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第4章混 凝土与混凝土坝工程
4.1 混凝土的生产与浇筑
4.2 模板与钢筋
4.3 混凝土坝的施工技术
4.4 碾压混凝土的施工技术
4.1 混凝土的生产与浇筑
4.1.1 混凝土拌合设备及其生产能力的确定
4.1.2 混凝土运输方案
4.1.3 混凝土的浇筑与养护
4.1.4 混凝土温度控制
4.1.1 混凝土拌合设备及其生产能力的确定
1.拌合设备
1）拌合机
（1）强制式：主要用来拌制干硬性混凝土。
（2）自落式：主要用来拌制有一定坍落度的混凝土。
2）拌合楼
分为进料、贮料、配料、拌合及出料共五层，其中配料层是全楼的控制中心。
2.拌合设备生产能力的确定
1）拌合系统规模
拌合设备生产能力主要取决于设备容量、台数与生产率等因素。（20案例）
（1）按小时生产能力（m³/h）：大型[180，480）、中型[60，180）。
（2）按月生产能力（万m³/月）：大型[6，16）、中型[2，6）。
2）拌合设备生产能力的计算（20案例、24案例）
（1）混凝土拌合系统小时生产能力计算公式如下：
式中Q——混凝土系统所需小时生产能力（m³/h）；
h
Q——混凝土高峰月浇筑强度（m³/月）；
m
M——每月工作天数（d），一般取25d；
N——每天工作小时数（h），一般取20h；
K——小时不均匀系数，可取1.3～1.5。
h
（2）混凝土初凝条件校核小时生产能力（平浇法施工）计算公式如下：
式中：S——最大混凝土块的浇筑面积（㎡）；D——最大混凝土块的浇筑分层厚度（m）；
t——混凝土的初凝时间（h），与所用水泥种类、气温、混凝土的浇筑温度、外加剂等因素有关，在没有试验资
1
料的情况下参照下表；
t——混凝土出机后到浇筑入仓所经历的时间（h）。
2
表4.1-2混凝土的初凝时间（未掺外加剂）
初凝时间（h）
浇筑温度（℃）
普通水泥 矿渣水泥
30 2.0 2.5
20 3.0 3.5
10 4.0 4.0
4.1.2 混凝土运输方案
1.混凝土运输方案分类
（5）混凝土泵输送混凝土应遵守下列规定：
①混凝土泵和输送管安装前，应彻底清除管内污物及水泥砂浆，并用压力水冲洗干净。
②泵送混凝土最大集料粒径不应大于导管直径的1/3，并不应有超径集料进入混凝土泵内。
③泵送混凝土之前，应选用下列浆液中的一种润滑混凝土泵和输送管内壁：
A.水泥净浆；
B.1：2水泥砂浆；
C.与混凝土内除粗集料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆滑。
④应保持泵送混凝土的连续性。间歇时间超过45min，应及时清除混凝土泵和输送管内的混凝土并清洗。
⑤泵送混凝土输送完毕后，应及时用压力水清洗混凝土泵和输送管。
2.选择混凝土运输浇筑方案的原则
（1）混凝土运输过程中，应缩短运输时间，减少转运次数，不应在运输途中和卸料过程中加水。
（2）不论采用何种运输设备，混凝土自由下落高度不宜大于2m，超过时，应采取缓降或其他措施，防止集料分
离。4.1.3 混凝土的浇筑与养护
1.混凝土浇筑的工艺流程
混凝土浇筑的施工过程包括浇筑前的准备作业，浇筑时入仓铺料、平仓振捣和浇筑后的养护。（20案例）
2.浇筑前的准备作业
1）基础面处理
砂砾地基 清除杂物，整平建基面，浇10～20cm低强度等级混凝土垫层
土基 铺碎石，盖湿砂，压实
人工清除表面松软岩石、棱角和反坡，高压水冲洗，金属丝清除油污和杂物，高压风吹至岩
岩基
面无积水（20案例）
2）施工缝处理
①清除老混凝土表面乳皮、浮渣→凿毛（冲毛）→铺一层1～2cm的水泥砂浆
水平施工缝
②高压水冲毛：浇筑后5～20h进行。风砂枪冲毛：浇筑后一两天进行
垂直施工缝 冲洗干净
3.入仓铺料
（1）分块尺寸和铺层厚度受混凝土运输浇筑能力的限制。若分块尺寸和铺层厚度已定，避免出现冷缝的措施：
增大运输浇筑能力→平铺法改变为斜层浇筑和台阶浇筑。为避免砂浆流失、集料分离，宜采用低坍落度混凝土。
（2）混凝土铺料允许间隔时间，受混凝土初凝时间和混凝土温控要求（取两者中的较小值）的限制。（21单选）
混凝土铺料层间间歇超过混凝土允许间隔时间，会出现冷缝，使层间的抗渗、抗剪和抗拉能力明显降低。
4.平仓振捣
（1）振捣要求：①振捣深度：振捣器插入下层混凝土约5～10cm。
②插入点不要触碰钢筋和模板，但离模板的距离不要大于20cm，以免漏振使混凝土出现蜂窝、麻面。相邻插入点
间距不应大于振捣器作用半径R的1.5～1.75倍。振捣器作用半径R与振捣器性能有关，一般为30～50cm。
③振捣时间：每个插点振捣时间一般为20～30s。
④振捣器：插入式。
a.插入式（大多采用）：分为电动软轴式、电动硬轴式和风动式。
b.外部式：适用于尺寸小且钢筋密的结构。
c.表面式：适用于薄层混凝土振捣。
d.振动台。
（2）混凝土振实现象：混凝土表层不再显著下沉，不再出现气泡，表面出现一层薄而均匀的水泥浆。过振的混
凝土出现集料下沉、砂浆上翻的离析现象。
5.混凝土养护
（1）塑性混凝土应在浇筑完毕后6-18h开始洒水养护，低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护（23单选），
并及早开始洒水养护；混凝土应连续养护，养护期内始终使混凝土表面保持湿润。
（2）混凝土养护时间，不宜少于28d。（20案例）
补充理解：
低塑性混凝土：坍落度为10～40mm的混凝土。
塑性混凝土：坍落度为50～90mm的混凝土。
4.1.4 混凝土温度控制
1.混凝土裂缝
大体积混凝土温度裂缝有细微裂缝、表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。其中：
细微裂缝一般表面缝宽ƒΒ≤0.1mm，缝深h≤30cm；
表面裂缝一般表面缝宽ƒΒ≤0.2mm，缝深h≤1m；
深层裂缝一般表面缝宽ƒΒ≤0.4mm，缝深h=1～5m，且h＜1/3坝块宽度，缝长L＞2m；贯穿裂缝指从基础向上开裂且平面贯通全仓。
2.混凝土温控术语
5）基础温差
基础约束区内，混凝土最高温度与稳定温度之差。
6）新老混凝土温差
龄期超过28d的老混凝土面上新浇筑混凝土的最高温度与新混凝土开始浇筑时下层老混凝土的平均温度之差。
7）内外温差
混凝土内部最高温度与混凝土表面温度之差。
8）出机口温度
在拌合设施出料口测得的混凝土拌合物深3～5cm处的温度。
9）入仓温度
混凝土下料后平仓前测得的深5～10cm处的温度。
10）浇筑温度
混凝土经平仓振捣或碾压后、覆盖上坯混凝土前，本坯混凝土面以下5～10cm处的温度。
3.混凝土温度控制措施
1）原材料：
（1）水泥运至工地的入罐或入场温度不宜高于65亷。
（2）细集料表面含水率不宜超过6%。
2）生产过程：
（1）碾压混凝土的粗集料宜采用风冷措施。
（2）加冰拌合混凝土：
加冰时宜采用片冰或冰屑，常态混凝土加冰率不宜超过总水量的70%，碾压混凝土加冰率不宜超过总水量的50%。
加冰时可适当延长拌合时间。
3）运输和浇筑过程：
（1）混凝土出拌合楼机口至振捣或碾压结束，温度回升值不宜超过5亷丆妿崿嬅搚浇拀壏搙晄媂戝槹28亷。
（2）浇筑仓内气温高于25℃时应采用喷雾措施。
4）浇筑后：
（1）方法：冷却水管通水冷却、表面流水冷却、表面蓄水降温等措施。坝体有接缝灌浆要求时，应采用水管通
水冷却方法。
2.施工期温度监测与分析
（1）测温仪器应经过率定，其测温误差为±0.3℃。
（2）原材料应至少每4h测量1次，低温季节施工宜加密至每1h测量1次。
（3）出机口温度、入仓温度和浇筑温度：每4h测量1次；低温季节施工时宜加密至每2h测量1次。4.2 模板与钢筋
4.2.1 模板的分类与模板施工
4.2.2 钢筋的加工安装技术要求
4.2.1 模板的分类与模板施工
1.模板的分类
根据架立和工作特征可分为固定式、拆移式、移动式和滑升式等。
固定式模板多用于起伏的基础部位或特殊的异形结构。如蜗壳或扭曲面，因大小不等，形状各异，难以重复使用。
拆移式、移动式和滑动式可重复或连续在形状一致或变化不大的结构上使用，有利于实现标准化和系列化。
1）拆移式模板
（1）拆移式模板是一种常用模板，可做成定型的标准模板。
（2）其标准尺寸，大型的为100cm×（325～525）cm（20多选），小型的为（75～100）cm×150cm。
2）移动式模板
移动式模板多用钢模板，作为浇筑混凝土墙和隧洞混凝土衬砌使用。
3）滑升模板
（1）这类模板的特点是在浇筑过程中，模板的面板紧贴混凝土面滑动，以适应混凝土连续浇筑的要求。
（2）为使模板上滑时新浇混凝土不致坍塌，要求新浇混凝土达到初凝，并具有1.5×105Pa的强度。
2.模板施工
（1）模板的拆除（2）模板及支架必须具有足够的稳定性、刚度和强度。
4.2.2 钢筋的加工安装技术要求
1.钢筋表示方法及钢筋图（21单选、23单选）
2）钢筋图
（1）钢筋图中钢筋的标注形式
（2）双层钢筋
底层钢筋（远面钢筋）向上或向左弯折。2.钢筋加工
1）下料
（1）直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度
（2）弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯曲调整值+弯钩增加长度
（3）箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值
钢筋若需要连接，还应加钢筋连接长度。
2）代换
（1）使用另一种钢号或直径的钢筋进行代换：
①按钢筋承载力设计值相等的原则进行。
②以高一级钢筋代换低一级钢筋时，宜采用改变钢筋直径的方法而不宜采用改变钢筋根数的方法来减少钢筋截面
面积。
（2）使用同钢号某直径钢筋代换：
①直径变化范围不宜超过4mm，代换后钢筋总截面面积与设计文件规定的截面面积之比不得小于98%或大于103%。
3）加工
（1）调直
①钢筋均应调直后，才允许使用；
②钢筋中心线同直线的偏差不应超过其全长的1%；
③钢筋在调直机上调直后，其表面伤痕不得使钢筋截面面积减少5%以上；
④如用冷拉方法调直钢筋，则其调直冷拉率不得大于1%。3.钢筋连接
1）绑扎连接
钢筋直径≤22mm（受拉）、≤32mm（受压）、25mm（其他），可采用绑扎连接。
2）钢筋接头
（1）同一截面内钢筋接头截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率：（22多选）
接头方式 受拉区 受压区
绑扎 ≤25% ≤50%
焊接 ≤50% 不受限制
机械连接 ≤50% Ⅰ级接头不受限制
4.3 混凝土坝的施工技术
4.3.1 混凝土坝施工的分缝分块
4.3.2 混凝土坝的施工质量控制
4.3.1混凝土坝施工的分缝分块
1.分缝分块的缘由与坝轴线相对位
形式 作用 分类
置
减小温度应力 不设键槽不灌浆
横缝 适应地基不均匀沉降 垂直 设竖向键槽和灌浆系统
满足混凝土浇筑能力和温度控制 设键槽，不灌浆
适应混凝土浇筑能力
纵缝 平行 竖缝、斜缝、错缝
减小施工期温度应力
3.分缝的特点4.3.2 混凝土坝的施工质量控制
2.施工质量检测方法
（1）现场混凝土质量检验应以抗压强度为主，并以150mm立方体试件、标准养护条件下的抗压强度为标准。
（2）混凝土拆模后，应检查其外观质量。有混凝土裂缝、蜂窝、麻面、错台和模板走样等质量问题或缺陷时应
及时检查和处理。
混凝土抗压强度试件的检测结果未满足规范合格标准要求或对混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可从结构物中
钻取混凝土芯样试件或采用无损检验方法，按有关标准规定对结构物的强度进行检测；如仍不符合要求，应对已
建成的结构物，按实际条件验算结构的安全度，采取必要的补救措施或其他处理措施。
已建成的结构物，应进行钻孔取芯和压水试验。钢筋混凝土结构物应以无损检测为主，必要时采取钻孔法检测混
凝土。（22案例）
4.4 碾压混凝土的施工技术
4.4.1 碾压混凝土的施工工艺及特点
4.4.2 碾压混凝土的施工质量控制
4.4.1 碾压混凝土的施工工艺及特点
1.碾压混凝土坝的施工工艺
（1）碾压混凝土坝是采用碾压土石坝的施工方法，使用干贫混凝土修建的混凝土坝。
（2）初浇层铺砂浆仺汽车运输入仓仺平仓机平仓仺振动压实机压实仺振动切缝机切缝仺切完缝再沿缝无振碾压
两遍2.碾压混凝土坝的施工特点
（1）采用干贫混凝土：仓面VC值宜选用2～12s。机口VC值宜为2～8s。
（2）大量掺加粉煤灰，减少水泥用量：掺量占总胶凝材料的50%～70%，且为嘦级以上。
（3）采用通仓薄层浇筑
RCD工法碾压厚度通常为50cm、75cm、100cm，RCC工法通常为30cm。（22案例）
4.4.2 碾压混凝土坝的施工质量控制
1.碾压混凝土坝的施工质量控制要点
1）配合比设计参数
（1）水胶比：不宜大于0.65。
（2）砂率：使用天然粗集料时，三级配碾压混凝土的砂率为28%～32%，二级配为32%～37%；使用人工粗集料时，
砂率应增加3%～6%。
（3）单位用水量。
（4）掺合料：掺量超过65%时，应作专门的试验论证。
（5）外加剂。
2）碾压时拌合料干湿度的控制（23多选）
（1）碾压混凝土的干湿度一般用VC值表示。
VC值太小表示拌和太湿，振动碾易沉陷，难以正常工作。VC值太大表示拌合料太干，灰浆太少，集料架空，不易
压实。
4）碾压混凝土的养护和防护
（1）施工过程中，碾压混凝土仓面应保持湿润。大风、干燥、高温气候下施工时，可采取仓面喷雾措施，防止
混凝土表面水分散失。
（2）正在施工和刚碾压完毕的仓面，应防止外来水流入。（3）混凝土终凝后应立即进行保湿养护。对水平施工缝，养护应持续至上一层碾压混凝土开始铺筑为止。对永
久外露面，宜养护28d以上。台阶棱角应加强养护。
知识点对比：
2.碾压混凝土的质量控制手段（20单选、23单选、22案例）
检测时间 检测内容 检测方法、仪器
生产过程 稠度 VeBe仪
湿密度
核子密度仪
碾压过程 压实度
强度 监测密度
均质性 芯样获得率、芯样外观描述、芯样的物理力学性能试验
抗渗性 压水试验
达到设计龄期后
力学性能 芯样的物理力学性能试验
（钻孔取样）
层间结合 芯样断口位置及形态描述
密实性 芯样外观描述
