隧洞混凝土工程施工质量控制技术措施.pdf
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1、102隧洞混凝土工程施工质量控制技术措施王永和(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃 兰州 730046)2023 年第 4 期(总第 225 期)散 装 水 泥Bulk Cement作者简介:王永和(1993-),男,青海海东人,大专,助理工程师,研究方向:水利施工、测量等。摘 要:混凝土工程是水利隧洞施工的核心内容,其施工质量直接关系整个水流隧洞的总体质量。为探讨隧洞混凝土工程施工质量控制技术措施,文章结合甘肃省引洮供水二期工程的主体工程情况,分析了影响隧洞混凝土工程质量的因素,并提出混凝土工程施工质量控制的技术措施。影响隧洞混凝土施工质量的因素较多,任何一个细节把控不当,都会影响最终的
2、施工质量,具体施工中应充分结合隧洞混凝土工程的特点,严格把控各项施工技术措施,以保证施工质量,延长隧洞使用寿命,获得更大的综合效益。关键词:水利隧洞;混凝土工程;配合比设计;浇筑中图分类号:TV554文献标识码:B文章编号:1007-3922(2023)-04-0102-04混凝土是隧洞工程施工中常用的原材料,具有成本低、施工速度快等优势。混凝土由多种物料按照一定比例混合而成,物料质量、配合比、浇筑方式等都会影响混凝土工程施工质量。因此,在实际施工中,需要采取有效的技术措施,保证混凝土工程严格按照既定标准、要求及规范完成,从而创建高质量、高品质的水利隧洞工程项目。1 工程概述甘肃省引洮供水二期
3、工程的主体工程有隧洞、明洞、渡槽及退水管(渠)等建筑物,设计流量1.7m3/s,加大流量 2.0m3/s。八干渠隧洞采用现浇混凝土衬砌,三心圆断面型式,净断面尺寸宽 高=1.6m1.923m,21#、22#、23#隧洞设计纵坡1/1 500,24#隧洞设计纵坡 1/1 250,21#、22#隧洞设计水深 h=1.04m,设计流速 v=1.09m/s,加大流量水深 h=1.20m,流速 v=1.12m/s,23#、24#隧洞设计水深 h=0.97m,设计流速 v=1.18m/s,加大流量水深 h=1.11m,流速 v=1.21m/s。明洞采用现浇混凝土衬砌,三心圆断面型式,净断面尺寸及设计纵坡、
4、流量均与 21#22#隧洞相同。1#渡槽槽身设计为 U 形断面,现浇钢筋混凝土双悬臂结构,设计纵坡 11 000,槽身净断面尺寸宽 高=1.6m1.5m,单跨长 12m,共 12 跨,下部支撑采用混凝土灌注桩+排架结构,混凝土灌注桩底端伸入基岩不小 1.5m。渠尾退水渠长 242m,采用预制钢筋混凝土管道退水,管道直径为 800mm,管道末端设消力池及扩散段。2 影响隧洞混凝土工程质量的因素2.1 混凝土配制混凝土配制是影响混凝土工程质量的主要因素,若混凝土配制质量存在问题,即便采用再先进的施工技术,依旧无法保证隧洞混凝土工程质量。案例工程混凝土浇筑总量约为 32 479.38m3。为满足混凝
5、土连续浇筑需求,每天需要生产240m3混凝土,混凝土配制量大,配制中原材料质量检验是否到位、添加顺序是否合理、搅拌时间是否充分等都会影响最终的配制质量,任何一个细节把控不当,都会影响混凝土工程施工质量。2.2 配合比由于混凝土是一种复合材料,由多种物料按照一定的配合比混合而成,如果配合比不合理,必然会影响最终的施工质量。例如,如果水泥掺量过多,在水化反应影响下,会导致混凝土工程出现裂缝,降低强度和抗震性;若骨料掺量过大,会影响混凝土的密实度;若骨料掺量过少,则起不到补充水泥强度的作用,会影响混凝土工程的总体质量。因此,如何选择科学合理的配合比是隧洞混凝土工程施工的重难点之一。2.3 原材料质量
6、混凝土由水泥、水、粗细骨料、外加剂等按No.4,2023Serial.No.225103照一定的比例混合而成,若原材料存在问题,即便选择了先进的配制设备,配合比再合理也无法保证混凝土工程的质量。因此,在实际施工中,必须严格把控原材料质量。2.4 混凝土浇筑和养护混凝土浇筑后水化反应依然持续,如果混凝土中的热量不能有效散发,会增大混凝土内外温差,形成温度应力,极易出现温度裂缝。合理的浇筑方式和养护方式,有利于水化热散失,应将混凝土内外温差控制在一定的范围内,从而为混凝土固化成型营造良好的条件,以控制裂缝、麻面、起砂等质量问题。2.5 其他因素影响混凝土施工质量的因素较多,除上述因素外,还包括夏季
7、高温、冬季低温、雨水等自然条件因素,这些因素对隧洞混凝土工程施工质量也有很大影响。3 混凝土工程施工质量控制的技术措施3.1 混凝土生产配制技术措施在混凝土配制生产前,全面检查原材料质量、拌和设备性能等。按照图 1 所示的流程来生产和配制混凝土。图 1 混凝土生产配制流程就案例工程而言,混凝土浇筑总量约为32 479.38m3。为满足高峰期 240m3/d 混凝土生产需要,骨料储存按 5d 存量考虑,约 2 400m3。级配料分区存放,成品骨料堆场按长条形布置,分为中石、小石和砂 3 种,各档料之间砌挡墙隔离。水泥和外加剂主要为袋装。水泥采用卡车运输进场,经验收后存放至水泥库。外加剂采购后用卡
8、车运输至现场,存放在外加剂库。在混凝土拌和系统中,砂石料要通过装载机输送到配料机的配料斗中,配料机的储料斗中需要设置电子自动程序配料小车,配料小车将储料斗中的各种原材料,按照配合比配料后,通过拌和机的进料槽,卸到拌和机中,由拌和机充分搅拌后,再输送到浇筑仓面,本标段 22#隧洞新增斜井、22#隧洞 1 号斜井、22#隧洞出口、23#隧洞进口、24#隧洞新增斜井、24#隧洞 2 号斜井、24#隧洞出口各设混凝土拌和站 1 座,拌和站内设 1 台 JS500 型强制式拌和机、1 台 PL1200 型配料机、1 台 ZL50 装载机及电子计量控制室等。每个拌和站的生产能力应达到 25m3/h,以满足
9、高峰期浇筑强度。3.2 混凝土配合比设计针对配合比对混凝土施工质量的影响,需在混凝土工程施工前,通过多次配比试验来确定最佳的配合比。混凝土配合比设计原则是在满足本标段工程设计和施工要求强度、和易性、抗渗性、抗裂性等基础要求的条件下,设计出混凝土配制中各种材料的用量。混凝土配合比设计步骤如下:(1)按照水利隧洞混凝土工程设计要求强度、耐久性等选择合适的水灰比和碎石级配。(2)按照所选骨料的品种、规格、外加剂种类和掺量、混凝土坍落度等,选择每立方米混凝土的用水量及水泥用量。混凝土浇筑地点的坍落度可按照表 1 所示进行选择。表 1 混凝土在浇筑地点的坍落度(使用振捣器)建筑物性质标准圆坍落度/cm素
10、混凝土35配筋率不超过 1%的钢筋混凝土57配筋率超过 1%的钢筋混凝土79(3)严格按照容重法精确计算砂石用量。(4)通过多次配合比试验,保证混凝土中总碱含量不超过 2.5kg/m3,确定基准混凝土配合比。(5)通过配合比试验,并结合水利隧洞混凝土工程设计,调整混凝土总碱含量要求,得出施工配合比。案例工程为水利隧洞,为保证混凝土的抗裂性、抗渗性、抗冻性、耐久性等全部满足设计要求,在混凝土配合比调整中,要控制混凝土水灰比不超过 0.5;充分利用水泥活性控制水化热;各种原材料的计量要准确;按照砂石、粉煤灰的实际含水量,合理调整用水量。为保证混凝土配合比试验的有效性,混凝土配合比试验的环境条件要满
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