水工混凝土施工技術(shù)的進展及問題

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1 概述
    人們對于水工混凝土的認識,始于20世紀(jì)初,隨著越來越多的混凝土大壩的施工興建,對混凝土的了解越來越深刻。如:發(fā)現(xiàn)混凝土的強度與水灰比有關(guān),才逐步用低流態(tài)混凝土代替高流態(tài)混凝土;對混凝土配比進行設(shè)計,才懂得選擇不同級配骨料代替以往不洗不篩;為調(diào)節(jié)和降低混凝土水化熱,才推行利用中、低熱水泥品種,摻加摻合料和外加劑等措施;為適應(yīng)大體積混凝土施工受溫度控制的制約,普遍采用柱狀分塊法澆筑、骨料預(yù)冷、加冰拌和、快速入倉、通倉薄層澆筑等綜合措施。正是上述認識和措施;為混凝土壩向更大高度、更大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造了條件,為水工施工走一條不斷提高質(zhì)量、縮短工期、降低造價,改善結(jié)構(gòu)性能的通路找到了一條途徑。
    我國的混凝土壩建設(shè)起步于20世紀(jì)50年代初,比工業(yè)發(fā)達國家落后數(shù)10年。由于我國是個農(nóng)業(yè)大國,水電資源非常豐富,建壩綜合效益特別顯著,所以,盡管建國初期工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,科技相對落后,資金也很短缺,但是國家和政府把水電建設(shè)放在非常重要的位置,推動了水電事業(yè)的快速發(fā)展,基本上是每10年就上一個臺階。
    1950年代建設(shè)了一批壩高100 m級的混凝土壩,其代表性的壩有梅山連拱壩,壩高88.24 m;新安江水電站,壩高105 m,三門峽水電站,壩高106 m等。
    2.混凝土保溫技術(shù)
    混凝土的側(cè)面永久保溫,已由過去的掛草席、布簾改為具有良好保溫性能的化工產(chǎn)品。當(dāng)采用拆模后外掛(或外粘)施工方法時,多選用適當(dāng)厚度的聚乙烯卷材,為增加卷材強度,可在卷材兩面覆上彩條布。當(dāng)采用在立模后內(nèi)貼施工方法時,多選用聚苯乙烯板材,拆模后保溫材料就留在混凝土表面。當(dāng)采用拆模后在混凝土表面噴涂施工方法時,則選用雙組份發(fā)泡聚氨酯材料。這些新的保溫技術(shù),均比傳統(tǒng)保溫方法工效高,效果好,無污染,現(xiàn)場文明美觀。
    2.1其它
    除上述各項之外,還在預(yù)埋冷卻水管的材料和方法、預(yù)埋件的施工工藝、大升層(3 m)混凝土澆筑、施工縫面采用低一級配的混凝土或同一級配的富漿混凝土替代鋪砂漿以及混凝土溫控、養(yǎng)護等方面均取得了進展,這里不再一一詳述。
    3問題討論
    水工混凝土經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展到如今,雖然在施工技術(shù)、管理等各方面都得到了巨大的發(fā)展,已經(jīng)能夠建造起如三峽水利樞紐等這樣的世界巨型工程,然而,仍存在一些問題需要探討和解決。
    3.1 混凝土的強度等級   
    對于水工混凝土的強度等級C,目前主要存在兩派意見:一派意見認為,水工混凝土應(yīng)與國際和建筑業(yè)混凝土接軌,即用C來表示,在此情況下,C代表的涵義是尺寸為15 cm的混凝土立方體試件在28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護齡期下,達到95%強度保證率的強度等級(MPa);而另一派則認為,水工混凝土應(yīng)體現(xiàn)水工混凝土充分利用后期強度的特色,繼續(xù)用R表示,齡期可以通過下腳標(biāo)來表示,強度保證率則隨著齡期的加長而相應(yīng)降低。
    顯然,上述兩派意見各有道理。就混凝土施工角度而言。希望僅以一套指標(biāo)為控制準(zhǔn)繩,不希望有多套指標(biāo)同步控制,比如用28 d齡期和90 d齡期同步控制,結(jié)果往往不能兼顧;即使做到了兩者兼顧,則將導(dǎo)致不必要的浪費。由此可見,用強度等級C要顯得合理些,關(guān)健在于應(yīng)在C和R之間找到相應(yīng)的關(guān)系。
    目前在水工混凝土施工中,采取了將二者折中的辦法,即采取了用C帶下標(biāo)的做法,當(dāng)齡期加長時,仍將強度保證率相應(yīng)降低。如C9020即表示15 cm立方體混凝土試件,標(biāo)養(yǎng)90天,達到85%強度保證率的強度等級為20MPa。但這樣處理畢竟是一個過渡的辦法,有待于進一步完善。
    3.2 混凝土澆筑的倉面配套
    混凝土澆筑的倉面配套在過去一直都未受到應(yīng)有的重視,更沒有過標(biāo)準(zhǔn),然而,它卻直接關(guān)系到混凝土澆筑的質(zhì)量。三峽工程的混凝土澆筑實踐表明,澆筑倉面配套需從以下幾方面入手。