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[摘要] 因具有诸多优点，水泥混凝土在水利工程建设中的用量尤为巨大，使用范围更是极其广阔。混凝土施工技术的好坏直接关系着水利工程的建设质量及工程的使用寿命。本文着重探讨了水利工程建筑的水闸、坝体和接缝等重要部位的混凝土施工技术。
[关键词] 水利工程， 混凝土， 施工技术
[abstract] because it has many merits, cement concrete in water conservancy engineering construction of dosage is particularly great, use is extremely wide range. The stand or fall of concrete construction technology are directly related to the construction of water conservancy project quality and engineering service life. This paper focuses on the water conservancy project of building sluices, the dam and joint etc important parts of the concrete construction technology.
[key words] water conservancy works, concrete, construction technology
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
一、引言
水泥混凝土在水利工程建设中的应用范围极其广阔，几乎涉及如水电站、抽水站、大坝、水闸、港口、桥梁、隧洞等所有的水工建筑物，是水利工程建设中最重要的建筑材料。水利工程的施工工程量通常较大，且环境复杂、工期长。对于不同的水工建筑物，在不同的施工环境和季节情况下，对混凝土的配料、浇筑等施工技术的要求都会存在较大差异。施工技术的好坏都直接关系到整个水利工程的施工质量及工程使用寿命。因此，在混凝土施工中，必须采用高水平的施工技术，落实到位施工技术要点，以确保工程质量符合标准和规范要求。
二、混凝土水闸施工技术
水闸是水利工程建筑的重要组成部分，其施工场地开阔，便于控制，但地基处理复杂，排水困难，并且薄而小的混凝土结构较多，很容易产生施工干扰。因此，必须采取合理的混凝土施工工艺措施与施工程序。
2.1 混凝土浇筑顺序原则
（1）先浇筑自重大的部分，再浇筑自重小的，一方面可以使基础及早沉实，另一方面可以减少自重大的部分对相邻较轻的建筑物基础的牵动。
（2）先浇筑深基础，既可减少排水工程量，又避免了其施工过程中对相邻已完成的浅基础的扰动破坏。
（3）对有上层建筑物的部位或需要几次浇筑高度较大的部位应先行浇筑，以防对较矮建筑的施工产生干扰。
（4）确定施工程序后，应对主要部分进行浇筑，然后再浇筑次要的和零星的浇筑建筑，在保证重要部分的前提下，也可穿插进行浇筑。
2.2 水闸底板的混凝土施工
水闸底板施工一般包括立模、绑扎钢筋、架立舱面脚手架、浇筑混凝土等环节。水闸板浇筑前，必须在软土地基上铺设一层8～10厘米厚的素混凝土垫层，以保护地基，方便找整基面。底板立模只需在其四周架立侧模板，再通过支撑和地龙木固定于木桩上。为避免在混凝土浇筑时底板层面钢筋出现沉降，钢筋应固定在预制的混凝土冷态支柱上，且混凝土强度应与浇筑部位相同，表面要形成麻面，并通过计算确定支柱的尺寸和间距、底板厚度、钢筋分布以及脚手架的布置。为防止混凝土减料口出的面层钢筋变形，可使用铅丝帮吊与舱面的脚手架上。厚度小于一点五米的底板的混凝土施工，可采用斜面层铺料去浇筑。一般底板面积较大，混凝土供料强度要符合施工要求，以避免产生冷缝。
2.3 水闸闸墩的混凝土施工
水闸闸墩由于厚度薄而高度大，且工程面极其狭窄，施工非常不便。加之在门槽部位的预埋件多且钢筋密集，在施工中将会有极大的干扰。因此在闸墩施工缝处理中，要根据缝面的倾向进行混凝土的浇筑，当沉陷缝设置于中部，浇筑施工时要注意止水作业。当底板与闸墩连接为一体时，为防止同块底板的水闸闸墩出现不均匀沉陷，应采用对称的浇筑混凝土的施工工艺。闸槽混泥土浇筑是闸墩施工中的难点，通常应采用预制门槽或预留二期混凝土一次浇筑的方式。
闸墩混凝土浇筑的固定模板施工是水利工程施工中常见的施工工艺。这种施工方法主要在立模，其是减小闸墩厚度和垂直度误差的关键。在立模时，应当先立闸墩两侧的平面模板，再立两端的圆头模板。在混凝土浇筑时，为保证闸墩的浇筑厚度，传统做法是对拉螺栓加套筒固定模式，但拉螺栓需要抽出，这样不易保证闸墩的平整度。因此，当前的普遍做法是将对拉螺栓埋入预制四棱柱内，并定制一些硬质橡胶垫块，传入对拉螺栓两端，使两只像胶垫块与四棱柱体厚度的总长恰好与闸墩厚度相等。
2.4 水闸混凝土接缝施工技术
（1）混凝土水闸施工缝的留设。一般混凝土水闸底板和消力池间不设置施工缝，但需留设时，应按纵横向做成30～50厘米，沟槽深度在10到20厘米之间，并且为了增强上下层混凝土的粘结，在较关键部分以梅花形每隔40～90厘米嵌入钢筋。当闸墩高度较大时，施工缝应当设置在结构受力最小的地方。对承受单相水头的水闸，闸墩施工缝应做成朝向上游的斜面，当承受双向手头时，闸墩施工缝需要做成带凹凸槽的平面。
（2）水闸沉陷缝的处理技术。水闸沉陷缝的位置由设计方案决定，一般宽度为2到3厘米，缝面应平整，内部设有起结构防渗作用的止水。在施工中，常采用塑料止水带、镀锌铁皮、紫铜片盒橡胶等材料制作止水；聚氯乙烯止水带相互连接可用搭接长度在10厘米以上的热粘结法，紫铜止水接长可用对焊接法在2厘米以上的双面焊接方法，橡胶止水带则用硫化热法粘结。对于永久缝的填料，一般选用低发泡塑料板和沥青油毡等材料；常用的安装方法有先贴法和后贴法两种。
三、常规混凝土坝施工技术
1、混凝土坝分缝分块技术
混凝土大坝不可能一次性连续不断的浇筑完成，需将坝体分化成若干浇筑块分别进行混凝土的浇筑。混凝土坝的浇筑块一般是在永久横缝已经划分坝段的基础上，用临时性纵缝以及水平缝划分而成。一般坝体分缝分块的形式有三种，即通仓浇筑、错缝分块和纵缝分块。具体来说：（1）通仓浇筑。不设纵缝，按照整个坝段分层进行混凝土的浇筑，一般不需要埋设冷却水管；该浇筑技术浇筑仓面大，便于机械化施工，施工速度快，但由于浇筑长度大，容易出现温度裂缝，所以对温度应严格控制。（2）错缝浇筑。是依据高度方向错开的竖缝进行分块浇筑；相对于通仓浇筑块较小，对温度的控制要求不高，并且在浇筑时不需要接缝灌浆，但浇筑块间相互约束容易产生温度裂缝，施工时彼此干扰也大。（3）纵缝分块，温度易控，混凝土浇筑工艺简单，彼此干扰小，施工安排灵活，但必须进行接缝灌浆以保证坝体的完整性，且模板工作量大、施工复杂。
3．2 混凝土坝接缝灌浆技术
对于混凝土拱坝、纵缝及其他有整体性要求坝型的横缝都必须进行接缝灌浆处理以保证坝体的整体性。
（1）接缝灌浆管路系统布置方式。接缝灌浆管路系统布置主要有盒式灌浆管路系统、重复式灌浆管路系统与骑缝式灌浆系统三种。其中盒式灌浆管路系统进、回浆管不易堵塞，灌浆质量有保证，但耗费管材较多，主要用于纵缝灌浆；重复式灌浆管路系统能够重复进行灌浆而不堵塞管路；骑缝式灌浆系统扩散灌浆更为流畅，且管路不易堵塞，升浆均匀。
（2）接缝张开度与接缝灌浆压力的设计。接缝张开度是衡量接缝可灌性的重要指标，在水泥最大颗粒小于张开度的三倍时，才能顺利进行灌浆。一般张开度不应小于0.5毫米，但也不易过大，否则会增加水泥的使用量，从而引起较大的干缩。一般来说，张开度的理想值约为1到3毫米。但随着灌浆压力的增加，张开度会增大，可能对坝块地层产生拉应力，为此必须对张开度的增大量进行严格控制。接缝灌浆压力一般设计为0.2兆帕，以控制灌区层顶的接缝灌浆压力为主，其次是控制递呈接缝灌浆的压力，无需控制进浆管口的压力。灌浆前，应准确计算灌浆时代表性坝块的应力。
（3）接缝灌浆施工技术。接缝灌浆属隐蔽工程，所以必须采用合理的施工工艺和工序，严格控制灌浆施工质量。在灌浆顺序的选择上，要防止坝块应力状态恶化而引起灌浆接缝剪切破坏或重新拉裂；防止因坝体变形而导致的相邻接缝张开度变小或闭合；要满足初期蓄水高程问题。横缝和纵缝的灌浆先后顺序应根据水泥结石与坝块的受力条件而定，一般是先横缝后纵缝，如果考虑坝块的侧向稳定，也可以先纵缝后横缝，但任何状况下横缝和纵缝都不能同时灌注。
四、结束语
水泥混凝土施工是水利工程建设中的重要组成部分之一，其施工技术的选择与程序的安排对整个工程质量的保证具有极为重要的影响，尤其是坝体和水闸的混凝土施工更是确保水利工程质量的关键。只有采用高水平合理的施工技术才能确保工程的高质量。
参考文献
[1] 李志明.水利工程施工技術探讨 [J].科技创业,2009(07).
[2] 张锡锁.浅析水利水电工程施工布置优化 [J].水利科技,2009(6).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
[关键词] 水利工程， 混凝土， 施工技术
[abstract] because it has many merits, cement concrete in water conservancy engineering construction of dosage is particularly great, use is extremely wide range. The stand or fall of concrete construction technology are directly related to the construction of water conservancy project quality and engineering service life. This paper focuses on the water conservancy project of building sluices, the dam and joint etc important parts of the concrete construction technology.
[key words] water conservancy works, concrete, construction technology
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
一、引言
水泥混凝土在水利工程建设中的应用范围极其广阔，几乎涉及如水电站、抽水站、大坝、水闸、港口、桥梁、隧洞等所有的水工建筑物，是水利工程建设中最重要的建筑材料。水利工程的施工工程量通常较大，且环境复杂、工期长。对于不同的水工建筑物，在不同的施工环境和季节情况下，对混凝土的配料、浇筑等施工技术的要求都会存在较大差异。施工技术的好坏都直接关系到整个水利工程的施工质量及工程使用寿命。因此，在混凝土施工中，必须采用高水平的施工技术，落实到位施工技术要点，以确保工程质量符合标准和规范要求。
二、混凝土水闸施工技术
水闸是水利工程建筑的重要组成部分，其施工场地开阔，便于控制，但地基处理复杂，排水困难，并且薄而小的混凝土结构较多，很容易产生施工干扰。因此，必须采取合理的混凝土施工工艺措施与施工程序。
2.1 混凝土浇筑顺序原则
（1）先浇筑自重大的部分，再浇筑自重小的，一方面可以使基础及早沉实，另一方面可以减少自重大的部分对相邻较轻的建筑物基础的牵动。
（2）先浇筑深基础，既可减少排水工程量，又避免了其施工过程中对相邻已完成的浅基础的扰动破坏。
（3）对有上层建筑物的部位或需要几次浇筑高度较大的部位应先行浇筑，以防对较矮建筑的施工产生干扰。
（4）确定施工程序后，应对主要部分进行浇筑，然后再浇筑次要的和零星的浇筑建筑，在保证重要部分的前提下，也可穿插进行浇筑。
2.2 水闸底板的混凝土施工
水闸底板施工一般包括立模、绑扎钢筋、架立舱面脚手架、浇筑混凝土等环节。水闸板浇筑前，必须在软土地基上铺设一层8～10厘米厚的素混凝土垫层，以保护地基，方便找整基面。底板立模只需在其四周架立侧模板，再通过支撑和地龙木固定于木桩上。为避免在混凝土浇筑时底板层面钢筋出现沉降，钢筋应固定在预制的混凝土冷态支柱上，且混凝土强度应与浇筑部位相同，表面要形成麻面，并通过计算确定支柱的尺寸和间距、底板厚度、钢筋分布以及脚手架的布置。为防止混凝土减料口出的面层钢筋变形，可使用铅丝帮吊与舱面的脚手架上。厚度小于一点五米的底板的混凝土施工，可采用斜面层铺料去浇筑。一般底板面积较大，混凝土供料强度要符合施工要求，以避免产生冷缝。
2.3 水闸闸墩的混凝土施工
水闸闸墩由于厚度薄而高度大，且工程面极其狭窄，施工非常不便。加之在门槽部位的预埋件多且钢筋密集，在施工中将会有极大的干扰。因此在闸墩施工缝处理中，要根据缝面的倾向进行混凝土的浇筑，当沉陷缝设置于中部，浇筑施工时要注意止水作业。当底板与闸墩连接为一体时，为防止同块底板的水闸闸墩出现不均匀沉陷，应采用对称的浇筑混凝土的施工工艺。闸槽混泥土浇筑是闸墩施工中的难点，通常应采用预制门槽或预留二期混凝土一次浇筑的方式。
闸墩混凝土浇筑的固定模板施工是水利工程施工中常见的施工工艺。这种施工方法主要在立模，其是减小闸墩厚度和垂直度误差的关键。在立模时，应当先立闸墩两侧的平面模板，再立两端的圆头模板。在混凝土浇筑时，为保证闸墩的浇筑厚度，传统做法是对拉螺栓加套筒固定模式，但拉螺栓需要抽出，这样不易保证闸墩的平整度。因此，当前的普遍做法是将对拉螺栓埋入预制四棱柱内，并定制一些硬质橡胶垫块，传入对拉螺栓两端，使两只像胶垫块与四棱柱体厚度的总长恰好与闸墩厚度相等。
2.4 水闸混凝土接缝施工技术
（1）混凝土水闸施工缝的留设。一般混凝土水闸底板和消力池间不设置施工缝，但需留设时，应按纵横向做成30～50厘米，沟槽深度在10到20厘米之间，并且为了增强上下层混凝土的粘结，在较关键部分以梅花形每隔40～90厘米嵌入钢筋。当闸墩高度较大时，施工缝应当设置在结构受力最小的地方。对承受单相水头的水闸，闸墩施工缝应做成朝向上游的斜面，当承受双向手头时，闸墩施工缝需要做成带凹凸槽的平面。
（2）水闸沉陷缝的处理技术。水闸沉陷缝的位置由设计方案决定，一般宽度为2到3厘米，缝面应平整，内部设有起结构防渗作用的止水。在施工中，常采用塑料止水带、镀锌铁皮、紫铜片盒橡胶等材料制作止水；聚氯乙烯止水带相互连接可用搭接长度在10厘米以上的热粘结法，紫铜止水接长可用对焊接法在2厘米以上的双面焊接方法，橡胶止水带则用硫化热法粘结。对于永久缝的填料，一般选用低发泡塑料板和沥青油毡等材料；常用的安装方法有先贴法和后贴法两种。
三、常规混凝土坝施工技术
1、混凝土坝分缝分块技术
混凝土大坝不可能一次性连续不断的浇筑完成，需将坝体分化成若干浇筑块分别进行混凝土的浇筑。混凝土坝的浇筑块一般是在永久横缝已经划分坝段的基础上，用临时性纵缝以及水平缝划分而成。一般坝体分缝分块的形式有三种，即通仓浇筑、错缝分块和纵缝分块。具体来说：（1）通仓浇筑。不设纵缝，按照整个坝段分层进行混凝土的浇筑，一般不需要埋设冷却水管；该浇筑技术浇筑仓面大，便于机械化施工，施工速度快，但由于浇筑长度大，容易出现温度裂缝，所以对温度应严格控制。（2）错缝浇筑。是依据高度方向错开的竖缝进行分块浇筑；相对于通仓浇筑块较小，对温度的控制要求不高，并且在浇筑时不需要接缝灌浆，但浇筑块间相互约束容易产生温度裂缝，施工时彼此干扰也大。（3）纵缝分块，温度易控，混凝土浇筑工艺简单，彼此干扰小，施工安排灵活，但必须进行接缝灌浆以保证坝体的完整性，且模板工作量大、施工复杂。
3．2 混凝土坝接缝灌浆技术
对于混凝土拱坝、纵缝及其他有整体性要求坝型的横缝都必须进行接缝灌浆处理以保证坝体的整体性。
（1）接缝灌浆管路系统布置方式。接缝灌浆管路系统布置主要有盒式灌浆管路系统、重复式灌浆管路系统与骑缝式灌浆系统三种。其中盒式灌浆管路系统进、回浆管不易堵塞，灌浆质量有保证，但耗费管材较多，主要用于纵缝灌浆；重复式灌浆管路系统能够重复进行灌浆而不堵塞管路；骑缝式灌浆系统扩散灌浆更为流畅，且管路不易堵塞，升浆均匀。
（2）接缝张开度与接缝灌浆压力的设计。接缝张开度是衡量接缝可灌性的重要指标，在水泥最大颗粒小于张开度的三倍时，才能顺利进行灌浆。一般张开度不应小于0.5毫米，但也不易过大，否则会增加水泥的使用量，从而引起较大的干缩。一般来说，张开度的理想值约为1到3毫米。但随着灌浆压力的增加，张开度会增大，可能对坝块地层产生拉应力，为此必须对张开度的增大量进行严格控制。接缝灌浆压力一般设计为0.2兆帕，以控制灌区层顶的接缝灌浆压力为主，其次是控制递呈接缝灌浆的压力，无需控制进浆管口的压力。灌浆前，应准确计算灌浆时代表性坝块的应力。
（3）接缝灌浆施工技术。接缝灌浆属隐蔽工程，所以必须采用合理的施工工艺和工序，严格控制灌浆施工质量。在灌浆顺序的选择上，要防止坝块应力状态恶化而引起灌浆接缝剪切破坏或重新拉裂；防止因坝体变形而导致的相邻接缝张开度变小或闭合；要满足初期蓄水高程问题。横缝和纵缝的灌浆先后顺序应根据水泥结石与坝块的受力条件而定，一般是先横缝后纵缝，如果考虑坝块的侧向稳定，也可以先纵缝后横缝，但任何状况下横缝和纵缝都不能同时灌注。
四、结束语
水泥混凝土施工是水利工程建设中的重要组成部分之一，其施工技术的选择与程序的安排对整个工程质量的保证具有极为重要的影响，尤其是坝体和水闸的混凝土施工更是确保水利工程质量的关键。只有采用高水平合理的施工技术才能确保工程的高质量。
参考文献
[1] 李志明.水利工程施工技術探讨 [J].科技创业,2009(07).
[2] 张锡锁.浅析水利水电工程施工布置优化 [J].水利科技,2009(6).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。