混凝土施工技术在水利水电施工中的应用研究

罗欢

摘 要：在水利工程施工过程中，混凝土工程的施工质量会对水利工程安全稳定运行产生较大的影响。基于此，本文以实际工程为例，从原材料选择、混凝土配合比优化、混凝土裂缝防治措施进行探讨。

关键词：混凝土施工技术 配合比 保养护理

1.工程概况

四川省甘孜州乡城县硕曲河娘拥水电站为低闸引水式电站，工程混凝土浇筑总量为21万m3，工程主要由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、引水建筑物、发电建筑物组成。其中挡水工程砼浇筑量约4万m3，引水隧洞砼浇筑量约14万m3，发电厂房工程砼浇筑量约3万m3。该工程在进行混凝土施工时，主要从材料选择、配合比优化、大体积混凝土防裂等方面控制混凝土施工质量。

2.混凝土材料的选择

（1）水泥。在此工程混凝土施工过程中，受到山区道路条件的限制，使用袋装水泥则易于搬运、计量和储存。

（2）混凝土中添加掺合料。在施工过程中，需要向混凝土中添加掺合粉，按照标准的配置比例向混凝土中加入一些灰粉。另外，还加入了适量的纤维材料和硅粉等，加入此配料的目的在于降低水热化和抑制碱骨料反应。

（3）外加剂。工程主要是从选取混凝土的原材料开始，进行大量和材料优化，适当地选择一些对外加剂，可有效降低水化热、改变混凝土的和易性、减少混凝土水泥使用量，提高水泥耐久性、高效性等。

3.混凝土的主要施工技术

3. 1对混凝土的配合比进行一定的优化

经过一系列的试验对混凝土进行调整与改进，最后得出了三期施工中混凝土的最适配合比。如表1所示。

据了解，在一般的施工中以使用中热水泥和萘类高效减水剂为主，但在一些特殊情况下为了使混凝土生产和施工能够顺利进行，一般在会使用同一种配合比。对于一种标号比较高的混凝土，为了避免施工过程中出现裂缝和，还需要进一步进行优化。比如提高所用粉煤灰的用量，使用低热量的水泥，调节外加剂的掺入量可选用聚羧酸类等高效减水剂等。

（1）使用聚羧酸类减水剂和低热水泥。在进行施工过程中，需要在高温状态下进行坝段管槽外包的浇筑施工，当使用中热水泥时，大约需要使用273kg/m3，导致混凝土最高温度超标，综合考虑后本工程选用择聚羧酸类减水剂和低热水泥。

（2）对掺加的外加剂量进行优化。在施工过程中，对于进水口位置所使用的混凝土标号通常比较高，而且施工过程中会使用大量的水泥，很容易加快混凝土初凝过程中的温度反应，增加温度控制难度。本工程项目在施工过程中，为了解决这个问题，进行了大量的试验最终确定在混凝土中按照0.6的比例掺入减水剂，比之前的加入量提升了0.1%。经过调整后对R90300F250W10混凝土各项指标进行了检测，检测结果证明每一项指标都达到了要求。

试验证明，中热混凝土的温度在初凝前十天的温度要比低热水泥混凝土的温度高出3℃左右。十五天以后，低热混凝土的温度变化幅度才逐渐趋于平衡。这一发现在预防混凝土裂缝，控制混凝土温度方面具有重要意义。本工程通过试验最终确定坝R28250F250W10泵输送混凝土中掺入水泥量为240kg，比之前掺入水泥量低了30kg。所以，该实验成果在预防混凝土裂缝，保证混凝土质量方面具有重要意义。

3.2对混凝土在浇筑过程的操作工序进行调整

浇筑混凝土时，任何一道工序都会对施工质量造成影响，因此需要做好工序的优化工作。通常情况下，使用平层浇筑的方法进行施工，然后使用塔吊式皮带运输机和供料先进行运输。下落面和运输机之间的高度一般不允许超过1.5m，钢筋和卸料点距离保持在1～2m内，舱面堆料高度不能超过1m。使用鱼鳞状均匀塔进行布料。先使用三级副将混凝土在施工面完成软垫层的浇筑施工，然后安排人工辅助施工。下料后先平仓后振捣。施工过程中振捣施工和平仓施工要分开进行，以免出现过振、漏振等情况，振捣施工时注意不要振到模板、钢筋等。对仓位四周混凝土进行浇筑时，由于振捣会导致骨料下沉，增加混凝土中的气泡和水分量，出现钢筋下表面和砂浆产生分离，并持续细小的风缝隙。对于这一情况，本工程进行了二次振捣，并安装了自制的振捣计时器，不仅提高了施工质量和施工效率，并且缩短了振捣时间，对仓位数据和振捣深度等进行了统计，实现了精细化施工。

3.3对混凝土进行保养护理

（1）通水冷却。这个操作是依据对混凝土通水时，进、出水的温度不同来控制通水的流量，同时提高通水质量和通水效率。冷却水管在仓面上一般是按照1.5m×2.0m布置安排的，但是在R28250混凝土以及高标号混凝土中冷却水管会布置1.5m×1.0m的。通常所用的冷却水管是25mm的黑铁管。冷却水会分为初、中、后三期。初期通水主要的主要作用是削弱初期混凝土的最大温度值，降低大体积混凝土内部的最高温度，控制温度值在设计范围内。通过10d左右的初期通水，混凝土温度一般会降至25～26℃；中期通水主要的作用是降低混凝土的内部温度，通水后混凝土温度一般降至20～22℃，这样就减少混凝土在冬季会出现的内外较大温差，使混凝土能够安全过冬不至于损坏；后期通水主要是冷却对需要进行接缝、接触灌浆的部位，使之达到灌浆温度。冷却管布置示意图如图1所示。

（2）对混凝土进行保温作用。这类工程受季节影响很明显，比如夜间温差较大、气温不稳定、冬季最低温度可达-5.0℃，夏季最高气温达39.6℃，每年大约都会有几次气温骤降现象。受到气候条件的影响，必须提高对混凝土的保温管理措施。主要选用的方法为：长时间在外的部位先使用聚苯乙烯板粘帖后在使用防水涂料；关于长间歇面或是防渗层一般使用较厚的聚乙烯塑料来充当混凝土的防护被，其他部位则使用较薄的防护被；在一些进出水口处，我们使用棉布填塞，以此来达到保温的目的；对于进出孔部位，其周围体型变化较大，所以需要对其喷聚氨酯硬质泡沫进行保温。

（3）养护方案。混凝土浇筑完成后，养护是非常重要的一个环节，养护期必须要达到规定要求。冬季施工时，除了需要使用保温被对仓面进行养护时，还需要进行洒水养护，确保混凝土表面的湿度持续保持在标准范围值内。夏季施工时，选用可以自动进行喷水的旋转式喷头来养护浇筑仓面，每一部洒水器出水量控制在每分钟12～16L，洒水设备无法洒到的地方，安排作业人员进行养护。对于纵横缝、上下游等位置，要使用钻有小孔洞的塑料管进行养护，一般情况下，塑料管上每隔开20～30cm钻一个小孔即可。

4.结语

综上所述，在水利工程施工过程中，混凝土施工质量对水利工程的整体质量有非常大的影响。本项目工程从施工材料、配合比、养护等几个放对混凝土施工技术进行了探讨，工程完工后各项指标均达到了要求，没有出现混凝土裂缝。

参考文献：

[1]刘玉新.混凝土施工技术在水利水电施工中的应用[J].科技创新与应用，2015（12）：183-183.

[2]任旭冉.清水混凝土施工技术在桥梁工程中的应用研究[D].郑州：河南工业大学，2014-05-01.