增強水庫輸水洞混凝土質量控制措施分析工學論文
摘要：本文就水庫輸水隧洞混凝土作一探討，重點分析了水庫輸水隧洞混凝土產生裂縫的原因。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量的目的。
關鍵詞：隧洞；混凝土；施工；養護；裂縫
在水庫的規劃布置中，都離不開輸水隧洞。水工隧洞是在復雜的水環境下運行的，混凝土不但有不同程度的長期抗磨蝕要求，還要承受圍巖和水壓力，特別是有的工程在圍巖地質條件惡劣和水壓力較高時，同時還有抗滲和耐久性的要求。混凝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系，因此在水工隧洞施工中混凝土質量要求高。文中將分析水工隧洞混凝土施工中的問題并探討如何預防其質量問題。
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，由于施工環境和條件較差，混凝土用砂、石料質量波動較大，有的泵送混凝土由于設計強度不高，而當地又沒有粉煤灰等摻合料，導致水灰比偏大、單位用水量偏高，易產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較大。由于多種原因導致了水工隧洞混凝土質量的波動，過高的強度對于工程質量是一種浪費，過低的強度給工程質量帶來隱患，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。混凝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，井及早開始灑水養護，且規定混凝土養護時間不宜少于2 8d。有特殊要求的部位宜適當延長養護時間。
結合工程實踐，有以下兩個主要問題值得探討：
(1)混凝土工程結構養護與質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，由于受場地等條件的限制．難以對混凝土表面進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間不足或忽視養護的問題。
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、有效地進行水化，導致混凝土裂縫的產生和強度達不到設計要求。按混凝土齡期強度發展系數推算，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)溫度應力作用下產生的裂縫
在隧洞混凝土襯砌施工過程中，洞內溫度一般維持較低，而混凝土中水泥水化反應產生的大量熱量致使混凝土內部溫度過高(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生裂縫。在混凝土養護過程中，由于忽視水溫和養護措施不當引起混凝土的裂縫。混凝土澆筑后的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行灑水養護，會進一步增大混凝土內外溫差，促使混凝土裂縫產生。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一步加劇了裂縫的產生。
(二)外部圍巖應力效應產生的裂縫
水工隧洞施工一般安排的工期較緊，受開挖成洞條件差的影響，被迫對襯砌混凝土進行施工，混凝土質量難以得到保證，受作業內容的限制，加之養護工作質量差．混凝土很難達到設計的齡期強度。在這種隧洞施工中，由于開挖支護作業皆為短距離循環進行，在圍巖類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生的隧洞襯砌混凝土裂縫。此類裂縫發育規模往往較明顯，對隧洞破壞的影響較為嚴重。 (三)地質水文條件變化產生的結構變形裂縫
隨著水電行業的迅速發展，水工隧洞的地質、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、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資料進行設計作業，對施工現場地質等狀況的變化則難以掌握}部分監理人員專業能力受限制，施工單位搶工期，致使“按圖施工”發生在變化了的地質條件下，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生裂縫。此類裂縫產生的機理較為直觀，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，建立相關工程建設的信息運作系統，參建人員易于做出符合客觀規律的決策判斷。通過信息控制和交流，收集和積累相應的工程經驗，進行多方溝通和促進工程的建設。預防和控制裂縫問題。
(二)施工現場的控制措施
1、在施工過程中根據地質條件的變化及時調整和確定有效的施工方案。
2、設計人員依據變化的地質、水文條件做出施工設計的變更調整，明確隧洞開挖的支護方法和合理的混凝土澆筑成型方案。優化混凝土的配筋和配合比等構成混凝土質量的技術指標。
3、建筑材料的選用應嚴格把關，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、監理人員及時掌握施工現場的具體隋況，控制施工中的各個工序環節，使質量問題盡快解決，監理的信息管理工作得以完善。 5、施工過程的控制： ①隧洞開挖施工避免對圍巖的過多破壞，對有塌方的地方采取補救措施予以必要的回填加固，控制開挖過程對巖體的振動，防止產生對已成型隧洞混凝土的擾動破壞，強化開挖作業時隧洞內的通風和排水工作，改善施工環境條件。②灌漿和噴錨嚴格按設計要求施工。由于開挖面的層次不齊，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面與巖面結合的不密實，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噴混凝土的效能，消除圍巖二次或三次應力重分布產生的作用，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，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．考慮既要避免灑水養護造成混凝土內外溫差過大，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，避免供電線路長期受潮損壞，發生安全事故。采用混凝土澆筑鋼模臺車撤離前移后，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，對洞口實施封閉保溫，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。
五 結語
水工隧洞混凝土的質量控制和保證貫穿于壘過程，施工前對于隧洞混凝土原材料的選擇、配合比的試驗與優化也很重要，施工控制更起著關鍵的作用。即使有優秀的設計，合適的原材料，安全，合理、優化的混凝土配合比設計，如果在施工中得不到認真、有效地貫徹實施．混凝土工程質量就得不到保證，也不可能有好的工程質量。
【增強水庫輸水洞混凝土質量控制措施分析工學論文】相關文章：
水利大壩工程混凝土施工常見質量問題的控制措施分析論文03-01
低溫對水泥混凝土質量的影響及控制措施論文03-12
混凝土的自縮及其控制措施論文03-12
混凝土裂縫產生的原因及控制措施論文06-30
鋼筋混凝土橋梁病害分析及處理措施工學論文03-09
現澆混凝土樓板裂縫預防控制措施論文03-12
- 相關推薦