混凝土施工

按照設(shè)計(jì)要求的性能、規(guī)格和部位，將砂、石、水泥和水等按適當(dāng)比例拌制后，澆筑成建筑物的工程。在水利工程中，它廣泛應(yīng)用于修建閘壩、引水和泄水系統(tǒng)、廠房、泵站以及各類(lèi)水工建筑物?；炷凉こ淌┕ぃ韪鶕?jù)混凝土的種類(lèi)（如不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土）、要求的性能（如干硬性混凝土、低流態(tài)混凝土、高流態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土等）、建筑物的體形（如壩體或廠房基礎(chǔ)等大體積混凝土及梁、板、柱等薄結(jié)構(gòu)混凝土）、當(dāng)時(shí)的氣溫條件（常溫、高溫或低溫季節(jié)）以及其他施工條件，采用相應(yīng)的施工方法。常規(guī)混凝土施工一般包括以下工序：①模板的制作與安裝（見(jiàn)模板工程）；②鋼筋的加工與安裝；③基礎(chǔ)或澆筑面的清理；④混凝土骨料（見(jiàn)水工建筑材料）的生產(chǎn)，包括開(kāi)采、篩分和運(yùn)輸；⑤混凝土的拌制；⑥混凝土運(yùn)輸；⑦混凝土澆筑，包括平倉(cāng)和振搗；⑧混凝土養(yǎng)護(hù)；⑨需要進(jìn)行的混凝土溫度控制措施。

混凝土拌制將砂石骨料、 水泥、 水以及摻和料、外加劑等按規(guī)定的配合比拌和制成混凝土拌和物。拌制混凝土的方式要根據(jù)工程情況、混凝土工程量、澆筑方法、施工進(jìn)度、要求的混凝土技術(shù)特性、現(xiàn)場(chǎng)布置、交通條件等選用。有些中小型水利工程常采用混凝土拌和站，即將若干小型拌和機(jī)集中一處進(jìn)行生產(chǎn)。其廠房結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械設(shè)備易于購(gòu)置，便于因地制宜布置，并能同時(shí)生產(chǎn)幾種標(biāo)號(hào)的混凝土，但一般自動(dòng)化程度低，拌和機(jī)容量小，拌制的混凝土均勻性較差。大中型水利工程多采用混凝土拌和樓(見(jiàn)彩圖)，將進(jìn)料和貯料，配料稱(chēng)量、拌和出料都集中在一個(gè)拌和樓上，可自動(dòng)控制，集中操作，生產(chǎn)效率高。這種拌和樓與骨料堆存場(chǎng)地、水泥貯存罐以及配套的輸送、提升和其他裝置，構(gòu)成混凝土拌和系統(tǒng)。有的大型工程，還在兩岸不同高程分設(shè)幾處拌和系統(tǒng)，以適應(yīng)各部位和各階段施工的需要。無(wú)論采用哪種拌制混凝土的方式，都必須控制好混凝土拌制的質(zhì)量。首先，要嚴(yán)格按照配料單進(jìn)行配料，水泥、骨料、水以及摻和料、外加劑等的稱(chēng)量要準(zhǔn)確，偏差不超過(guò)規(guī)定值；其次要將混凝土各組分拌和均勻，遵守規(guī)定的投料程序和拌和時(shí)間。

混凝土運(yùn)輸將混凝土拌和物從拌制地點(diǎn)運(yùn)送到澆筑倉(cāng)面,既要逾越水平距離,還要克服高程差。因此，混凝土運(yùn)輸通常分為水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸。

①水平運(yùn)輸分有軌和無(wú)軌兩種方式。有軌運(yùn)輸通常使用軌距為762mm或1000mm的窄軌鐵路,以機(jī)車(chē)牽引裝有混凝土罐的平臺(tái)列車(chē)。無(wú)軌運(yùn)輸主要采用自卸汽車(chē)。

②垂直運(yùn)輸主要采用門(mén)座式、塔式或纜式起重機(jī)吊運(yùn)混凝土拌和物。采用門(mén)座式或塔式起重機(jī)澆筑混凝土壩時(shí)，常需配以棧橋，由鐵路機(jī)車(chē)將混凝土運(yùn)輸平臺(tái)列車(chē)牽引至棧橋上，再由起重機(jī)吊運(yùn)混凝土罐入倉(cāng)。采用纜式起重機(jī)（見(jiàn)彩圖）則不需棧橋，可由鐵路機(jī)車(chē)直接牽引混凝土運(yùn)輸平臺(tái)列車(chē)到纜式起重機(jī)下面，由纜機(jī)將混凝土罐吊運(yùn)入倉(cāng)。纜式起重機(jī)的布置形式有兩岸塔架固定不動(dòng)的固定式；一端塔架固定，另一端塔架沿弧形軌道移動(dòng)的幅射式；兩岸塔架沿軌道平行移動(dòng)的平行式等。

③混凝土泵和帶式輸送機(jī)也可用于運(yùn)送混凝土拌和物。這兩種設(shè)備均屬連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，都可兼用于水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸。混凝土泵輸送混凝土的水平運(yùn)距一般為200～500m，最大可達(dá)1000m；泵送高度一般為50～100m，最大可達(dá)310m。帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)率很高，設(shè)備投資相對(duì)較低,可直接澆筑入倉(cāng),但須用專(zhuān)門(mén)的槽形帶式機(jī)，有時(shí)因現(xiàn)場(chǎng)條件，使用受到限制。此外，還可以用混凝土攪拌車(chē)和混凝土泵車(chē)運(yùn)送混凝土?；炷翑嚢柢?chē)可運(yùn)送濕料，也可運(yùn)送干料，在運(yùn)輸途中加水拌和。運(yùn)送干料時(shí)，兼作拌和設(shè)備。在小型水利工地上，也有用小型機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)或手推車(chē)運(yùn)送混凝土和用提升塔作垂直運(yùn)輸。

混凝土澆筑根據(jù)施工對(duì)象、技術(shù)要求、施工條件，分別采用不同的澆筑方法，常用的方法如下。

①常規(guī)澆筑法:混凝土拌和物入倉(cāng)后,按照一定的厚度、次序、方向，分層進(jìn)行澆筑。這是各類(lèi)建筑物和壩體混凝土施工廣泛應(yīng)用的方法。混凝土澆筑層厚，根據(jù)倉(cāng)面大小、拌和能力、澆筑速度、振搗器性能及氣溫條件等因素確定。澆入倉(cāng)內(nèi)的混凝土要隨澆隨平倉(cāng)，并按要求依次振搗。對(duì)于大壩等大體積混凝土,為防止產(chǎn)生溫度裂縫和受澆筑能力的限制，常將壩體沿壩軸線按15～20m的間距用橫縫分成若干壩段。每個(gè)壩段又根據(jù)其長(zhǎng)度用平行于壩軸線的縱縫分成幾個(gè)壩塊。每一壩塊每次澆筑高度為0.75～3m，各壩段和壩塊交替上升。這種方法稱(chēng)為柱狀澆筑法（見(jiàn)圖）。隨著預(yù)冷技術(shù)的發(fā)展，有些壩不分縱縫，只分橫縫，稱(chēng)為通倉(cāng)澆筑法。采用上述澆筑方法，還必須根據(jù)氣溫條件采取相應(yīng)的混凝土溫度控制措施，并在壩體溫度降到穩(wěn)定溫度或達(dá)到要求溫度以后，進(jìn)行接縫灌漿。

②泵送混凝土：用混凝土泵或混凝土泵車(chē)，將高流態(tài)混凝土通過(guò)導(dǎo)管壓送到澆筑倉(cāng)內(nèi)。這種方法適用于場(chǎng)地狹窄、澆筑倉(cāng)面小、干擾多、作業(yè)困難的部位，如隧洞襯砌和一些局部薄結(jié)構(gòu)混凝土。泵送混凝土需要較高的坍落度，所用的粗骨料粒徑受到限制，因而單位體積混凝土的水泥用量相對(duì)較高。

③噴射混凝土:用混凝土噴射機(jī),以壓縮空氣為動(dòng)力將骨料、水泥、水和外加劑等混合料噴向巖石表面，膠結(jié)、凝固成混凝土。這種方法主要用于地下工程支護(hù)和保護(hù)巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定，常與錨桿配合應(yīng)用，簡(jiǎn)稱(chēng)錨噴。

④預(yù)填骨料壓漿混凝土：將粗骨料先填入需要澆筑的部位，然后用壓力灌入水泥砂漿，形成混凝土的施工方法。這種方法適用于鋼筋稠密、埋件復(fù)雜等不易澆筑和振搗的結(jié)構(gòu)部位以及修補(bǔ)加固混凝土結(jié)構(gòu)物，亦可用于水下混凝土澆筑。壓漿混凝土所填的粗骨料，其最小粒徑不小于2cm；砂漿需采用細(xì)砂，篩除粒徑2.5mm以上的粗顆粒。壓漿程序要由下而上，逐漸上升，不能間斷。漿體上升速度以50～100cm/h為宜。

⑤碾壓混凝土：用常規(guī)的土石方施工機(jī)械運(yùn)輸、鋪攤，用振動(dòng)碾碾壓超干硬性混凝土的施工方法（見(jiàn)碾壓混凝土施工）。

⑥水下混凝土：將混凝土拌和物按照要求直接澆到水下預(yù)定部位的一種施工方法（見(jiàn)水下混凝土澆筑）。

除以上各種混凝土澆筑法外，在結(jié)構(gòu)條件允許，并且具備吊裝設(shè)備時(shí)，有些混凝土構(gòu)件可以預(yù)先在工廠內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)附近制作，達(dá)到一定強(qiáng)度以后再行吊裝。水利工程中一些閘壩上面的橋梁、廠房上部的梁、柱結(jié)構(gòu)以及許多渠系建筑物如渡槽等，常采用預(yù)制混凝土構(gòu)件。與現(xiàn)澆混凝土比較，預(yù)制混凝土構(gòu)件可在工廠生產(chǎn)，容易控制質(zhì)量，有利于產(chǎn)品定型化；可加速模板周轉(zhuǎn)，節(jié)省模板費(fèi)用；可加快工程進(jìn)度，避免高空立模的困難。混凝土構(gòu)件在預(yù)制時(shí),要考慮吊裝的需要,對(duì)吊點(diǎn)位置、吊環(huán)設(shè)置、吊裝應(yīng)力及變形等，都要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算。

混凝土質(zhì)量控制為保證混凝土施工的質(zhì)量，施工中要對(duì)原材料、配合比、施工過(guò)程的各主要環(huán)節(jié)及硬化后的混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制和檢查。對(duì)混凝土質(zhì)量的要求是內(nèi)部密實(shí)，外觀符合設(shè)計(jì)要求，在規(guī)定的強(qiáng)度保證率下，實(shí)際強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求，并能達(dá)到強(qiáng)度勻質(zhì)性指標(biāo)，同時(shí)還要滿足抗?jié)B、抗凍等性能的要求。對(duì)強(qiáng)度保證率各國(guó)規(guī)定不一，中國(guó)對(duì)水工混凝土規(guī)定，按許可應(yīng)力法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)(如大壩)，混凝土同批試件（試件組數(shù)n≥30）統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度保證率最低不得小于80％;按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（如廠房），最低不得小于90％。關(guān)于勻質(zhì)性指標(biāo)，有的國(guó)家采用強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)離差σ,有的國(guó)家采用強(qiáng)度離差系數(shù)Cv。中國(guó)規(guī)定以Cv值評(píng)定優(yōu)劣。