【摘要】本文根據(jù)水利水電工程結(jié)構(gòu)混凝土的特點,探索了清水混凝土的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、原材料和半成品的質(zhì)量控制和模板施工工藝,從外觀色差、平整度、分縫、成品保護(hù)等方面總結(jié)了施工工藝及控制措施。
【關(guān)鍵詞】清水混凝土;施工工藝;外觀質(zhì)量;質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn);水利水電工程
1工程概況
上水庫灌漿洞襯砌,進(jìn)/出水口結(jié)構(gòu)、明渠底板及邊墻、引水事故閘門井及隧洞段襯砌,水位變動區(qū)邊坡襯砌等部位按照普通清水混凝土施工;上、下庫防浪墻及其它設(shè)計有美觀要求的部位按照飾面清水混凝土施工。
2清水混凝土的定義及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
2.1清水混凝土的定義
依據(jù)DL/T5306-2013《水電水利工程清水混凝土施工規(guī)范》,清水混凝土定義為:直接利用混凝土成型后的自然質(zhì)感作為飾面效果的混凝土。清水混凝土包括普通清水混凝土、飾面清水混凝土和裝飾清水混凝土三種。普通清水混凝土是表面平整、光潔,顏色均勻、無明顯色差,對飾面效果無特殊要求的清水混凝土;飾面清水混凝土是表面顏色基本一致,由有規(guī)律的螺栓孔眼、明縫、蟬縫、假眼等組合形成的、以自然質(zhì)感為裝飾效果的清水混凝土。
2.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
2.2.1外觀色澤均勻、無明顯色差;混凝土密實整潔,面層平整,棱角整齊平直,梁柱節(jié)點、線、面清晰并平順,無油污、銹斑及粉化物,無流淌和沖刷痕跡,無明顯的裂縫,無漏漿、跑漿、漲模,無爛根、明顯錯臺、冷縫、蜂窩、麻面和孔洞;無剔鑿、磨、抹或涂刷修補處理痕跡;穿墻螺栓孔眼整齊,顏色與墻面基本一致;混凝土保護(hù)層無露筋,預(yù)留孔洞、施工縫整齊。2.2.2外形尺寸結(jié)構(gòu)軸線通直,幾何尺寸正確,陰陽角的棱角整齊、角度方正;所有結(jié)構(gòu)線條規(guī)則順直,無明顯的凸凹及錯臺。模板拼縫嚴(yán)密平整,無明顯錯臺痕跡。垂直度、平整度的偏差應(yīng)小于規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)。2.2.3原材料及半成品質(zhì)量控制(1)水泥宜選用強度不低于42.5的普通硅酸鹽水泥,水泥應(yīng)為同一品種、同一廠家、同一強度等級;(2)粉煤灰宜采用同一廠家、同一規(guī)格型號的Ⅰ級粉煤灰;(3)外加劑宜采用同一廠家、同一規(guī)格型號的,且要求性能穩(wěn)定、與水泥品種相適應(yīng);(4)粗骨料宜采用級配連續(xù)、顏色均勻、表面潔凈,且針、片狀顆粒含量不大于15%;(5)細(xì)骨料宜采用中砂,其含泥量應(yīng)小于2%;(6)配合比需在施工前設(shè)計完成并報監(jiān)理審核;(7)混凝土采用拌合樓集中供料,攪拌時間需比普通混凝土延長20s~30s,塌落度嚴(yán)格按照批復(fù)的配合比控制。拌合物應(yīng)有良好的和易性、黏聚性和均勻性。
3模板施工
3.1模板設(shè)計
3.1.1模板設(shè)計原則(1)模板應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分塊設(shè)計,所選模板應(yīng)結(jié)構(gòu)可靠、構(gòu)造簡單、方便安拆、通用性強、經(jīng)濟合理;(2)模板拉筋孔排列整齊,幾何尺寸精確、面板平整光潔、盡量減少拉桿數(shù)量;(3)當(dāng)模板需要接高時,模板不應(yīng)錯縫排列,模板拼縫豎向上下通直、橫向平順。橫縫應(yīng)從地面向上均勻布置,余數(shù)放在頂部;(4)模板應(yīng)高出倉位澆筑高度100mm。3.1.2模板選型中、邊墩、墻外露或者過流面采用3.0m×3.1m多卡模板,封堵采用組合鋼模板與木模配合;墩頭采用大塊定型鋼模板;頂模采用膠合板;豎井襯砌采用大塊組合鋼模板;矩形引水洞側(cè)墻采用P6015+P1015組合鋼模板;漸變段隧洞使用拼裝木模板(膩子刮平);上庫圓形平洞采用鋼模臺車襯砌施工;面板混凝土采用滑模施工;溢流面混凝土采用翻轉(zhuǎn)模板施工。
3.2模板安裝與拆除
3.2.1準(zhǔn)備工作檢查模板是否整潔、面板是否已經(jīng)涂刷脫模劑,檢查模板及其附件的數(shù)量。型號是否滿足現(xiàn)場施工。3.2.2測量控制首倉混凝土澆筑前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙放樣出結(jié)構(gòu)邊線,并彈墨線。第二層模板由模板工吊鉛錘,測量校核。3.2.3模板安裝模板安裝時應(yīng)輕拿輕放,禁止拖拽、撞擊模板。大型模板吊裝時應(yīng)派專人負(fù)責(zé)面板保護(hù),并經(jīng)常檢查吊鉤是否穩(wěn)固。模板安裝蟬縫應(yīng)滿足外觀要求,做到模板拼裝縫橫平豎直、整齊劃一,模板安裝允許偏差應(yīng)滿足規(guī)范要求。模板加固應(yīng)采用螺栓或卡具連接,以保證模板間接縫的緊密、牢靠。大模板通過自帶背架加固,組合鋼模板使用鋼管圍檁加固。模板加固時,螺桿安裝位置正確,受力滿足設(shè)計要求。螺桿部位使用統(tǒng)一堵頭,以保證螺桿孔的一致。預(yù)留孔洞處的模板安裝應(yīng)在模板周圍增加拉桿的數(shù)量。為防止混凝土澆筑過程中的漏漿,模板與基礎(chǔ)或者模板與模板之間應(yīng)增設(shè)雙面泡沫膠止?jié){。3.2.4模板拆除模板拆除須在混凝土強度達(dá)到規(guī)范要求后進(jìn)行。側(cè)模的拆除時間應(yīng)在混凝土強度達(dá)到表面及棱角不受損的強度時方可拆模。模板拆除自上而下進(jìn)行。各緊固件依次拆除后,應(yīng)輕輕將模板撬離結(jié)構(gòu)體,并注意對螺桿孔眼的保護(hù)。須在確認(rèn)模板與混凝土結(jié)構(gòu)間無任何連接后,方可移開模板,且不得碰撞混凝土成品。大模板拆除時應(yīng)先松動模板間的螺栓和拉桿,松動斜撐調(diào)節(jié)絲桿,待模板與墻體完全脫離后,按順序起吊模板。拆下的模板、支架及其配件應(yīng)及時清理、維護(hù),應(yīng)采用面對面的方式碼放。存放場地應(yīng)做好防雨、排水措施。
4混凝土施工
4.1澆筑分倉、分段
混凝土的澆筑根據(jù)設(shè)計圖紙施工縫分段,一般分倉高度為3m,頂板部位為方便混凝土澆筑施工,分倉高度根據(jù)現(xiàn)場情況而定。
4.2混凝土拌合、運輸
清水混凝土的拌合應(yīng)按照確定的配合比進(jìn)行配料,攪拌時間應(yīng)比普通混凝土延長20s~30s;炷恋陌韬显O(shè)備應(yīng)用強制式攪拌設(shè)備,稱量準(zhǔn)確,拌合能力滿足施工要求,保證混凝土連續(xù)、均勻施工。清水混凝土拌合物工作性能應(yīng)穩(wěn)定,無離析、泌水現(xiàn)象,從攪拌結(jié)束到混凝土入倉不應(yīng)超過90min,并且應(yīng)滿足90min塌落度經(jīng)時損失小于30mm的要求。
4.3混凝土的入倉
混凝土的入倉手段主要有:溜槽、泵送、塔機、吊車、反鏟等。根據(jù)澆筑部位的結(jié)構(gòu)形式、施工條件、設(shè)計技術(shù)要求等進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計,根據(jù)配合比設(shè)計的塌落度,決定混凝土的入倉手段。澆筑施工時,混凝土的自由下落高度應(yīng)該控制在150cm內(nèi)。同時,若在混凝土振搗時有水泥漿濺至木板上,應(yīng)及時擦除干凈。出現(xiàn)混凝土配料單錯用或輸入配料指令錯誤的;混凝土配料時,任意一種材料計量失控或漏配的;使用原材料類別與施工配料單不相符的;拌和不均勻、夾混生料或冰塊的;擅自加水、調(diào)改配料量的視為不合格材料,不允許入倉澆筑,對已經(jīng)入倉的不合格料應(yīng)該予以清除。
4.4平倉振搗
混凝土入倉后應(yīng)及時平倉振搗,不得堆積。倉內(nèi)粗骨料堆疊時,應(yīng)均勻地分布至砂漿較多處或待振搗的混凝土面上,但不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內(nèi)部蜂窩。在傾斜面上澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)從低處開始澆筑,澆筑面應(yīng)保持水平,并應(yīng)與傾斜面垂直相交,不應(yīng)出現(xiàn)尖角;炷翝仓䲡r應(yīng)保證澆筑的連續(xù)性,澆筑的間歇時間應(yīng)滿足規(guī)范的要求。混凝土振搗,應(yīng)符合下列要求:(1)混凝土澆筑應(yīng)先平倉后振搗,嚴(yán)禁以平倉代替振搗或以振搗代替平倉;(2)混凝土振搗應(yīng)采取梅花形布點,布點間距按照1倍的振搗半徑控制,振搗時間應(yīng)以混凝土粗骨料不再顯著下沉并開始泛漿為準(zhǔn),避免漏振、欠振或過振;(3)振搗設(shè)備的振搗能力應(yīng)與澆筑機械和倉面狀況相適應(yīng),大倉面澆筑宜配置振搗機振搗;(4)澆筑層厚定為50cm,澆筑第一坯層、臺階邊坡的混凝土?xí)r應(yīng)加強振搗;(5)振搗第一坯層混凝土?xí)r振搗棒頭應(yīng)距硬化面5cm,振搗上層混凝土?xí)r振搗棒頭應(yīng)插入下層混凝土5cm~10cm;(6)振搗設(shè)備距離模板邊緣應(yīng)該控制在20cm~30cm,在模板附近、鋼筋密集處、止水及預(yù)埋件等部位應(yīng)加強振搗,且不能觸碰鋼筋及預(yù)埋件;(7)混凝土的振搗應(yīng)派專人負(fù)責(zé)。混凝土澆筑過程中禁止向倉內(nèi)加水,并避免外部的水流進(jìn)倉內(nèi);混凝土的和易性較差時應(yīng)采取加強振搗的方式。
4.5施工縫處理
混凝土收倉面應(yīng)澆筑平整,其抗壓強度未達(dá)到2.5MPa前,不能進(jìn)行下道倉位的準(zhǔn)備工作。施工縫采用鑿毛處理,剔除松動石子或浮漿層,保證施工縫面無乳皮、露粗砂,并將縫面清洗干凈。門槽二期混凝土與主體結(jié)構(gòu)的縫面等特殊部位,應(yīng)采用免拆除的金屬模板網(wǎng)。
4.6混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土在拆模完成后應(yīng)及時使用薄膜或者土工布覆蓋,并及時灑水養(yǎng)護(hù),保證混凝土始終處于濕潤狀態(tài)。灑水養(yǎng)護(hù)的時間不能低于28d,對有飾面效果要求的部位應(yīng)適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)的時間。有抹面要求的部位,不能過早灑水,抹面完成后盡快進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),并根據(jù)混凝土凝固劑氣溫情況決定灑水養(yǎng)護(hù)的時間。為防止混凝土表面產(chǎn)生污染,養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)當(dāng)與拌合用水一致,并且要求同一視覺范圍內(nèi)的清水混凝土的養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)當(dāng)一致。設(shè)置專人負(fù)責(zé)混凝土的養(yǎng)護(hù),并做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。
4.7清水混凝土的缺陷
修補在施工的過程中,可能存在少量的氣泡、漏漿、砂線及模板拼縫痕跡等細(xì)小弊病,可以用與結(jié)構(gòu)混凝土強度等級相同,同品種的水泥,摻加一定量的白水泥制成水泥漿,對氣泡進(jìn)行填塞修補;對于有防水要求的結(jié)構(gòu)混凝土,其螺桿孔的封堵應(yīng)采用有防水效果預(yù)縮砂漿或者環(huán)氧材料的材料進(jìn)行封堵。缺陷修補的部位在水泥漿硬化后,應(yīng)采用細(xì)砂紙打磨光潔,并用水沖洗干凈。修補后的部位應(yīng)無明顯的修補痕跡。4.8混凝土的成品保護(hù)(1)施工完成后應(yīng)及時使用薄膜或者土工布進(jìn)行覆蓋,既可以起到養(yǎng)護(hù)的作用,也可以防止上層混凝土施工的砂漿污染已經(jīng)施工完成的清水混凝土的表面;(2)陽角等容易被磕碰的部位,采用膠合板進(jìn)行保護(hù),防止混凝土邊角被磕碰破壞;(3)當(dāng)掛架、腳手架吊籃等施工設(shè)備需要與成品混凝土墻面接觸時,應(yīng)使用墊板保護(hù);(4)禁止剔鑿成品混凝土表面。
5特殊氣溫條件下的施工措施
5.1雨季施工
(1)雨季施工,應(yīng)提前收集氣象信息,合理安排施工,雨天不再安排清水混凝土的澆筑施工;(2)增加骨料含水率的測定頻率,適當(dāng)調(diào)整拌合用水量;(3)骨料堆應(yīng)設(shè)置排水和防污水污染的設(shè)施,頂部增加防雨棚;(4)倉內(nèi)采取排水、截水措施,防止雨水流入倉內(nèi);(5)雨后應(yīng)先排除倉內(nèi)積水,如混凝土能重塑,被雨水沖刷的部位應(yīng)加鋪砂漿后繼續(xù)澆筑,否則應(yīng)按施工縫處理。
5.2冬季施工措施
日平均氣溫連續(xù)5d在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5d在-3℃以下時,應(yīng)按低溫季節(jié)要求施工。根據(jù)豐寧地區(qū)氣候情況,冬季施工混凝土采用蓄熱法。低溫季節(jié)摻入混凝土的防凍劑應(yīng)經(jīng)過試驗對比,混凝土表面不得產(chǎn)生明顯的色差。當(dāng)日平均氣溫連續(xù)5d在-5℃以下時,應(yīng)將骨料加熱。骨料加熱可用暖風(fēng)機,粗骨料可采用蒸汽直接加熱,但不得影響混凝土的水膠比。骨料不需加熱時,粗骨料表面不應(yīng)結(jié)冰,不摻混冰雪;細(xì)骨料不得含有凍塊。低溫季節(jié)混凝土宜采用熱水拌和。拌和用水溫度超過60℃時,應(yīng)改變拌和加料順序,將骨料與水先拌和,再加入水泥,以免水泥假凝。冬季施工混凝土的運輸工具應(yīng)采取保溫措施,就是將攪拌車的攪罐覆蓋,將自卸汽車的車斗覆蓋等;炷翝仓䝼}位搭設(shè)暖棚或者創(chuàng)造相對密閉、保溫的施工空間,倉內(nèi)倉面溫度應(yīng)大于3℃,對于低于3℃的部位應(yīng)使用暖風(fēng)機加熱至3℃以上,方可澆筑混凝土;炷翝仓瓿刹⒊跄,應(yīng)使用不吸潮的保溫材料將混凝土表面覆蓋,保證混凝土在達(dá)到設(shè)計強度的30%前不受凍。當(dāng)氣溫低于-15℃時,禁止進(jìn)行清水混凝土的相關(guān)施工。
6結(jié)語
(1)通過試驗優(yōu)化配合比參數(shù),有利于減少氣泡及局部混凝土色差;適當(dāng)增加塌落度有利于減少混凝土的氣泡;(2)使用雙面泡沫膠可以有效減少漏漿;(3)鋼管圍檁及木枋配合拉筋使用,可以減少結(jié)構(gòu)形變;(4)合理布置振搗機具,適當(dāng)加長振搗時間,可以最大限度保證振搗質(zhì)量并減少混凝土表面氣泡。