水利工程大体积混凝土施工技术应用分析

丁柏富

（宣城市皖江水利建筑工程有限公司 安徽宣城 242000）

水利工程大体积混凝土施工技术应用分析

丁柏富

（宣城市皖江水利建筑工程有限公司 安徽宣城 242000）

随着我国经济技术的快速发展，水利水电工程也取得了长足进步。为了更好的满足人民对水利基础设施的需求，改革施工技术、创新施工理念势在必行。目前大体积混凝土施工技术在水利工程中得到了广泛应用，但是大体积混凝土施工技术具有复杂性，且容易受到外围因素的影响，存在很多缺陷。本文主要从大体积混凝土施工技术的现状出发，浅谈大体积混凝土施工技术在水利工程中的应用。

施工技术；大体积混凝土；水利工程

引言

伴随我国水利工程建设的不断发展，大体积混凝土施工因为其强度高、成本低、整体性强等特点得到了广泛应用。但是，由于我国的大体积混凝土施工技术发展较晚，施工人员尚不能完全掌握这门技术的特性。所以为了避免出现混凝土开裂等现象。为了强化水利工程的施工质量，施工人员要自己分析大体积混凝土施工中存在的问题，切实采取措施确保工程的安全性。

1 大体积混凝土

大体积混凝土具有可塑性强、成本低、强度高、抗震性好等优势，在水利工程建设中具有很重要的地位。传统意义上的大体积混凝土通常指混凝土结构最小段部分，由于浇筑时所用的钢筋水泥多，其结构尺寸相对较大。同时其受到水化热的影响容易出现热胀冷缩，引发墙体出现裂缝[1]。目前大体积混凝土大都应用于涵洞、水坝、水闸等水利工程的建设中。但也因为其容易受外因影响产生裂缝，所以施工人员要严格把控大体积混凝土的施工质量。

2 大体积混凝土施工技术的难点

大体积混凝土的结构尺寸很大，且易受到温度变化的影响。目前在水利工程建设中，施工人员还难以解决大体积混凝土容易出现裂缝的问题。引发裂缝的因素有很多，例如水泥牢固性差、温度变化大、收缩压不稳定等。

2.1 稳定性裂缝

混凝土是一种粘土和砂石的混合物，在大体积混凝土施工技术中需要大面积的混凝土浇筑。由于混合物的水泥安定性达不到国家标准，容易出现龟裂现象。另一方面，混凝土会受到外围湿度的影响，一旦湿度低于标准线混凝土就可能因干缩而出现裂缝。如果配比失衡会降低混凝土的塑性，使之沉降出现裂缝。

2.2 温差裂缝

因为混凝土是热的不良导体，在混凝土浇筑前期，温差会导致水化热的产生使混凝土内部温度不断上升，等内部温度高过室外环境温度，这就形成了内外温差，在混凝土凝结初期这种温差会产生强大的拉应力，导致混凝土出现裂缝；另外，在拆模前后，混凝土表面温度降低很快，也会诱使内外温差失衡，导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，其与最高温度的差值就是内部温差，以上3种温差都会产生温度裂缝。但是由水化热引起的内外温差对坝体浇筑产生的破坏性较大[2]。

2.3 收缩裂缝

收缩裂缝有很多种，在水利工程中常见的收缩裂缝有3种，分别是温度收缩、干燥收缩及塑性收缩。大体积混凝土在通过散热逐渐硬化的过程中会产生极大的收缩应力，当这股收缩应力强过混凝土本身的抗拉能力后，就会因收缩不均出现裂缝。

3 大体积混凝土施工技术应用分析

3.1 优化搭配

在大体积混凝土原材料的搭配优化方面，不能单从原材料或混凝土结构等方面来看，应该与外部因素相协调，最明显的就是混凝土浇筑时产生的水化热及混凝土的和易性等。施工人员在优化混凝土配比是应该遵循以下几个标准：①优化混凝土配比的主要目标就是降低在混凝土浇筑时产生的水化热，但这要建立在不损害混凝土结构强度的基础上，不能以牺牲混凝土的强度性来换取其耐高温性。②在确保混凝土和易性不会发生改变的基础上，施工人员可以视情况通过降低含砂量来减小混凝土结构变性的几率。③施工人员可以通过控制混凝土的凝结时间来合理调控温差和湿度，最常见的手法就是通过控制混凝土的用水量来进行把控[3]。

水泥是大体积混凝土最主要的混合材料之一，为了保证大体积混凝土结构的稳定性，选择适合工程特点的水泥就显得尤为重要。温度是影响大体积混凝土稳定性的主要原因之一，水泥在与水混合后会发生热能反应诱发温差裂缝，所以为了满足大体积混凝土的使用要求，一般情况下最好选用水化热较低的水泥，例如低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥等，有利于降低温差裂缝出现的概率。

大体积混凝土的生产必须严格按照国家制定的统一标准，确保混凝土的强度、塌落度、水化热、收缩压等指标符合工程验收的规范，为了避免出现劣质产品，施工人员在施工中应采用检测技术对混凝土的相关性能进行判定，保障工程的安全性。此外，运输混凝土的交通工具也要谨慎选择，一般情况下采用具备防雨、防风功能的搅拌车，如果有特殊要求的话可以采用其他运输车辆。如果在运输工程中混凝土出现离析现象，可以边运输边搅拌。如果在混凝土浇筑过程中发现质量不合格，施工人员应及时停止浇筑，将损失降低到最小。

3.2 大体积混凝土施工

大体积混凝土施工的工艺流程见图1。水利工程在进行混凝土浇筑前，施工人员应先对大体积混凝土的收缩应力、温度应力及内外温度进行验算，求出升温峰值、降温速率及内外温差，并以此作为制定温控措施的依据。目前的国家标准指标中对混凝土浇筑的升温峰值设置在45℃以内，降温速率为2℃/h，内外温差不超过30℃。

图1 大体积混凝土施工流程图

施工人员在进行混凝土模板施工时要首先检测模板的强度、刚度及稳定性是否符合国家相关规范，然后按照混凝土浇筑的养护标准进行施工。在拆除大体积混凝土施工模板时，要严格控制混凝土的温度、强度及拆除时间，这些都是可能引发温差裂缝的重要因素。

目前我国采用的混凝土浇筑方式主要有两种：①推移式连续浇筑；②分层连续浇筑（图2），其中分层连续浇筑又包括分段浇筑、全面浇筑和斜向浇筑。这两种浇筑模式都要求在混凝土完成初凝前通过缩短浇筑间的时间间隔来保证浇筑的连续性[4]。一般进行大体积混凝土浇筑时，都采用由低到高逐级浇筑。如果采用分层浇筑法，要对大体积混凝土采用二次振捣，以减少漏振、过振，提升水利工程的施工质量。

图2 分层连续浇筑

3.3 大体积混凝土养护

由于大体积混凝土具有结构尺寸很大，且易受到温度变化的影响等特性，因此施工人员在对大体积混凝土进行养护时，要注意对周围环境进行保温保湿，避免因温差或湿度差过大而引发裂缝。目前我国水利施工部门针对大体积混凝土的保温采取的措施通常是在混凝土表面利用塑料薄膜或者麻袋覆盖一层，这种方式简单、快捷，所花费的成本也相对较低。同样也可以通过搭建挡风以及遮阳保温棚来进行保温，这种方式的保温效果无疑更好，出现裂缝的概率也相对较低，但是成本对比相对较高。此外在混凝土养护过程中施工人员还需要严密监控混凝土的内外温差，一旦发现内外温差过大，施工人员应该及时采取相应措施进行降温，按照国家标准，混凝土的养护时间至少应在半月以上。

4 结语

综上所述，随着我国城市化、可持续发展的进程不断加快，水利工程建设的地位在国家基础设施建设中越来越高。因为科学技术的不断创新，大体积混凝土施工技术得到了广泛应用，不过作为一项技术性很强的工程，我国的大体积混凝土施工技术仍存在缺陷。施工人员需要继续对大体积混凝土施工技术进行改革创新，特别是针对其易出现裂缝的问题，从而提升水利工程的稳定性和可靠性。

[1]熊国华，王鹏.水利施工中大体积混凝土抗裂技术研究[J].江西建材，2016（19）.

[2]李昕，刘亚莲，邓凡阔，王宇，陈琳，张治洲.丰满水电站重建工程厂房大体积混凝土越冬期蓄水保温[J].水利水电技术，2016（06）.

[3]李文芳，朱莉华.浅谈大体积混凝土施工的质量控制——以南水北调兴隆水利枢纽工程为例[J].水利建设与管理，2016（07）.

[4]曹辉，李晓琴.安谷水电站大体积混凝土配合比设计[J].四川水利，2016（03）.

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2016-9-2