之后,监理部门按照规定制定验收表、签署验收合格字据。
2.2.3混凝土配比作业
混凝土配比比例应协调,这是控制混凝土质量的重要前提。在本工程开始之前,施工部门对设计图纸、施工方案进行了明确要求,按照设计图纸内容,对其进行施工。由于本工程设计图纸对混凝土的配比没有明确要求,项目施工小组在材料进场之后,应用设计图纸、招标文件等,结合具体闸坝段的结构特征,进行混凝土配比试验,在第18d,将配比试验计划报给项目部审批。此工程中,混凝与材料包括水泥、砂石、粗骨料、外加剂等,水灰比为0.55,水泥用量为100kg时,配比水应用55kg。砂石中的含泥量小于3,不存在泥块,粗骨料有机质含量小于标准色、不允许存在泥块含量。外加剂具有调节混凝土凝结时间作用,能够实现提高混凝土强度、耐久度目标,由于混凝土配比之后需要运输,应用缓凝剂作为外加剂,在试验中将骨料、水泥等进行相容试验,规避混凝土工程中的不凝、裂缝等质量问题。
2.2.4混凝土搅拌
混凝土搅拌是使集料均匀的重要手段,在本工程之中,施工人员设计拌和系统,严格遵守现场实验室的配料单,避免擅自更改配料,致使其出现不均匀问题。首先应安装搅拌机,边投料边搅拌,结合试验过程,对混凝土的搅拌程序、搅拌时间进行确定,严格按照混凝土搅拌质量参数执行。为保障工程质量,在搅拌过程中,对原材料进行称量记录,每3个小时对其进行一次检查,对搅拌计量系统进行效验,实现对混凝土搅拌的全过程控制。最后,在搅拌之后,混凝土设备进行坍落度测定,整个时间控制在30min以内。
2.2.5混凝土浇筑
混凝土浇筑是闸坝施工的最重要阶段,混凝土运输应用载重量为10t的装卸车,配合容积为6m3的土罐车,应用水平运输方法。由于水电站闸坝施工时间较长,在夏季施工应用阳布降温,垂直运输混凝土入仓,地板应用反铲入仓施工方法,闸墩、消力池位置应用长臂反铲方法入仓。针对施工的非溢流坝段,应用长臂反铲混凝土入仓技术,结合立面示意图,将其铺设在指定位置。混凝土铺料过程中,大面积仓位区域应用台阶法辅助铺料,每层铺料的厚度在40cm上下,小面积应用平铺手段铺料,厚度与大面积仓位相同。接缝砂浆在面上摊铺,与浇筑作业同步进行,避免应用滚仓浇筑手段。在浇筑之后,应对缓凝土进行平仓、振捣,使其结构更加稳定。此案例中应用振捣器设备,辅助应用铁锹平仓,平仓与振捣时间比例为1:3,在近距离模板位置,应用人工平仓施工方法,尽可能使材料能够均匀分布在仓内,止水位置应用人工送料方法,防止其出现位移以及破坏。在整体施工过程中,相关人士做好现场浇筑监督工作,并做好相应的施工记录。
2.3质量保障措施
为保障混凝土工程质量,项目小组建立责任质量管理体系,严格落实质量三级检查规范,实现对施工过程的科学控制。在具体施工过程中,有关部门建立独立的质量控制部门,为项目配置足够的技术人员、质量人员,在配比、浇筑过程中进行监督、检查,并做好质量检验记录。混凝土搅拌过程中添加了粉煤灰、高效减水剂,应用双掺技术保障混凝土配比的科学性,改善混凝土特性,使其抗裂能力可有效增加。在运输浇筑过程中,尽力减少倒运次数以混凝土运输缩减时间,并做好混凝土的科学保存。
3结语
闸坝混凝土施工质量控制是减少工程安全隐患的重要内容,通过技术控制、质量管理手段,可从整体上把握混凝土工程质量,使闸坝工程安全系数、应用寿命均会有所提高,不会影响到闸坝的正常运行。水电站闸坝由引水系统、溢流坝段组成,在施工之前以科学的设计方案为基础,结合招投标编制的工程量清单,能够为工程质量控制提供保障。
参考文献:
[1]姜思宝.水电站土石坝混凝土防渗墙的施工技术[J].内蒙古水利,2016(12):17-18.
[2]谭翔,邵芳.浅析上石盘一期闸坝混凝土拌合系统设计[J].四川水力发电,2016,35(05):112-115+122.