谈水利工程混凝土施工技术

邓其岳

摘要：混凝土工程施工，在水利水电工程建设中占有重要的地位。我国的水利建设近几年来处于快速发展的时期，在施工关键技术上取得了一定突破。本文对水利工程混凝土的施工特点、水泥混凝土配料要求、混凝土的搅拌与浇注及其养护工作进行了探讨。

关键词：水利工程 混凝土 施工技术

0 引言

水利工程是国家基础设施建设工程，在水利水电工程建设中混凝土工程施工占有重要的地位。随着现代科学技术的发展，我国新技术新产品的研发应用大大推动了水利工程建设的水平和能力，其中，混凝土施工技术是最常用、最重要的一种施工技术，加强水利工程混凝土施工技术的应用的研究和探讨，有着很重要的现实意义。

1 水工混凝土的施工特点

水工混凝土质量要求与一般工业民用建筑混凝土不同，一般用于水利工程，不仅要求强度，而且依据工作条件和所处部位满足抗渗、抗裂、抗风化和抗侵蚀等设计要求。水工混凝土施工一般包含以下特点：

①施工季节性强：由于受到气温、施工导流和降水等因素限制，不能连续均衡对水工混凝土施工。

②工期长，工程量大：大中型水利水电工程需要3-5年时间才能完成从开始浇注混凝土到工程建成蓄水的过程。用量通常都是几十万到几百万立方米。采用综合机械化施工手段及技术先进、经济合理的施工方案来保障混凝土质量和加快施工进度。

③施工技术复杂：水工建筑物体型多样，因其具有不同的用途和工作条件而采用多种等级的混凝土。此外，混凝土浇注又常与地基开挖、处理及一部分安装工程发生交叉作业，且由于工种工序繁多，相互干扰，矛盾很大。

④要求严格控制温度：通过分缝分块对水工混凝土中多数大体积混凝土或大面积混凝土进行浇注。混凝土的接缝灌浆、温度控制和表面保护必须结合当地气温条件来进行，以防混凝土温度裂缝、表面冻害并保证建筑物的整体性。

2 水利工程混凝土配料要求

2.1 需要满足的要求。工地施工在配料方面保证工地技术人员要求的混凝土强度等级，而且也要保证对混凝土和易性的要求，其中保水性、粘聚性和流动性是和易性的主要性能。流动的混凝土均密地填满模板的性能就是流动性，混凝土拌和物稀稠坍落度的大小是由流动性的大小来衡量的。工地浇捣施工的难易程度和时间长短均受到混凝土到工地后的流动性的直接影响，相应地，混凝土质量也受到影响。混凝土粘聚性决定了在运输和浇注中的混凝土是否发生离析，入模后经振捣的混凝土拌和物将不能保持整体的均匀性，这是由于浆在振捣后包不住石子，进而往下走，表面只有石子。由于混凝土拌和物不能有效保水，密实性差，则会在施工时造成内部有水析出表面，导致混凝土的耐久性和强度降低。

2.2 防止产生裂缝。

2.2.1 配料应当严格遵守设计配合比进行，在建筑混凝土过程中严禁现场加水，并且应当合理地安排施工顺序。此外，为了防止产生薄弱部分，在建筑过程中，停留在交界面的时间不宜过长。为了防止相邻坝块之间过大的侧面和高差的暴露，在建筑混凝土时应当采用均匀上升、薄层以及短间歇的方法防止建筑过程的停歇。并且施工中也需采取以下必要措施：混凝土初凝后，二次抹面，清除积水以防产生早期干缩裂缝。混凝土技术人员在混凝土坍落度选择时需及时联系工地现场技术人员，调整混凝土的配合比时要以构件截面大小、配筋疏密和施工振捣等因素作依据。坍落度在钢筋较密或构件截面较小时变大，在特殊的浇注部位如斜坡等时减小。

2.2.2 由于混凝土力学、热学性能取决于混凝土原材料的配合比与品质，它能减少混凝土绝热和提高抗裂能力，从而防止裂缝，因此使用水化热较低混凝土配合比以将混凝土内外温差控制在25度以内。为降低混凝土的绝热温升，应减少水泥用量且选择放热量低的水泥。改善混凝土的和易性和强度，掺入外加剂、掺和料以减少用水量；减小混凝土的线胀系数，掺入膨胀剂、减缩剂，以及选用材质好、级配佳的粗细骨料，减少收缩量等。控制混凝土的水灰比来获取小的混凝土强度离差系数，从而提高强度保证率，控制和测定砂的含水率，减少水的含量，增加砂的含量以协调水和砂的配料合理，控制搅拌用水的配比量。加强监测砂子含水率的情况，水工混凝土每立方米水的配比量仅有150kg左右，其计量允许偏差只有1.5kg，及时调配，采用直接测量的办法来测定实际含水率。所以，在配料计量是要补偿砂水。

3 混凝土搅拌与浇注要求

准确进行砂石计量，严格控制搅拌时混凝土的配合比数据，用水量不能随意加减，针对工程人员提出的各项技术要求，技术人员应适当调整混凝土配合比。混凝土本身储备的热能决定了浇筑混凝土的温度影响。当混凝土与周围环境温度有差别时，混凝土和外界就会进行热交换，新拌混凝土热量变化情况除了混凝土与外界的热交换就是水泥的水化所产生的混凝土的热量变化。这种热交换在很低的环境温度下能使混凝土的温度迅速降下来，反之，温度降低越快，强度增长就越慢。但强度在混凝土过早受冻后将不会再增长，在混凝土的内部会有更多的游离水分，结冰后冻胀能力变大，混凝土就容易被破坏。混凝土的耐久性可能被一两次冻融循环产生严重损坏，在混凝土浇筑后的最初几个小时是危险性最大的时刻。通过观察发现只要使新拌混凝土还温一定时间，让混凝土达到临界强度，就可以不怕冻害。常见的技术解决措施有：

3.1 掺防冻剂方法。在混凝土冬季施工中有很多种方法：电热法、暖栅法、蒸汽法、外加剂法等，相比而言，外加剂法可以省去设备维修和投资，能源消耗以及冬季费用，是一种简单经济的方法。

3.2 材料预热法。在搅拌混凝土之前先加热沙子及拌合水。通过蒸汽来加热骨料，或用铁板炒热。由于水泥在过高的温度下会产生假凝现象，所以加热沙子和水时需要注意温度不高于60℃，水温不高于80℃，这种做法主要为水泥作用保持了一个较高的初始条件。

3.3 蓄热保温法。在现阶段混凝土冬季施工时，优先选择的有效方法是蓄热保温措施，因为蓄热保温措施具有简单、成本低的优点。主要的做法是：用覆盖物保持混凝土入模温度及由水化热产生的温度不致失散，并避免受外界自然低温的侵袭。一般覆盖材料有岩棉被、塑料膜等，或用草袋、草帘、锯末、稻壳等来避免火灾。岩棉被或塑料膜是最好的选择，保温保水。

3.4 掺加克拉丝纤维法。共同使用综合蓄热法和掺外加剂能够加快工程进度，又能保障混凝土的质量，相比单独使用防冻剂时的掺加量要少的多。因此常在冬季施工中使用。掺用防冻剂后，表面再采取加盖岩棉被、塑料薄膜等方法。

4 混凝土养护要求

4.1 冬季养护不及时则会造成混凝土水分快速蒸发，出现脱水，水化不充分，粘结力降低，转化的结晶不稳定，混凝土表面干缩，进而形成毛细网透气渗水或产生裂缝，导致混凝土的抗渗性骤降，其强度变低及粉状或片状从混凝土表面脱落。混凝土在浇筑后的初期阶段的养护很重要，这是因为混凝土中水分蒸发过快导致干缩裂纹，较大收缩变形，对混凝土的耐久性和整体性有直接影响。

4.2 冬季水利工程施工，养护措施尤为重要。我们很难发现和察觉冬季出现的事故。新浇注的混凝土在养护初期很容易受到气候的影响，尤其是在冬季很容易受到冻害。如果养护初期的混凝土受到冻害后，即使气温回升然后在按照正常条件将其养护到一定的龄期，最后的混凝土也不能符合设计的标准和要求。造成早期混凝土发生冻害的主要原因：混凝土内部的水在寒冷天气中结冰。为防止混凝土内部的水结冰所造成的危害，搅拌站技术人员需要掌握近期的天气状况以及与工地施工人员时刻进行沟通来合理调整混凝土的各种材料的用量。

良好的水化热作用由养护剂来保证，生成胶态或品态水化物，混凝土内部的孔隙率降低，混凝土的毛细管道被阻塞，混凝土的密实性增强，进而获取良好的抗渗性、抗冻性及耐久性。

5 结束语

在水利工程混凝土工程施工中，随着新技术新产品的应用，推动着工程技术人员不断探究，使其呈现出良好的发展态势，施工过程中要不断创新方法，提高施工水平，以便更好地促进水利工程混凝土施工技术的应用和发展。

参考文献：

[1]李刚.浅析水利工程混凝土施工技术[J].科技促进发展（应用版），2011，02.

[2]王娜茹.水利工程混凝土施工技术[J].中国新技术新产品，2011，03.

[3]李斌.谈水利工程混凝土施工技术的进展与养护方法[J].科技创新导报，2010（21）.