增強水庫輸水洞混凝土質(zhì)量控制措施分析工學(xué)論文

　　摘要：本文就水庫輸水隧洞混凝土作一探討，重點(diǎn)分析了水庫輸水隧洞混凝土產(chǎn)生裂縫的原因。并提出了控制措施．以期達到提高水庫輸水隧洞混凝土工程質(zhì)量的目的。

　　關(guān)鍵詞：隧洞；混凝土；施工；養護；裂縫

　　在水庫的規劃布置中，都離不開(kāi)輸水隧洞。水工隧洞是在復雜的水環(huán)境下運行的，混凝土不但有不同程度的長(cháng)期抗磨蝕要求，還要承受?chē)鷰r和水壓力，特別是有的工程在圍巖地質(zhì)條件惡劣和水壓力較高時(shí)，同時(shí)還有抗滲和耐久性的要求�；炷�土的抗壓強度在一定范圍內與其抗磨蝕、抗滲和耐久性成正比關(guān)系，因此在水工隧洞施工中混凝土質(zhì)量要求高。文中將分析水工隧洞混凝土施工中的問(wèn)題并探討如何預防其質(zhì)量問(wèn)題。

　　一、水工隧洞混凝土的施工強度不穩定

　　水工隧洞．特別是一些中小型水利水電工程水工隧洞，由于施工環(huán)境和條件較差，混凝土用砂、石料質(zhì)量波動(dòng)較大，有的泵送混凝土由于設計強度不高，而當地又沒(méi)有粉煤灰等摻合料，導致水灰比偏大、單位用水量偏高，易產(chǎn)生混凝土拌合物離析。另外，不少水工隧洞采用全模板支護澆筑．鋼筋密集，不能全面有效振搗，造成混凝土強度波動(dòng)較大。由于多種原因導致了水工隧洞混凝土質(zhì)量的波動(dòng)，過(guò)高的強度對于工程質(zhì)量是一種浪費，過(guò)低的強度給工程質(zhì)量帶來(lái)隱患，而且對工程結構耐久性有惡劣影響。

　　二、水工隧洞混凝土的養護

　　一般水工隧洞混凝土設計齡期為2 8 d，但有的大型工程也有90 d設計齡期的�；炷�土強度檢驗評定標準規定：“混凝土試件的成型和養護方法，應考慮其代表性。對用以合格評定混凝土強度的試件。應采用標準方法成型之后置于標準養護條件下養護，直到設計要求的齡期�！�，水工混凝土施工規范對水工結構混凝土的養護要求為：塑性混凝土應在澆筑完畢后6h—l 8h內開(kāi)始灑水養護．低塑性混凝土宣在澆筑完畢后立即噴霧養護，井及早開(kāi)始灑水養護，且規定混凝土養護時(shí)間不宜少于2 8d。有特殊要求的部位宜適當延長(cháng)養護時(shí)間。

　　結合工程實(shí)踐，有以下兩個(gè)主要問(wèn)題值得探討：

　　(1)混凝土工程結構養護與質(zhì)檢取樣立方體成型養護條件差異較大。

　　標準立方體試塊取樣的代表性不強，試塊制作后置于溫度(20士3)℃，濕度95％標準養護條件下養護到設計齡期。而隧洞混凝土的施工養護、溫度、濕度受外部氣候和內部圍巖滲水的影響，由于受場(chǎng)地等條件的限制．難以對混凝土表面進(jìn)行不間斷的覆蓋保濕或灑水。

　　(2)隧洞混凝土普遍存在養護時(shí)間不足或忽視養護的問(wèn)題。

　　大部分隧洞工程，都達不到《水工混凝土施工規范》養護2 8 d的要求，一般拆模后僅養護10 d左右。由于混凝土在短期內失水，混凝土膠結材料不能較充分地、有效地進(jìn)行水化，導致混凝土裂縫的產(chǎn)生和強度達不到設計要求。按混凝土齡期強度發(fā)展系數推算，一般混凝土養護l 0 d的強度只相當于養護28d強度的80％。

　　三 水工隧洞裂縫成因分析和影響

　　(一)溫度應力作用下產(chǎn)生的裂縫

　　在隧洞混凝土襯砌施工過(guò)程中，洞內溫度一般維持較低，而混凝土中水泥水化反應產(chǎn)生的大量熱量致使混凝土內部溫度過(guò)高(混凝土與巖石交觸交換很慢)較大的混凝土內外溫差造成混凝土內外部膨脹收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。在混凝土養護過(guò)程中，由于忽視水溫和養護措施不當引起混凝土的裂縫�；炷�土澆筑后的3d-7d，混凝土中的水泥水化較快，水化熱使得混凝土內部溫升迅速提高，如果采用溫度很低的水進(jìn)行灑水養護，會(huì )進(jìn)一步增大混凝土內外溫差，促使混凝土裂縫產(chǎn)生。另外，因養護灑水不均勻，混凝土表面千濕不均引起混凝土表面收縮不均又進(jìn)一步加劇了裂縫的產(chǎn)生。

　　(二)外部圍巖應力效應產(chǎn)生的裂縫

　　水工隧洞施工一般安排的工期較緊，受開(kāi)挖成洞條件差的影響，被迫對襯砌混凝土進(jìn)行施工，混凝土質(zhì)量難以得到保證，受作業(yè)內容的限制，加之養護工作質(zhì)量差．混凝土很難達到設計的齡期強度。在這種隧洞施工中，由于開(kāi)挖支護作業(yè)皆為短距離循環(huán)進(jìn)行，在圍巖類(lèi)別判斷不準的情況下，若采取不當的錨固支護，容易導致圍巖應力的多次重分布和毛洞形狀變形惡化，襯砌的混凝土在一定時(shí)期內承擔了部分或全部支護作用，不可避免地出現了因外部應力作用而產(chǎn)生的隧洞襯砌混凝土裂縫。此類(lèi)裂縫發(fā)育規模往往較明顯，對隧洞破壞的影響較為嚴重。 (三)地質(zhì)水文條件變化產(chǎn)生的結構變形裂縫

　　隨著(zhù)水電行業(yè)的迅速發(fā)展，水工隧洞的地質(zhì)、水文、地形狀況越趨復雜，其變化也較難以準確把握，尤其是建設資金對前期工作投入不夠，地質(zhì)、水文、地形等基礎資料不具體；設計人員僅依據已提供的地質(zhì)資料進(jìn)行設計作業(yè)，對施工現場(chǎng)地質(zhì)等狀況的變化則難以掌握}部分監理人員專(zhuān)業(yè)能力受限制，施工單位搶工期，致使“按圖施工”發(fā)生在變化了的地質(zhì)條件下，采用不適用結構，因隧洞混凝土襯砌結構的相對不合理而產(chǎn)生裂縫。此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的機理較為直觀(guān)，能盡快采取完善措施，破壞的影響可以得到控制。

　　四 裂縫控制措施

　　(一)信息反饋控制措施

　　水工隧洞混凝土施工現場(chǎng)狀況的變化比較大，在工程建設中強化信息管理和反饋，建立相關(guān)工程建設的信息運作系統，參建人員易于做出符合客觀(guān)規律的決策判斷。通過(guò)信息控制和交流，收集和積累相應的工程經(jīng)驗，進(jìn)行多方溝通和促進(jìn)工程的建設。預防和控制裂縫問(wèn)題。

　　(二)施工現場(chǎng)的控制措施

　　1、在施工過(guò)程中根據地質(zhì)條件的變化及時(shí)調整和確定有效的施工方案。

　　2、設計人員依據變化的地質(zhì)、水文條件做出施工設計的變更調整，明確隧洞開(kāi)挖的支護方法和合理的混凝土澆筑成型方案。優(yōu)化混凝土的配筋和配合比等構成混凝土質(zhì)量的技術(shù)指標。

　　3、建筑材料的選用應嚴格把關(guān)，控制混凝土骨料的各項指標要求，選用能降低混凝土水化熱的規范水泥，分析選用水泥添加劑對混凝土溫度裂縫的影響。

　　4、監理人員及時(shí)掌握施工現場(chǎng)的具體隋況，控制施工中的各個(gè)工序環(huán)節，使質(zhì)量問(wèn)題盡快解決，監理的信息管理工作得以完善。 5、施工過(guò)程的控制： ①隧洞開(kāi)挖施工避免對圍巖的過(guò)多破壞，對有塌方的地方采取補救措施予以必要的回填加固，控制開(kāi)挖過(guò)程對巖體的振動(dòng)，防止產(chǎn)生對已成型隧洞混凝土的擾動(dòng)破壞，強化開(kāi)挖作業(yè)時(shí)隧洞內的通風(fēng)和排水工作，改善施工環(huán)境條件。②灌漿和噴錨嚴格按設計要求施工。由于開(kāi)挖面的層次不齊，一些部位噴混凝土厚度不夠，可能形成灌漿和噴混凝土因掛鋼筋網(wǎng)面與巖面結合的不密實(shí)，塌方部位的充填封堵、灌漿未到位，封閉結合不完全，影響支護體、襯砌混凝土和巖石面之間的聯(lián)合作用。③區別加固支護和穩定支護作用．注重洞身側面橫向錨筋與掛網(wǎng)噴混凝土的效能，消除圍巖二次或三次應力重分布產(chǎn)生的作用，降低圍巖應力對襯砌混凝土的影響破壞。④混凝士人倉澆筑振搗均勻．密實(shí)，防止施工中出現的漏振和形成水泥砂漿層，規范施工縫的結合處理，檢查混凝士澆筑的厚度，確定混凝土的鋼筋配置。⑤注重養護及保溫工作，隧洞襯砌混凝土養護時(shí)．考慮既要避免灑水養護造成混凝土內外溫差過(guò)大，又要保證混凝土表面溫潤，混凝土中的水分不散失．且不使洞內積水，避免供電線(xiàn)路長(cháng)期受潮損壞，發(fā)生安全事故。采用混凝土澆筑鋼模臺車(chē)撤離前移后，立即涂刷養護劑，在混凝土表面形成一層保護膜封閉混凝土表面，以達到水分不散失的目的。在低溫季節時(shí)，對洞口實(shí)施封閉保溫，減少洞內溫度隨外界氣溫變化，有效保證混凝土強度的穩定增長(cháng)。

　　五 結語(yǔ)

　　水工隧洞混凝土的質(zhì)量控制和保證貫穿于壘過(guò)程，施工前對于隧洞混凝土原材料的選擇、配合比的試驗與優(yōu)化也很重要，施工控制更起著(zhù)關(guān)鍵的作用。即使有優(yōu)秀的設計，合適的原材料，安全，合理、優(yōu)化的混凝土配合比設計，如果在施工中得不到認真、有效地貫徹實(shí)施．混凝土工程質(zhì)量就得不到保證，也不可能有好的工程質(zhì)量。

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