混凝土施工技术在水利水电工程中的应用研究

摘  要：混凝土施工技术在水利水电工程施工建设中具有非常重要的地位，该技术的应用和控制直接决定着工程整体施工质量。基于此，本文简要介绍了混凝土施工技术，在此基础上研究了混凝土施工技术在水利水电工程中的应用，以期提高水利水电工程的施工质量。

关键词：混凝土施工技术;水利水电工程;应用

中图分类号：TV544    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）06-0000-00

0 引言

随着经济的不断发展，人们对电力资源的需求日益增加，近年来全球在加大水利水电工程建设力度的同时也推动此类工程规模的扩大以及数量的增加，同时也对工程施工质量提出了更高要求。针对此类工程施工中的闸室、大坝和二期混凝土等重点部位，在施工中需要做好对混凝土施工工艺的严格控制，以此来保障工程的整体施工质量及工程后期的使用安全。

1 混凝土施工技术概述

混凝土的搅拌、运输、浇筑以及养护是组成混凝土技术的重要部分，具体地说，在工程建设过程中需要结合工程设计、施工组织要求，尤其是配合比要求开展混凝土的拌制。目前针对大型水利水电工程通常采取在施工场地附近设置混凝土搅拌站的方式进行混凝土的拌制工作，在保证混凝土拌合质量的同时也节省劳动力并有效的降低了施工成本。对于在搅拌站拌制好的混凝土，在向施工现场运输的过程中，为了保证具有较大体积和重量的混凝土在运输中不会出现分层和离析问题，保证混凝土的匀质性。需要在运输过程中合理选择具有较强密实性的运输工具，做好运输线路规划，尽量缩短运输距离和时间。在正式浇筑前，需要对浇筑混凝土的表面，进行平整清理、凿毛处理，以增加其粘结性和整体性以及应力应变的协调平衡问题，而且使用振捣或压实机械压实已经浇筑的混凝土。在浇筑完成之后立即开展养护工作，防止出现裂缝等质量问题，延长混凝土的使用寿命。

2 混凝土施工技术在水利水電工程中的应用

2.1 混凝土配合比的优化

水泥作为混凝土原料中用量较大的一种胶凝材料，其在遇水之后会发生水化反应而释放大量热量，因此增加了其内部出现温度应力而导致裂缝问题的概率。在混凝土配合比设计和控制中，要认真研究工程所在地历年气温条件，并针对施工总体计划，避开高温期进行混凝土施工，或尽量选择具有较低水化热的水泥类型，或者通过其他材料代替水泥来尽量减少水泥用量。配合比的设计及优化，主要依据是提出的设计要求，当然也必须考虑建筑物的尺寸，混凝土浇筑方式和使用的施工机械等因素来综合考虑混凝土配合比。同时也要满足水利水电工程部位的不同部位对混凝土的耐久性、变形、抗冲磨性、抗侵蚀性和热学性能的具体要求，通过科学的施工工艺以及对凝结时间的严格控制，按照流程要求开展浇筑施工并做好指标试验工作，保证混凝土施工之后各项指标达标。

2.2 闸室施工中的混凝土施工技术

（1）在闸室底板施工中，通常需要在基岩面上铺一层厚度为1cm的素混凝土砂浆垫层进行地基面的找平并对基岩面起到保护作用，在此之后开展混凝土浇筑工作。在设计底板模型时需要在基础四周进行模板架设并固定。此部分的混凝土强度需要保持与浇筑部分的强度相同，浇筑之后的表面呈现出麻面状态，并且在湿冷状态下固定好钢筋，避免在底板层面浇筑中出现沉降问题，还要通过铅丝帮吊和底板仓面脚手架的方式来防止出现减料口面层的钢筋变形问题。（2）在闸室闸墩施工中，针对其钢筋密集、体积和面积大等特点，以及较大的施工难度，需要结合其特点做好浇筑作业中的闸墩缝隙控制和处理。通常在这种情况下，采用便于控制、冲击力小的混凝土入仓下料方式，下料时注意对称下料，多点下料。同时应该采用小级配混凝土和小型振捣棒进行压实振捣。

2.3 大坝施工中的混凝土施工技术

大坝混凝土施工，属于标准的大体积混凝土施工，在混凝土浇筑前，必须对坝体进行有效的分缝分块，坝体的分缝及分块主要是依据坝高、坝型以及具体的结构要求、施工条件和环境温度等因素进行布置，常规采用柱状法施工，用横缝和竖缝（包括有垂直纵缝、错缝和斜缝三种）将大坝分为若干坝段或坝块，甚至是通仓的浇筑方式进行混凝土施工。垂直纵缝是目前最常规的一种分仓方式，具有自地基垂直贯穿至坝顶的特点，缝面均设置键槽和预埋灌浆系统和冷却水管系统，其坝块相互不干扰，具有可在一定高差范围内单独上升的特点，便于布置坝上的浇筑机械，而且竖缝容易张开，能获得较大的张开度，有利于确保灌浆质量，提高了混凝土的浇筑质量。

2.4 二期混凝土的施工技术

水工混凝土的二期混凝土施工，主要存在于以下情况：特殊或异性结构，特别说明的二期混凝土部位和细部结构，总体来说，二期混凝土存在着施工程序复杂，质量要求高，必须采用特殊的施工方法。不同部位的二期混凝土，需要采取针对性的措施和针对性的施工方案，比较起来说，二期混凝土施工效率较为低下，施工成本较高。

2.5 混凝土保养维护

混凝土浇筑之后容易受到环境因素中温、湿度等因素的影响而导致钢筋生锈以及裂缝等问题，进而影响混凝土结构的稳定性。因此在浇筑作业之后需要立即开展养护工作，在过去相当长的一段时间里，在保证混凝土密实性的同时，需结合现场温度做好保温措施或者在干燥时做好洒水以及覆膜养护工作，保证混凝土表面湿润并做好对其内外温差的控制，提升混凝土的密实性以及延长其使用寿命。

2.6 实例分析

下凯富峡水电站位于赞比亚卢萨卡东南90公里的卡富埃河上，电站总装机容量750兆瓦（5×150MW），合同工期51月。拦河大坝为碾压式混凝土重力坝，最大坝高130.5m，坝顶全长374.5m，混凝土总量125.75万方。是中国电建在海外承担的EPC总承包项目中最高的碾压混凝土大坝项目，中国水电十一局负责具体实施，这也是赞比亚国家40年来投资开发的第一座大型水电站项目，也是目前赞比亚在建的最大的一个项目。

为了确保整个项目的施工进度，该项目采用了3座拌合楼：HL240-2S3000L一座和HL320-2S4500L两座，确保能生产常温常态混凝土170m³/h、预冷常态混凝土80m³/h、常温碾压混凝土450m³/h、预冷碾压混凝土370m³/h;在混凝土温控方面，采用了冷水拌合系统和风冷双系统，根据气温的变化，调整温控的方案，在保证质量的前提下，也有效的控制了施工成本。在配合比设计过程中，以项目要求的美国ASTM、EM、ACI标准为依据，通过对碾压混凝土原材料的品质及经济利益的综合分析进行了优化选择，并结合国内外碾压混凝土配合比设计方法进行优化施工配合比，强度设计龄期采用365天的配合比，配合比中不但采用粉煤灰等外加剂、掺和剂来降低水泥用量，防止温度裂缝，并有效提高混凝土耐久性能、也改善了混凝土施工和易性，降低混凝土的沘水率。最终实现大坝全断面采用一种准三级配碾压混凝土施工技术，通过碾压混凝土层间铺设水泥净浆技术和变态混凝土底部加浆技术研究简化了施工工艺，实现碾压混凝土高质量、低成本、快速化施工等目标。

3 结语

随着目前水利水电工程建设规模的扩大，为了确保工程施工质量，针对比较关键的混凝土施工技术，在应用中需要做好对混凝土配合比的优化设计、闸室施工以及大坝施工中的混凝土施工技术控制，以及做好浇筑之后的保养维护工作，保障混凝土施工質量以及工程施工整体质量，从而推动水利水电事业的高质量发展。

参考文献

[1] 姚敦和.混凝土施工技术在水利水电工程施工中的应用[J].中国高新区，2019（6）：177.

[2] 张沁超，李亮瑞.混凝土施工技术在水利水电工程中的应用分析[J].建材发展导向，2018（3）：390.

收稿日期：2020-05-06

作者简介：谢东兵（1976—），男，陕西安康人，本科，工程师，研究方向：施工技术、工程成本、国际工程。

Application of Concrete Construction Technology in Water Conservancy and Hydropower Projects

XIE Dongbing

（China Water Resources and Hydropower Eleventh Engineering Bureau Co.， Ltd.，  Zhengzhou Henan  450001）

Abstract： Concrete construction technology plays a very important role in the construction of water conservancy and hydropower projects， the application and control of this technology directly determines the overall construction quality of the project. Based on this， this paper briefly introduces the concrete construction technology， on this basis， the application of concrete construction technology in water conservancy and hydropower projects is studied， in order to improve the construction quality of water conservancy and hydropower projects.

Keywords： concrete construction technology; water conservancy and Hydropower Engineering; application