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【摘 要】水利工程主要结构以钢筋混凝土为主，钢筋混凝土质量直接影响到水利工程的使用功能和使用寿命。因此它需要精心地检查、维护和修理才能保证其安全运行。否则,一定期限后就会发生严重事故,许多预防老化病害的措施,在规划设计和施工阶段就应认真考虑并实施。笔者在此就水利工程中钢筋混凝土的施工技术及保护层工作进行相关的探讨。
【关键词】水利;钢筋混凝土;保护;施工
1.水利工程中钢筋混凝土的材料要求
1.1对钢筋材料的要求
1.1.1对钢筋进行加工，要先对钢筋进行成轧或冷拉调直。钢筋就其直径而言可分为两大类，直径小于等于12mm 卷成盘条的叫轻筋，大于12mm 呈棒状的叫重筋。
一般来说，轻筋可使用自动调直剪切机调直切断，而重筋则用弯筋机、调直机或手动工具进行调直。在调直的过程中，还要对钢筋进行除锈，锈蚀严重的可以用风砂枪和除锈机进行除锈，然后根据工程的需要，对钢筋进行品种、规格的划分和选料，接着进行再划线。为了减少断头，避免大材小用，造成浪费，划线时应该先进行统筹计算，注意考虑弯曲的伸长和必要的备用支撑筋。如果库存钢筋的规格不符合工程需求时，在征得设计单位同意后要对用料进行调整。
1.1.2钢筋冷拨
冷拔是通过特制的钨合金拔丝模孔，把直径8~8mm 的I 级钢筋，强力拉拔成为较小直径钢丝的过程。拔成的硕丝称为冷拔低碳钢丝。与冷拉受纯十以内互力比，冷拔是同时受纵向拉伸与横向压高的立体应力，内部晶体在纵向滑移的同时又受纵向拉伸与横向压，因此抗拉的强度大，达40％～ 90％，这样就可以节约更多钢材。冷拔后其硬度提高但其塑性会降低，应力应变过程已没有显的屈服阶段。
1.2对混凝土材料的要求
在配料时，在重量上允许产生一定的偏差，水泥、水及外加剂为±l％，骨料为土2％。
骨料：在骨料的配置上，一般根据工程的实际需要采用不同的配料方法。
水及外加剂：一般拌和机上均设有虹吸式量水器，可以( 自动量水，通过管道注入拌机内。外加剂大都根据剂量比例配成较稀的溶液与水一同使用。
水泥：小型工程可以使用袋装水泥，直接以一袋水泥为基准，加入相应重量的骨料和水。为了保证搅拌质量。一般采用调整每盘水泥用量，使每盘混凝土出料容量不超过拌和机额定出料容量的±10%。而大中型的工程则可以使用散装水泥，以自动秤、电子称来称重水泥。
1.3对模板的规定与材料要求
模板具有足够的强度,刚度和稳定性,能可靠的承受规定的各项施工荷载,并保证变形在允许范围内,模板表面要求平整、光洁、拼缝密合,不漏浆。选用应与混凝土结构和特征、施工条件和浇筑方法相适应,结构面大的模板要求选用大模板,模板支架的材料使用钢材。且竖向模板与内倾模板都必须设置选够的内部撑杆和外部栏杆,以确保模板的稳定性,支架立桩应在2个相垂直的方向加以固定审实。
2.水利工程中钢筋混凝土的施工技术
2.1钢筋混凝土施工中模板工程技术
模板安装的质量要求模板及其支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性，支撑部分必须有足够的支撑面积。如安装在基土上，其基土必须坚实，并加垫支撑板；模板的接缝不应漏浆。如有预埋件，应安装牢固，位置必须正确；雨季施工，必须有排水措施；浇筑混凝土前，模板内的泥土、杂物必须清理干净；位置与截面尺寸必须符合设计要求。
2.2混凝土施工中钢筋工程技术
2.2.1钢筋的连接可分为绑扎搭接、机械连接或焊接
机械连接接头和焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。
2.2.2轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用綁扎搭接接头
当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时,不宜采用绑扎搭接接头。
2.2.3同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度,凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。
2.3混凝土工程施工技术
2.3.1混凝土拌和必须按照试验签发并经审核的混凝土骨料进行配料,严禁擅自更改。混凝土组成材料的配料量均以重量计, 其允许偏差值不应超过相关规定。
混凝土运输过程中,不得发生分离, 漏浆、严重泌水和坍落度损失,并应尽量缩短运输距离, 已失去塑性时, 应作料处理, 严禁在运途中取卸料时加水, 混凝土的自由下落高度不宜大于1.5m,超过时,应采取缓降或其它措施,以防止骨料分离。用吊车配吊灌运输混凝土时,应遵守下列规定: 超重设备完好, 安全可靠。浇筑混凝土前, 应详细检查有关准备工作,模板内泥土杂物均应清除,基面应冲干净,基岩面和新老混凝土施工缝面结合良好。
2.3.2混凝土的浇筑,采用平铺法施工,应按一定的厚度(30～50cm)次序方向分层进行,且浇筑层面平整。入仓的混凝土应及时平仓振捣,不得堆积, 仓内若粗骨料堆叠时,应均匀的分布至砂浆较多处,但不得用水泥砂浆覆盖,以避免造成蜂窝,并严禁以振捣代替平仓,振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,应避免欠振或过振。振捣器宜垂直按顺序插入混凝土,如略有倾斜,则倾斜方向应保持一致,以避免漏振,严禁振捣棒振模板,钢筋及预埋件。混凝土浇筑过程中, 严禁在仓内加水并保持连续性。
2.3.3自从环氧树脂类高分子材料被用于混凝土建筑物裂缝修补工程后,至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大,裂缝宽度较小时,这种修补方法并不一定十分成功。有一种" 壁可" 注浆技术,则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆,在注入过程中始终维持约0.3MPa 的压力,可以将浆液注入宽度为0.02mm裂缝末端。同时,缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压入混凝土毛细管中,并通过混凝土的自然呼吸作用排出,有效地避免了气阻现象,从而保证了灌浆质量。
3.水利工程中钢筋混凝土的保护层
《混凝土结构设计规范》中对结构设计中有些问题很难计算, 也不一定都要经计算决定。保护层的厚度通常不进行计算, 但应了解这些构造规定的原理, 以便在实际工作中正确地应用。
根据规范要求, 钢筋混凝土中, 钢筋外混凝土净保护层的厚度应满足粘结锚固性和耐久性要求。
3.1粘结锚固性能
为使受力钢筋与握裹层混凝土之间有必要的粘结强度, 混凝土应有一定的相对厚度。锚固设计的粘结强度和锚固长度, 都是以保护层厚度c 等于受力钢筋直径d为条件而得的。因此, 要求保护层c不小于受力钢筋径d, 即c> d。
3.2一定的耐久性
耐久性问题比较复杂, 要求钢筋在50年内不发生危及结构安全的锈蚀。混凝土的高碱性环境使钢筋表面形成稳定的保护膜(钝化膜) , 它保护钢筋不受腐蚀。保护膜的破坏(脱钝)是钢筋腐蚀的先决条件。一般情况下, 脱钝主要是由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中的碱性物质(主要是氢化钙)的碱度降低(称为碳化) , 丧失保护作用。当碳化达及钢筋表面时, 若钢筋上有水溶液、氧和电位差, 就会发生电化学腐蚀。由于脱钝是钢筋腐蚀的前提, 故把耐久性的年限定为表层混凝土碳化达及钢筋表面的时间。
4.结语
所以，水利工程中钢筋混凝土的施工中，在确定钢筋混凝土保护层及施工技术时，应区分结构所处环境、构件类型, 并考虑混凝土强度等级等的影响。并且，在施工中要注意对施工材料及施工措施的研究分析，选用最佳的施工材料和方案，这样才能保证施工的质量。
【参考文献】
［１］韩贻和.水利工程混凝土施工质量控制.科技资讯2010- 09- 23.
［２］吴安良主编.水利工程施工[M].北京：水利电力出版社，1992，6.
【关键词】水利;钢筋混凝土;保护;施工
1.水利工程中钢筋混凝土的材料要求
1.1对钢筋材料的要求
1.1.1对钢筋进行加工，要先对钢筋进行成轧或冷拉调直。钢筋就其直径而言可分为两大类，直径小于等于12mm 卷成盘条的叫轻筋，大于12mm 呈棒状的叫重筋。
一般来说，轻筋可使用自动调直剪切机调直切断，而重筋则用弯筋机、调直机或手动工具进行调直。在调直的过程中，还要对钢筋进行除锈，锈蚀严重的可以用风砂枪和除锈机进行除锈，然后根据工程的需要，对钢筋进行品种、规格的划分和选料，接着进行再划线。为了减少断头，避免大材小用，造成浪费，划线时应该先进行统筹计算，注意考虑弯曲的伸长和必要的备用支撑筋。如果库存钢筋的规格不符合工程需求时，在征得设计单位同意后要对用料进行调整。
1.1.2钢筋冷拨
冷拔是通过特制的钨合金拔丝模孔，把直径8~8mm 的I 级钢筋，强力拉拔成为较小直径钢丝的过程。拔成的硕丝称为冷拔低碳钢丝。与冷拉受纯十以内互力比，冷拔是同时受纵向拉伸与横向压高的立体应力，内部晶体在纵向滑移的同时又受纵向拉伸与横向压，因此抗拉的强度大，达40％～ 90％，这样就可以节约更多钢材。冷拔后其硬度提高但其塑性会降低，应力应变过程已没有显的屈服阶段。
1.2对混凝土材料的要求
在配料时，在重量上允许产生一定的偏差，水泥、水及外加剂为±l％，骨料为土2％。
骨料：在骨料的配置上，一般根据工程的实际需要采用不同的配料方法。
水及外加剂：一般拌和机上均设有虹吸式量水器，可以( 自动量水，通过管道注入拌机内。外加剂大都根据剂量比例配成较稀的溶液与水一同使用。
水泥：小型工程可以使用袋装水泥，直接以一袋水泥为基准，加入相应重量的骨料和水。为了保证搅拌质量。一般采用调整每盘水泥用量，使每盘混凝土出料容量不超过拌和机额定出料容量的±10%。而大中型的工程则可以使用散装水泥，以自动秤、电子称来称重水泥。
1.3对模板的规定与材料要求
模板具有足够的强度,刚度和稳定性,能可靠的承受规定的各项施工荷载,并保证变形在允许范围内,模板表面要求平整、光洁、拼缝密合,不漏浆。选用应与混凝土结构和特征、施工条件和浇筑方法相适应,结构面大的模板要求选用大模板,模板支架的材料使用钢材。且竖向模板与内倾模板都必须设置选够的内部撑杆和外部栏杆,以确保模板的稳定性,支架立桩应在2个相垂直的方向加以固定审实。
2.水利工程中钢筋混凝土的施工技术
2.1钢筋混凝土施工中模板工程技术
模板安装的质量要求模板及其支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性，支撑部分必须有足够的支撑面积。如安装在基土上，其基土必须坚实，并加垫支撑板；模板的接缝不应漏浆。如有预埋件，应安装牢固，位置必须正确；雨季施工，必须有排水措施；浇筑混凝土前，模板内的泥土、杂物必须清理干净；位置与截面尺寸必须符合设计要求。
2.2混凝土施工中钢筋工程技术
2.2.1钢筋的连接可分为绑扎搭接、机械连接或焊接
机械连接接头和焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。
2.2.2轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用綁扎搭接接头
当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时,不宜采用绑扎搭接接头。
2.2.3同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度,凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。
2.3混凝土工程施工技术
2.3.1混凝土拌和必须按照试验签发并经审核的混凝土骨料进行配料,严禁擅自更改。混凝土组成材料的配料量均以重量计, 其允许偏差值不应超过相关规定。
混凝土运输过程中,不得发生分离, 漏浆、严重泌水和坍落度损失,并应尽量缩短运输距离, 已失去塑性时, 应作料处理, 严禁在运途中取卸料时加水, 混凝土的自由下落高度不宜大于1.5m,超过时,应采取缓降或其它措施,以防止骨料分离。用吊车配吊灌运输混凝土时,应遵守下列规定: 超重设备完好, 安全可靠。浇筑混凝土前, 应详细检查有关准备工作,模板内泥土杂物均应清除,基面应冲干净,基岩面和新老混凝土施工缝面结合良好。
2.3.2混凝土的浇筑,采用平铺法施工,应按一定的厚度(30～50cm)次序方向分层进行,且浇筑层面平整。入仓的混凝土应及时平仓振捣,不得堆积, 仓内若粗骨料堆叠时,应均匀的分布至砂浆较多处,但不得用水泥砂浆覆盖,以避免造成蜂窝,并严禁以振捣代替平仓,振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,应避免欠振或过振。振捣器宜垂直按顺序插入混凝土,如略有倾斜,则倾斜方向应保持一致,以避免漏振,严禁振捣棒振模板,钢筋及预埋件。混凝土浇筑过程中, 严禁在仓内加水并保持连续性。
2.3.3自从环氧树脂类高分子材料被用于混凝土建筑物裂缝修补工程后,至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大,裂缝宽度较小时,这种修补方法并不一定十分成功。有一种" 壁可" 注浆技术,则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆,在注入过程中始终维持约0.3MPa 的压力,可以将浆液注入宽度为0.02mm裂缝末端。同时,缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压入混凝土毛细管中,并通过混凝土的自然呼吸作用排出,有效地避免了气阻现象,从而保证了灌浆质量。
3.水利工程中钢筋混凝土的保护层
《混凝土结构设计规范》中对结构设计中有些问题很难计算, 也不一定都要经计算决定。保护层的厚度通常不进行计算, 但应了解这些构造规定的原理, 以便在实际工作中正确地应用。
根据规范要求, 钢筋混凝土中, 钢筋外混凝土净保护层的厚度应满足粘结锚固性和耐久性要求。
3.1粘结锚固性能
为使受力钢筋与握裹层混凝土之间有必要的粘结强度, 混凝土应有一定的相对厚度。锚固设计的粘结强度和锚固长度, 都是以保护层厚度c 等于受力钢筋直径d为条件而得的。因此, 要求保护层c不小于受力钢筋径d, 即c> d。
3.2一定的耐久性
耐久性问题比较复杂, 要求钢筋在50年内不发生危及结构安全的锈蚀。混凝土的高碱性环境使钢筋表面形成稳定的保护膜(钝化膜) , 它保护钢筋不受腐蚀。保护膜的破坏(脱钝)是钢筋腐蚀的先决条件。一般情况下, 脱钝主要是由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中的碱性物质(主要是氢化钙)的碱度降低(称为碳化) , 丧失保护作用。当碳化达及钢筋表面时, 若钢筋上有水溶液、氧和电位差, 就会发生电化学腐蚀。由于脱钝是钢筋腐蚀的前提, 故把耐久性的年限定为表层混凝土碳化达及钢筋表面的时间。
4.结语
所以，水利工程中钢筋混凝土的施工中，在确定钢筋混凝土保护层及施工技术时，应区分结构所处环境、构件类型, 并考虑混凝土强度等级等的影响。并且，在施工中要注意对施工材料及施工措施的研究分析，选用最佳的施工材料和方案，这样才能保证施工的质量。
【参考文献】
［１］韩贻和.水利工程混凝土施工质量控制.科技资讯2010- 09- 23.
［２］吴安良主编.水利工程施工[M].北京：水利电力出版社，1992，6.