水利工程钢筋混凝土施工技术研究

周杨棋，宋瑞，杨跃华，陈俊声

江苏省水利建设工程有限公司，江苏省连云港市，222500

摘 要：水利工程是保证民生和生态安全的重要基础设施，钢筋混凝土结构是其主要的承载部分。此类工程一般都处在水下、潮湿或腐蚀性的环境中，对施工技术的耐久性、抗渗性要求很高。本文主要对钢筋选材加工、大体积混凝土温控等关键技术进行分析，给水利工程施工质量的提高提供实践依据。

关键词：水利工程；钢筋混凝土；施工技术

目前水利工程的建设标准越来越高，钢筋混凝土施工要经受复杂的工况检验。水压力、冻融循环等都会造成结构裂缝、钢筋锈蚀等问题，影响工程的使用寿命。本文从施工全过程入手，对各个工序的技术要点进行梳理，希望能给同类工程提供切实可行的技术指导方案。

一、钢筋选材与加工绑扎技术

水利工程钢筋混凝土结构长期处于水下、潮湿或者有侵蚀性介质的环境中，钢筋的选择直接影响到结构的耐久性及安全性，因此选材要严格按照GB 50204-2015规范的要求来执行。优先选用HRB400E级抗震螺纹钢，该类钢筋屈服强度较高、延性较好，可以抵抗水利结构的水压力、地震荷载和温度应力；对水下或者腐蚀性较大的地方，应采用镀锌钢筋或者环氧涂层钢筋，防止氯离子侵蚀，减小锈蚀的风险。加工环节要精确控制钢筋尺寸，用机械切断、弯曲的方法，防止人工加工造成的尺寸偏差，弯曲半径应满足设计要求，不能使钢筋断裂。绑扎时要保证钢筋间距、排距以及保护层厚度准确，用垫块固定，垫块用高强度水泥砂浆或者混凝土材料，间距控制在500～600mm，使受力钢筋均匀受力。同时钢筋搭接、焊接长度要严格按照设计规范进行，搭接接头要错开布置，焊接应为双面焊，焊缝饱满无夹渣、气孔，防止接头处成为受力薄弱点，给钢筋混凝土结构提供可靠的受力支撑^[1]。

二、大体积混凝土浇筑温控技术

水利工程中的大坝、溢洪道、闸室等主要结构大多为大体积钢筋混凝土，浇筑时水泥水化热使内部温度突然上升，与表面温差过大就会造成温度裂缝，影响结构的整体性和抗渗性，因此温控技术是施工的重点。施工前应做温控设计，用低热矿渣硅酸盐水泥，减少水泥的使用量，加入粉煤灰、矿粉等掺合料，降低水化热峰值；另外要调整配合比，掺入高效缓凝剂，延缓初凝时间，减小温度应力。浇筑时分层浇筑、分层振捣，每一层的厚度不大于500mm，振捣用插入式振捣器，振捣到混凝土表面泛浆、无气泡为止，防止漏振、过振。浇筑完毕后立即用塑料薄膜和岩棉被双层覆盖，必要时搭建保温棚，控制内外温差不大于25℃。另外，在大体积混凝土浇筑完成后15-30天内，每隔7天测定一次混凝土的表面和内部温度，并做好记录，发现温差过大时立即采用蓄水养护、通冷却水管等方法降低温度，防止出现温度裂缝，保证大体积混凝土结构的质量^[2]。

三、混凝土抗渗抗冻配合比设计技术

水利工程钢筋混凝土结构大多与水接触，有的结构在严寒地区，需要有良好的抗渗性、抗冻性，所以配合比设计要兼顾强度、抗渗、抗冻这三方面的重要指标，严格按照水利工程混凝土施工规范来操作。抗渗设计上，根据结构的水头高度，选择P6-P12级抗渗混凝土，通过减少水胶比（控制在0.45-0.55之间），增大胶凝材料用量，提高混凝土密实度，阻止渗水通道；另外加入高效减水剂来改善混凝土的和易性，减小孔隙率。抗冻设防用F150-F250级抗冻混凝土，并加入引气剂，在混凝土内产生均匀分布的小气泡，减小因为冻融循环产生的体积膨胀压力，防止混凝土开裂。配合比设计时，需要对砂石骨料做严格的检测，选择质地好、级配好的骨料，含泥量不大于2%，防止杂质影响混凝土的性能；同时做试配试验，调节水胶比、掺合料用量和外加剂掺量，保证混凝土的抗压强度、抗渗等级、抗冻等级都符合设计要求，适合水利工程各种工况下使用，延长结构使用寿命。

四、水下钢筋混凝土浇筑技术

水利工程中的桩基、水下闸底板、消力池等结构需要做水下钢筋混凝土的浇筑工作，施工难度大，容易产生离析、蜂窝、麻面等质量问题，因此需要采用专门的浇筑技术来保证浇筑质量。施工前要清理水下作业面，清除杂物、浮泥，检查钢筋绑扎质量和保护层厚度，保证符合设计要求；另外还要搭设浇筑平台，设置导管，导管用无缝钢管，直径控制在200～300mm，导管内壁光滑，接头采用法兰连接，密封严密，防止漏水。浇筑前对导管做水密性试验，用水压试验的方法来检验其密封性能，保证在使用前没有渗漏现象。浇筑时用导管法浇筑，导管底部距作业面为300～500mm，采用分层浇筑，每层浇筑高度控制在1.5～2.0m，浇筑速度均匀推进，防止导管埋深过浅造成混凝土离析或者埋深过深造成导管堵塞。同时控制混凝土坍落度为180-220mm，保证混凝土具有良好的流动性、和易性，便于水下扩散成型。浇筑时实时观测导管的埋深，适时提高导管的埋深，埋深控制在2～6m之间；浇筑完毕后及时清除表面浮浆，做好养护工作，防止水下结构出现质量问题，保证结构抗渗、承重性能。

五、钢筋混凝土模板支护技术

模板支护属于水利钢筋混凝土施工中的控制结构尺寸、外观质量的环节，要依照结构形状、受力特点来选择合适的模板材质以及支护方式，保证模板有足够的强度、刚度和稳定性。模板采用高强度覆膜胶合板或者钢模板，钢模板表面平整光滑，胶合板涂刷脱模剂，有利于脱模，防止粘结混凝土表面。支护体系使用钢管脚手架加对拉螺栓的形式，脚手架立杆间距控制为1.2～1.5m，横杆间距控制为1.0～1.2m，立杆底部设垫板以增强稳定；对拉螺栓用高强度螺栓，间距按模板受力要求定，一般为600～800mm，螺栓中间装止水片，防渗漏。模板安装前需要放线定位，准确控制模板的位置、标高和垂直度，模板拼接处用密封胶密封，防止浇筑时漏浆。安装完毕之后，对模板进行验收，检查模板的平整度、垂直度、接缝严密性和支护稳定性，验收合格后方可进行混凝土浇筑。浇筑时设专人监视模板和支护体系，发现有变形、移位等现象，立即停止浇筑，采取加固措施，防止结构尺寸偏差或者模板坍塌，保证钢筋混凝土结构外观质量以及结构精度。

六、后期养护与缺陷修复技术

水利钢筋混凝土结构后期养护决定混凝土强度的增长和耐久性，缺陷的修补可以补救施工中产生的质量问题，保证结构的安全稳定。养护工作应在混凝土浇筑完成12小时之内进行，根据施工环境温度、湿度采取洒水养护、蓄水养护或者喷雾养护等方法。对于大体积混凝土，养护时间不小于14天；对普通结构，养护时间不小于7天，保证混凝土表面始终处于湿润状态，促进水泥水化反应充分进行，提高混凝土的强度和密实度。养护时防止混凝土表面受到撞击、暴晒、受冻，防止产生裂缝。缺陷修复时，在施工完成之后及时对钢筋混凝土结构进行检测，查找蜂窝、麻面、裂缝、露筋等缺陷。对于蜂窝、麻面等缺陷，清除缺陷部位的松散混凝土，涂刷界面剂后再用高强度水泥砂浆修补；对细微裂缝进行环氧砂浆灌浆封闭；露筋处清除锈蚀钢筋，涂刷防锈漆后用水泥砂浆修补，保证缺陷修复后结构表面平整、密实、无渗漏、无松动。另外要创建长期养护监测体系，定时对结构做检查维护，及时处理出新的缺陷，延缓水利工程钢筋混凝土结构使用年限，保证工程长久稳固运转。

七、结语

水利工程钢筋混凝土施工要控制好选材、浇筑、支护、养护等主要环节。各个技术要点互相联系、互相配合，严格依照规范标准来执行，可以有效地防止出现质量缺陷，保证结构的稳定性和耐久性。采用这些技术进行优化的应用，可以促使水利工程达到长效安全运行的目的，给行业的发展打下坚实的技术基础。

参考文献：

[1]思泽山,高剑. 水利工程钢筋混凝土施工技术分析[J].水上安全,2024,(07):160-162.

[2]杨玉平. 水利工程钢筋混凝土施工技术探析[J].水上安全,2023,(10):157-159.

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