希尼尔水库工程大体积混凝土的施工控制措施

申 莲

(新疆塔里木河流域希尼尔水库管理局，新疆库尔勒841000)

1 工程概况

希尼尔水库位于尉犁县境内。该工程由主、副坝、放水闸、进水闸及进水渠、放水渠及分水闸、水库西干渠道、坝后工程和附属设施等组成，是以灌溉为主的一个注入式反调节的中型水库。水库的引水建筑物设在库塔干渠总干渠17+800处，并在库塔干渠设节制闸，水库的放水建筑物设在西副坝0+677.477处。水库库容为0.98×108m3，规模为中等。根据工程等别确定坝体建筑物为二级;水库引水闸、引水渠、分水闸、放水闸、放水渠为三级;临时性建筑物为四级。其中混凝土的设计强度等级为C30，抗冻等级为F300。

2 水利工程大体积混凝土的常见质量问题

2.1 塑性裂缝和沉降裂缝

这两种裂缝大都发生在混凝土凝结硬化之前，塑性收缩裂缝是混凝土在塑性阶段由于水分散发收缩而形成的。这种现象在表面积较大的混凝土结构中表现特点明显。比如水库大坝的混凝土面板、底板等处。沉降裂缝则多发生于塑性状态大骨料的下沉阶段，当混凝土沉降离析、泌水上浮时，受钢筋及预埋件约束的作用，容易在预埋件下出现沉降裂缝。

2.2 温度裂缝

温度裂缝通常发生在大体积混凝土中，当水泥产生水化热时，会在混凝土内部集聚大量热量，这些热量散发不出去时，就会导致混凝土内部与表面产生温差，当温差＞25℃时，混凝土的表面就是产生拉应力，在这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生温度裂缝。而且这种裂缝会随着时间的推移而不断扩张。

2.3 收缩裂缝

混凝土在降温时，其体积也会收缩，因为渐次散热产生收缩，加上混凝土在硬化时，水分的蒸发与胶质体的胶凝作用共同叠加，从而导致混凝土产生收缩现象［1］。混凝土受到基底和结构本身的约束会产生拉应力，当这种拉应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土结构表面会发生收缩裂缝。

3 大体积混凝土的施工控制措施

3.1 大体积混凝土的原材料控制

3.1.1 水泥

由于本工程对混凝土有抗冻要求，因此，水泥应采用普通水泥，且其强度应该在32.5MPa之上。本工程所用的水泥为新疆青松化工建材公司的阿克苏青松牌水泥。

3.1.2 骨料

大体积混凝土所使用的骨料，应该为粒径均匀、表面洁净的碎石。且骨料的强度、含粉量、含泥量等各项技术指标都应符合工程要求。本工程骨料采用的是库尔勒铁路采石场生产的碎石。

3.1.3 粉煤灰

为了提高大体积混凝土的使用性能，通常会在混合料中掺入粉煤灰。粉煤灰的掺入量及技术性能都应符合要求。

3.1.4 外加剂

高效减水剂是提高混凝土性能的重要材料。本工程高效减水剂掺量为胶凝材料用量的0.5%～1%。引气剂可有效降低混凝土的坍落度，提高混凝土的抗冻融性能，本工程引气剂的掺量为水泥用量的0.005% ～0.015%。

3.2 大体积混凝土的配比控制

大体积混凝土的配比设计应该充分考虑结构特点、施工条件及外部环境［2］。要求混凝土的水化热、施工、易和性及稳定性等，都能够符合工程要求。

由于本工程对大体积混凝土的质量要求较高，因此，施工时要充分考虑以下3个方面:

1)应该在尽量降低混凝土水化热的同时，保证混凝土的结构强度符合工程要求。

2)在保证混凝土施工及易性的同时，尽量减少砂量，以降低混凝土的变形。

3)还要对混凝土的缓凝时间进行合理控制。

本工程混凝土的抗冻等级为F300，根据相关规范，混凝土的水灰比应＜0.45。粉煤灰以等量替代水泥的方式掺入，并进行不同百分比的试配、试拌及浇筑试验。

3.3 大体积混凝土的生产与运输控制

大体积混凝土的拌制，必须严格按照相关规范要求进行。本工程大体积混凝土均采用强制式拌和机拌制。配料机可自动进行各原材料的计量工作。为了保证混凝土的水灰比，需要从混凝土拌和用水中扣除外加剂溶液中所含的水量。为了保证拌和质量，应先对固体材料进行干拌20S，然后再加入外加剂，并充分搅拌。同时控制好坍落度和含气量。混凝土运输时，采用专用的运输车，并进行必要的防护，避免出现离析等问题。

3.4 大体积混凝土的浇筑控制

大体积混凝土的浇筑应采用分层连续浇筑及推移式连续浇筑的方法。分层浇筑可细化为多种工艺形式，其中包括全面分层、分段分层、斜向分层施工工艺等。在大体积混凝土浇筑过程中，应该尽量缩短浇筑时间间隔，并在混凝土初凝之前完成浇筑施工。通常大体积混凝土施工顺序应该采用由低到高、先浇筑混凝土结构长的一侧，然后再浇筑短的一侧的方法，同时保证浇筑的连续性。在大体积混凝土分层浇筑完成后，应该马上进行振捣，可采用二次振捣的工艺，同时，注意振捣的时间和位置。避免出现漏振或过振的问题。本工程在坝面混凝土施工时，采用了无轨滑模施工工艺。浇筑时对滑升速度进行严格控制，每次滑升为30 cm左右，滑升速度3～4 m/h。滑升后采用人工进行抹面收光。

3.5 大体积混凝土的养护控制

由于混凝土体积较大，其养护措施应同时考虑保湿与保温的问题。由于本工程施工时气温较高，且工程区气候较为干燥、多风，混凝土中的水分蒸发过快，容易产生干缩变形裂缝。因此，应该在混凝土浇筑完成后便进行早期养护，采用塑料薄膜进行覆盖，避免混凝土产生干缩裂缝。大体积混凝土的早期养护时间可为8～10 h;早期养护完成后，可进行覆盖麻袋及洒水养护，养护时间应为14 d。考虑工程区的气候特点，在麻袋拆除后，还应进行14 d的洒水养护，每隔2～3 h，进行人工洒水一次。

3.6 大体积混凝土的温度控制

对混凝土温度、温度应力、收缩应力等进行科学的验算，得到混凝土升温峰值、内外温差以及降温速率等基本指标。然后根据这些指标来制定合理的温度控制措施。在本工程中，浇筑混凝土的入模温度升温峰值应该在40℃左右，内外温差应控制在25℃。

4 结论

希尼尔水库工程主要包括坝体、引水闸及引水渠、放水闸及放水渠等永久主体工程。其中大体积混凝土的施工项目较多，为了保证水库工程的整体质量，在大体积混凝土施工时，必须严格根据施工标准及规范，结合工程区的气候条件和地质情况，采取合理、有效的施工控制措施。

［1］唐小龙，关于水利工程大体积混凝土施工技术的探讨［J］.科技与企业，2013(22):226.

［2］蒋晓光，刘晓丹，侯荣丽，水利工程大体积混凝土施工质量控制探究［J］.科技创新与应用，2012(10):101.