水閘工程大體積混凝土施工與質量控制

摘要：通州市新江海河閘改建工程位于海門市江心沙農(nóng)場新江海河入江口，新閘位于老閘閘址中心線向北200m處。新閘共3孔，中孔凈寬12m，兩邊孔凈寬均為10m，閘孔總凈寬32m；閘室底板為三孔一聯(lián)整式底板，長37.2m，寬18m，閘底板中部厚1.7m，四周均設1.00m（1.6）×0.80m齒坎。底板混凝土設計強度為C20，混凝土總方量為1250m3。

關鍵詞：水閘工程 混凝土施工 質量控制 

      1. 工程概況

      通州市新江海河閘改建工程位于海門市江心沙農(nóng)場新江海河入江口，新閘位于老閘閘址中心線向北200m處。新閘共3孔，中孔凈寬12m，兩邊孔凈寬均為10m，閘孔總凈寬32m；閘室底板為三孔一聯(lián)整式底板，長37.2m，寬18m，閘底板中部厚1.7m，四周均設1.00m（1.6）×0.80m齒坎。底板混凝土設計強度為C20，混凝土總方量為1250m3。

      2. 工程地質

      閘底板地基位于低液限粉土夾淤泥質低液限粘土，該地基埋藏淺，厚度較大，流動、軟塑，強度低，中偏高壓縮性。利用水泥深攪樁、沉管灌注樁進行地基處理。

      3. 質量控制

      3.1 基坑土方開挖

      在地基處理試驗合格達到設計要求后開挖底板基槽，人工鑿除水泥深攪樁和沉管灌注樁樁頭，土方開挖分層分段依次開挖。嚴禁超挖、欠挖。樁頭進行彈性處理，確保底板底部受力均勻。

      3.2 施工降水

      為保證底板施工過程中處于無水狀態(tài)，在無砂混凝土管井降水的同時另在底板防滲墻內(nèi)增加3m輕型井點降水，加快深攪樁硬化，從而保證底板土層承載力一致，沉降均勻，輕型井點拆除后對井孔進行封閉技術處理，然后進行C20混凝土封底、鋼筋、預埋件、模板安裝。

      3.3 泵送混凝土配制

      3.3.1 混凝土配合比的設計

      大體積混凝土配合比在滿足設計強度和混凝土可泵性良好的前提下，采用低水化熱水泥；降低混凝土澆灌入模溫度；選擇級配良好的粗骨料；摻加一定量的外加劑、混合材料；施工時底板混凝土摻加20%以下的塊石吸熱；利用混凝土后期（90d、180d）強度來降低水泥用量。

      3.3.1.1 原材料的質量控制

      水泥采用經(jīng)復試合格的華新水泥總廠生產(chǎn)的礦渣硅酸鹽水泥32.5級 （袋裝），水泥提前一星期入庫貯存，貯存時采取措施防止水泥受潮結塊失效。

      粗骨料采用宜興生產(chǎn)的5~31.5mm的碎石，碎石針片狀含量小于10%，含泥量小于1%，無泥團，密度大于2.55T/m3，超徑（原篩孔檢查）小于5%。

      細骨料采用湖北產(chǎn)的中砂，通過0.315mm篩孔的砂大于15%，含泥量小于3%，無泥團，密度大于2.50T/m3。

      外加劑經(jīng)試驗比較選用南通金陵農(nóng)化有限公司生產(chǎn)的“金陵4號”高效減水劑，其摻入量為水泥用量的0.5%，經(jīng)試驗達到減少混凝土的用水量、降低水灰比、增加混凝土的和易性等要求。

      混合料利用南通市開發(fā)區(qū)熱電廠生產(chǎn)的Ⅰ級粉煤灰，細度為7.8~8.0，燒失量3.9~4.2，SO3≤1.3，需水量比為89；考慮礦渣水泥保水性差，粉煤灰取代水泥用量為10%。

      底板面層40cm混凝土內(nèi)摻加由南京派尼爾工程材料有限公司生產(chǎn)的格雷斯防滲纖維，每立方米混凝土內(nèi)摻入量為0.6kg來增加底板抗裂性能。底板混凝土內(nèi)選用洗凈的30~40cm湖州塊石，均勻拋投。

      3.3.1.2 混凝土配合比確定

      混凝土配合比試驗委托具有壹級資質的南通市建筑科學研究所試驗室進行試配，其通過理論計算、試配和調(diào)整，出具的試驗配料單為水泥：水：砂：石：減水劑：摻合料=290：185：720：1175：1.5：29，坍落度為120~140mm，滿足 “泵送混凝土水灰比宜為0.4~0.6，砂率宜為38%~45%，最小水泥用量不宜小于300kg/m3”的規(guī)范要求。在施工過程中利用炒干法分別測出砂、石的含水率，隨時調(diào)整混凝土施工配合比。

      3.4 混凝土的攪拌與運輸

      3.4.1 混凝土拌和設備

      施工現(xiàn)場配備兩套混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，每套拌和系統(tǒng)包括JS-500型強制式攪拌機1臺，PL-800B型自動計量配料機1臺，20T粉煤灰罐1只，1.5m3輪胎式裝載機1臺。同時配1臺JS-350型拌料機備用。兩臺拌和系統(tǒng)同時下料，如遇到特殊情況時保證能有一套生產(chǎn)系統(tǒng)供料，確?；炷翝仓B續(xù)進行，避免形成冷縫。

      混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在使用前進行保養(yǎng)、校核，確保計量準確性，材料配合比允許偏差控制在：水泥、水、混合料為±2%，砂、石為±3%，外加劑為±1%。粉煤灰、水、砂、石用自動計量系統(tǒng)控制外，對減水劑預先采用天平稱量每盤料的用量然后裝袋備用。

      3.4.2 混凝土拌制

      根據(jù)現(xiàn)場工地試驗室提供的混凝土施工配料單嚴格配料，機械攪拌時料斗投料順序為：先加碎石，后加水泥、減水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時間從投料完畢后組成材料在攪拌機內(nèi)延續(xù)攪拌時間不得少于2.0min，摻入格雷斯抗裂防滲纖維混凝土攪拌時間不得少于2.5min。

      混凝土出料時隨時測定坍落度和拌和物溫度，觀察混凝土拌和質量，嚴禁生料輸送，確?；炷翝仓|量。

      3.4.3 混凝土輸送

      由于底板混凝土倉面較大，混凝土用量多，采用HBT-50型混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時不得直接支撐在鋼筋、模板及預埋件上，每隔一段距離用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣、漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預防堵管，確?；炷另樌隽?。

      混凝土泵送前先用清水濕潤管壁，然后拌制1：2水泥砂漿潤滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁，潤滑用的水泥砂漿分散布料。

      混凝土澆筑過程中，前場和后場均布置管理人員隨時指揮協(xié)調(diào)?，F(xiàn)場利用對講機聯(lián)系控制混凝土澆筑速度及拆布管時間。確?；炷琳麄€澆筑過程中緊張、連續(xù)、有序地進行。同時安排專人測定混凝土入倉溫度、坍落度，并留置規(guī)定制取的試壓塊組數(shù)。

      3.4.4 混凝土平倉、振搗和成型

      混凝土澆筑前，保證倉內(nèi)無雜物，模板、鋼筋、預埋件符合規(guī)范要求，一切準備工作就序，并做好質量自檢記錄。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理驗收認可后方可進行澆筑。

      底板澆筑前倉面平均劃分施工區(qū)域，混凝土澆筑自西向東、由遠而近。混凝土按一定厚度、順序、方向分層進行，上下層之間的混凝土澆筑間歇時間不得超過混凝土初凝時間；開始布料，兩管同時進行，采取“斜面分層”法施工。振搗混凝土應從澆筑層的下端開始，逐漸上移，以保證混凝土施工質量，在底層混凝土初凝前安排一臺泵進行面層防滲抗裂混凝土施工。

      混凝土灌筑后用插入式振動器振搗，振搗時與混凝土表面垂直，操作時做到快插慢撥，上下略為抽動，插點均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，使混凝土達到均勻振實。插入式振動器在每一插點上的振搗時間以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)水泥漿和不再出現(xiàn)氣泡，一般在20s~30s。

      混凝土表面混凝土用平板振動器振搗，施工時依次成排平位慢移，順序前進，移動間距應使平板能覆蓋已振實混凝土的邊緣5cm左右，以防止漏漿。

      平板振動器振搗時間以保證混凝土停止下沉并往上泛漿即可。澆筑過程中，隨時檢查模板、鋼筋、止水片和預埋件等穩(wěn)固情況，如有漏漿、變形和沉陷立即進行處理校正。對混凝土表面的泌水利用海綿及時排除。及時清理模板、止水、預埋件表面的灰漿，對表面混凝土進行二次抹面，防止產(chǎn)生松頂和表面干縮裂縫。

      對混凝土撐柱、止水、施工過程中拋置的塊石等周圍和預埋件下面加強振搗，同時進行二次復振，增加混凝土密實性，減少混凝土內(nèi)部微裂縫，提高混凝土強度。對留置拋石洞口的面層鋼筋重新綁扎到位，嚴禁遺漏。

      混凝土施工中按圖紙設置沉降觀察點，每角設置一處，共設4個沉降觀察點。

      3.5 混凝土養(yǎng)護

      閘底板施工時正好處于四月初，晝夜溫差變化不大，有利于混凝土的澆筑。為保持混凝土內(nèi)外溫度均衡一致，混凝土澆筑12h后對混凝土表面進行彩條布覆蓋，防止混凝土內(nèi)外溫度相差太大產(chǎn)生由于溫差太大引起的裂縫。在整個面層終凝后立即進行灑水養(yǎng)護，使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間為12天。同時延遲閘底板四周圍模板拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應力松弛效應”。通過現(xiàn)場留置的測溫點（底板中間上、中、下各一點）隨時觀測混凝土內(nèi)外溫度，溫差控制在30℃以內(nèi)。使混凝土溫度梯度和濕度不至過大，控制有害裂縫出現(xiàn)。同時對沉陷觀測點進行觀測。