基于混凝土施工技术的分析和研究

吕爱军

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1673-5811（2013）03-0067-01

摘要：水工混凝土的表面裂缝易发展为深层裂缝，对水工建筑物的结构安全危害巨大，而且混凝土裂缝的检查和处理工作十分困难。所以必须对原材料、温度、养护和表面保护进行严格控制，防止其表面早期裂缝的发生。

关键词：水利工程 混凝土 施工技术

在水利工程施工中普遍存在且难以治理的问题，水利工中混凝产生的原因众多复杂、分析的成因，探讨防治措施，对水利工工程施工的应用有着极其重要的意义。总之、在新技术应用和推广方面，水利工主管部门和施工企业要善于利用当前的信息优势。一方面，对现有的技术知识通过信息手段进行有效传递，达到共享和推广的目的。另一方面，水利施工企业要有敏捷的信息意识，能够及时掌握相关的信息资源，掌握最新的技术动态，以便实现技术的进一步更新。

1.水利工程施工的特点

水利工程施工涉及混凝土、土方、石块、金属结构和机电设备等，有以下几个方面的特点：

（1）在水利工程施工中，对建筑物的防渗、稳定、承压、耐磨、抗冲、抗裂等性能有着特殊的要求，不能有丝毫的马虎。必须严格按照技术规范的要求进行施工，严把质量关。

（2）随着科学技术的进一步发展，水利工程建设已大量使用新型建筑材料和大型专用施工机械，逐步实现了由传统人力施工向机械化施工的转变。

（3）水利工程对地基要求非常高。因地质复杂，难度高，在地基的处理过程中，要严格按照水利施工标准进行彻底处理。

（4）水利工程建设受季节性影响较强。需要把握季节特点，掌握时机，合理安排，精心组织，妥善解决施工过程中的防洪、度汛等问题，以保证安全。

2.水利工程中混凝土裂缝产生的原因

2.1 水化热大，体积变化大

由于混凝土体积大，水泥水化产生的热量不易散发，引起体积变化大。由于体积变化，受到约束因此产生内应力约束有两种：

（1）外部约束。混凝土浇筑在岩石上或老混凝土上。其体积变化受外部岩石或老混凝土约束，初期因水泥急剧水化升温，体积膨胀，处于受压状态，但混凝土弹性模量低，产生压应力很小；后期水泥水化热减小，散热量大于水化热量，温度降低，体积收缩受岩石或老混凝土约束，由受压状态变为受拉状态，产生拉应力，而导致裂缝。

（2）内部约束。由于内部水泥水化热不易散发，而表面的容易散发。使表面温度低于内部。相对来讲，内部体积膨胀受表面约束处于受压状态。表面则体积收缩受内部约束；产生拉应力，从而导致裂缝产生。

2.2 混凝土抗拉能力低

混凝土是脆性材料，抗压能为高，抗拉能力低。抗拉强度约为抗压强度的0.1倍；极限拉伸也很小通常不足l×lO-4。因此。水利工程中混凝土温度变形受约束时产生的拉应力很容易超过极限抗拉强度，而产生裂缝。

3.水工混凝土表面裂缝的控制

3.1 原材料的控制

水泥：水泥应符合国家现行标准《普通硅酸盐水泥》等。大体积混凝土应选用发热量较低的水泥，防止混凝土内外温差较大引起裂缝。

细骨料：细骨料宜选用中砂，细度模数控制在2.4～3.0，砂子过粗，拌制的混凝土易产生离析、泌水现象。砂子过细，水泥用量较多，增加混凝土自身收缩量。砂子中的有害物质如云母、硫酸盐及硫化物、有机质、粘土、淤泥等能降低混凝土强度和耐久性，增大混凝土的干缩性，使用前应进行检测，控制在标准以内。

粗骨料：粗骨料级配应合理，减小粗骨料空隙率，在满足施工要求前提下，粗骨料最大粒径尽量增大.以节约水泥，提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量，减少混凝土的薄弱层面。

配合比：科学设计配合比，确定适宜的水灰比、水泥用量、砂率。大体积混凝土配比设计要考虑选用适宜的掺和料和缓凝减水型外加剂，减少混凝土单位用水量，降低水泥早期水化热。

3.2 减小温度变形

1）拌和制冷，控制出机口温度

主要技术要求。拌和制冷的主要目的是控制混凝土出机口温度。出机口温度按施工季节、浇筑区域、结构部位等确定。主体建筑物基础约束区重要结构部位混凝土除冬季12～2月可采用自然入仓外，其它季节一般出机口温度不超过7℃。脱离约束区的混凝土除11-3月采用自然入仓外，其它季节拌和楼出机口温度一般不超过l4℃。拌和制冷工艺。制冷工艺的好坏极大影响混凝土的预冷和温升的控制效果。

2）遮阳、覆盖与仓面喷雾调节环境温度

控制温升因拌和楼与施工场地有一定距离，在运输过程中应控制温升，可在车箱项部设置遮阳篷，供料线上覆盖遮阳板。为防止仓面混凝土温升过快，在浇筑过程中对入混凝土拌和物及浇筑层面进行覆盖保温，避免太阳直射。并喷雾降温。包括拌和楼前喷雾和仓面喷雾。

3）混凝土通水冷却

施工初期通水主要作用足削减混凝土初期温度高峰。削减水利工程中混凝土内部的最高温度。使其最高温度不超过允许的最高值；中期通风是降温过程。削减混凝土内外温差。在冬季特别重要：后期通风主要是稳定混凝土内部温度，为接缝灌浆创造条件。

4）混凝土表面养护与保温

在混凝土浇筑完毕后，对表面应及时进行养护，在一定时间内保持适当的温度和湿度，造成混凝土良好的硬化条件，是保证混凝土强度增大、不发生干裂的必要措施。

5）科学组织施工

要达到良好的温控，还需科学地组织施工，要求做到以下几点：

①浇筑顺序合理、浇筑时段应尽量避免高温。

②加快入仓速度。

3.3 混凝土养护

（1）混凝土浇筑完毕12h后即可开始养护，养护时间不得低于14d。高温季节和重要部位应适当加长养护时间，并用保水材料覆盖。严禁阳光直射新浇筑混凝土表面，充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。

（2）冬季浇筑混凝土拆模时问不宜过时，一般在5d左右。拆模后应立即对混凝土面进行保温。防止混凝土突然暴露在寒冷的空气中产生温度裂缝。

通过推广和应用新技术、新工艺、新装备，我国水利工程建设取得了巨大成就。特别是堤防工程防渗技术、机械化施工技术等都有突破性进展，工程施工规模、速度取得了飞速发展，综合实力已跻身国际先进行列。随着水利工程应用范围的进一步扩大，对工程施工技术也提出了更高的要求。因此，必须在充分掌握水利工程施工特点的基础上，更好地应用新工艺、推广新技术。

参考文献：

[1]彭圣洁.建筑工程施工组织设计实例应用手册[K].北京：中国建筑工业出版社，2010（6）.

[2]申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京：人民交通出版社，2010（7）.