混凝土施工技术在水利水电施工中的应用

■李 涛 ■中国水电建设集团十五工程局有限公司科研设计院，陕西 西安 710068

目前全国水利基础设施建设进入了一个新阶段，尤其在水利工程行业中，通过对施工中使用材料、技术以及施工方法的探索，带动水利工程建设的不断创新与发展。只有生产方式得到了全面的提升，社会经济才能够健康发展，经济发展与人民生活水平才能够得到和谐相融。强库、固堤、开源、引调、扩排、提升，把水利基础设施建设放在了突出地位。因此，根据水利工程的建设的自身特点，对水工材料、混凝土施工技术和施工方法的探索，就有着极其重要的现实意义。

1 水利水电施工中混凝土施工技术的技术要点

1.1 水利工程建设中混凝土的浇筑原则

在水利工程建设中采用深的基础浇筑，可以避免施工中对相邻已完成的浅基础工程的干扰和破坏，减少施工时的工程量。首先，水利工程建设浇筑以体积大自重大为先，体积小自重小为后。这样的方式既可以减少在浇筑中体积大自重大的部分牵动相邻自重轻的建筑物基础，又能及早沉实基础物。其次，在水利工程建设中先行浇筑高度较大而且需要多次浇筑的部位或有上层建筑的部位，防止干扰高度较小的建筑物的施工。再次，水利水电工程建设中在确定工程施工程序后，应浇筑先以主要建筑部位为先，次要和零星的建筑部位浇筑为次，在能确保重要部位的前提下也可以采取穿插方式浇筑。

1.2 加强原材料进场的质量控制

水泥品质的好坏，将直接影响混凝土的强度和耐久性能;各级配粗骨料粒径含量的变化，将导致混凝土级配的改变，影响混凝土拌合物的和易性;骨料含水率的变化，对混凝土的水灰比影响较大。为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可采用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥浆的粘结，并与水泥的水化产物进行化学反应，产生有害的膨胀物质。若发现粗、细骨料的含泥量超出规范标准要求时，应及时反馈给生产部门，通过重新筛选或者采取其他有效措施来保证混凝土拌和质量。根据测定的骨料含水率及时调整混凝土配合比中的实际用水量和骨料用量。对于相同强度等级之间水泥活性的差异，是通过水泥胶砂的强度快速测定的，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、粗、细骨料等原材料的各性能指标必须达到规范标准要求。

1.3 加强浇筑、振捣质量控制

浇筑之前，应该对钢筋和模版进行检查，以保证其具备混凝土的浇筑条件，如果采用的是分层分块浇筑方法的话，应该结合钢筋的密集程度和结构的特点来决定每一层的高度。在分层高度的控制上，一般为插入式振捣器作用长度的1.25 倍，如果振捣采用的是平板振捣器，则应该控制分层的厚度，浇筑的过程应该尽量连续，如果必须出现间隔，要尽量的缩短间隔的时间，保证在前层的混凝土初凝前可以恢复施工。较大的梁体可以进行单独的浇筑，对连续浇筑无法实现的部位，应该在剪力较小的地方预留好施工缝。浇筑后应该及时的对混凝土进行振捣，振捣的作用是使混凝土能充满模版的每个角落，使其获得最大的均匀和密实度。振捣分为机械和人工振捣两种，一般只有工程量小、才会使用人工振捣的方法。

振捣器应该垂直插入混凝土中，振捣密实后缓慢拔出;均匀的选择插入点的位置，按顺序依次振捣，以防止出现漏振、过振等情况。在插入振捣棒的时候应该使其进入下层混凝土5cm 左右，加强上、下层混凝土的结合，以免在两层混凝土中间出现缝隙。每一个插入点的振捣时间应该持续30s，以混凝土粗骨料不再显著下沉，表面无气泡、泛浆为准。如果使用平板振捣器进行振捣，则应该保证对已振实部分的边缘进行振捣覆盖。

1.4 加强对混凝土的早期养护

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温、湿条件，达到使混凝土免受不利温度、湿度变化的侵袭，防止有害的冷缩和干缩;使水泥水化作用充分进行，以期达到设计规定的强度和耐久性要求。混凝土浇筑硬化后的质量与适宜的温、湿度条件是密切关联的，要有必要的保温和保湿措施。应该尽量减少混凝土表面暴露在外界空气中的时间，及时对混凝土的暴露面进行保湿覆盖，防止混凝土表面水分蒸发，直至混凝土终凝为止，混凝土的早期养护在施工中必须高度重视。混凝土养护时间按设计要求执行，不宜少于28d，对重要部位和利用后期强度的混凝土以及其他有特殊要求的部位应延长养护时间。混凝土养护应有专人负责，并详细记录。

2 水利水电施工中大体积混凝土裂缝的预防措施

2.1 大体积混凝土中的水泥质量的控制

由于水泥是大体积混凝土中重要的组成部分，水泥在混凝土的硬化阶段会释放大量的热量，这样就很容易发生温度裂缝现象。因此，对于混凝土中水泥的选择就显得尤为重要。我们应选择合适的水泥种类和严格控制好水泥用量，选用的水泥强度等级应与混凝土设计强度等级相适应。水位变化区外部、溢流面及经常受水流冲刷、抗冻要求较高的部位，宜选用较高强度等级的水泥。内部混凝土、水下混凝土和基础混凝土，宜选用中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和普通硅酸亚水泥。减少水泥用量，选用低热水泥，减少水化热，并尽量选用后期强度大的水泥。这样才能够使得水泥在混凝土硬化的初级阶段放出的热量尽可能地小，能够更好的控制水泥水化发热的影响。

2.2 大体积混凝土中的骨料质量的控制

所谓骨料，就是指在混凝土中起到骨架或者填充作用的颗粒状的材料。根据水利水电行业习惯，粗骨料的颗粒范围为5～150(120)mm，分为小石、中石、大石赫特大石四级，粒径分别为5～20mm、20～40mm、40～80mm 和80～150(120)mm，用符号分别表示为D20、D40、D80、D150(D120)。对于骨料的选取也应该符合大体积混凝土的特性，为了能够有效防止大体积混凝土的裂缝现象的出现，则应该尽量的选取颗粒比较大并且强度相对比较大的骨料。选用粗骨料时应避免各级骨料分离。D20、D40、D80、D150(D120)分别采用孔径为10mm、30mm、60mm、115(100)mm 的中径筛(方孔)检验，(其中中径筛余量宜在40%～70 范围内)，细度模数宜为2.2～3.0 的中砂，人工砂石粉含量应控制在6%～18%范围内。粗、细骨料的含泥量和泥块含量应严格控制在规范标准要求范围内，不得混合有机质等杂物。使用山砂、海砂及粗砂、特细砂应经试验论证。这样可以有效地减少水泥的用量，降低水化热以及减少混凝土干缩的程度，能够改善混凝土拌合物的和易性，增进混凝土均匀性、密实性和抗渗性，进而提高混凝土的强度和断裂韧性。从而有效地防止和减少大体积混凝土温度裂缝的发生。

2.3 大体积混凝土的温度控制

拌和混凝土时用水将碎石冷却，以降低混凝土的浇注温度，严格控制混凝土的入模温度。设置降温管，布设混凝土内部进行降温，按设测温孔，控制阀门和加压泵，控制管内水流和速度，达到降温的目的。夏天浇注混凝土时减少浇注厚度，利用浇注层面散热，施工避开中午高温时间。养护时，可在混凝土表面洒水，覆盖草帘，侧面采取保温保湿措施。混凝土的表面保温对抵御气温骤变起重要的作用，可减少混凝土表面裂缝的产生，良好的养护条件不仅有利于混凝土强度的增长，而且可防止混凝土表面产生干缩裂缝。混凝土表面保温和养护要作为一项工程来对待，并且一定要把混凝土的保温与养护措施落到实处。

3 结束语

混凝土施工技术是当代水利水电施工中所必须高度重视的一项技术，也是我国建筑行业健康发展的技术保障。事实上，建筑项目混凝土施工技术有着丰富的内涵，包含施工技术、养护管理等多项施工技术。水利水电施工企业只有认真做好混凝土施工技术，才能有效的保证工程的质量。但是在混凝土施工中还是存在着容易发生的问题，例如裂缝、冻胀、冲磨空蚀、碳化以及侵蚀等，我们必须共同努力，不断提高内部管理和混凝土施工水平。

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