试析水利工程混凝土施工技术及其设备质量控制

徐琼祥

（湖北省石首市高陵镇水利管理站，湖北 石首 434400）

在水利工程施工期间，需要施工单位全面加强工程质量管理，完善施工管理制度，从技术的角度讲，也需要结合实际情况进行选择，由此建设高质量的水利工程，不过现阶段在水利工程质量控制方面还存在问题，需要针对性地采取应对措施，进而推动社会经济健康发展，以下进行相关分析。

1 水利工程混凝土施工特点

1.1 施工季节性较强

在应用水利工程混凝土施工技术过程中，容易受气候和天气因素影响，其中夏季和冬季影响尤为显著，比如，夏季施工需要降低混凝土入仓温度，控制混凝土内部水化热，而冬季需要升高混凝土入仓温度，并且对浇筑好的混凝土进行保温处理，不同天气下所采取的施工措施存在差异，并且会影响工程质量。混凝土施工主要在室外进行，影响混凝土性质的同时也会影响施工人员操作，加大施工质量控制难度。

1.2 工期长并且工程量较大

在大型水利工程中，通常由多个独立的水利建筑物组成，因此工程量较大、施工工期较长，所投入的人力和物力较多，在水利工程施工过程中复杂的水文环境也会影响施工进度，所以需要施工单位进行全面分析，通过有效的现场管理措施推动工程顺利进行。

2 水利工程常见混凝土施工技术

2.1 钢筋施工技术

钢筋是水利工程施工中主要材料，其质量也将对工程主体质量产生影响，所以需要切实做好钢筋制作和安装环节的质量控制工作，在采购钢筋过程中，需要合理选择供应商并检查其资质，确保钢筋质量过关。施工前期需要全面检测钢筋外观和力学性能，由此达到技术规定，杜绝质量不合格的钢筋入场，钢筋加工期间重点关注其直径和长度，避免加工精度不足影响正常施工。此外，施工人员也要严格控制安装位置和顺序，在接头部分控制中，要采取机械连接或者焊接的方法，让两根钢筋接头相连。

2.2 混凝土配比施工

（1）水泥。在水利工程建设过程中，混凝土会出现水化热现象，由于混凝土体积较大，如果未能对温度加以控制，会降低混凝土质量。水泥是导致水化热现象产生的主要原因，所以施工期间需要合理选择水泥材料，加强混凝土配比的管理，所选择的水泥主要为粉煤灰水泥以及矿渣水泥。（2）粉煤灰。为了提升混凝土的整体性能，施工单位要将粉煤灰作为外加剂，由此优化混凝土性能，提升结构稳定性、和易性，适量加入粉煤灰还可以减少水泥用量并降低水化热。（3）骨料。在配置混凝土过程中，需要明确粗骨料以及细骨料的比例，保证混凝土性能的同时加大粗骨料的比例，由此保证水化热程度，提升混凝土密实性，施工人员要控制骨料的含泥量，避免含泥量过高导致混凝土水化热加大，进而出现裂缝。（4）外加剂。为了提升混凝土性能配比过程中需要合理选择外加剂，要点在于结合水利工程实际情况选择，并且施工人员要严格控制外加剂的型号和用量，由此提升混凝土抗渗性能、抗冻性能和密实性。

2.3 混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑施工过程中，要分析混凝土运输距离，之后对混凝土入仓以及布料方式合理规划，并选择相匹配的施工机械混凝土入仓方式，主要结合现场情况选择滑车、泵车、溜槽等方式，而布料方式主要结合仓面大小选择台阶式或者斜坡式，施工前期需要施工人员充分分析混凝土连续浇筑的影响因素，之后合理制定施工预案，避免混凝土浇筑期间停歇时间过长而出现冷缝。混凝土浇筑施工期间需要对水化热严格控制，避免内部温差过大而出现结构破坏问题，所以需要合理布置测温点，集中分布在混凝土块上部、中部和底部，并且整体垂直间距控制在500～800mm，水平间距保持在2500～5000mm。一般情况下，测温点能够体现温度数值，并且配合使用电子测温系统，由此掌握混凝土温度变化信息，浇筑温度不得超过25℃，要求温度控制具有连续性，通常持续7～10天。

2.4 混凝土振捣施工

在振捣施工前期需要分析水利工程基本情况，做好技术交底工作，然后合理选择平板式振捣器或者插入式振捣棒。振捣施工要点如下：（1）使用插入式振动器单次移动间距不得超过1.5倍振动器作用半径，并且把插入式振动器和模板的距离控制在5～10cm，振动期间逐渐提起振动棒，避免振动棒和模板钢筋碰撞。（2）把表面振动器位移距离控制在振动器覆盖部位10cm位置。（3）振捣施工过程中对振捣时间加以控制，确保混凝土不出现大量气泡，并且要避免过振和漏振问题。

2.5 混凝土养护施工

完成混凝土浇筑施工后，需要科学采取养护措施，受施工季节因素影响，施工技术人员需要对现场环境和现场条件综合分析，之后合理选择养护措施，其中夏季需要对混凝土表面泼洒冷水，之后覆盖草料，由此保持湿度，避免混凝土出现干缩裂缝。在大体积混凝土养护过程中，需要在内部预埋冷却水管，由此控制内部水化热，避免出现温度应力裂缝，而冬季施工关键在于进行保温处理，并且保证养护时间足够。

3 水利工程混凝土施工常见问题

3.1 技术问题

（1）冻胀裂缝问题。水利工程和一般的民用建筑工程不同，受到地质、水文以及气候因素影响更加明显，尤其是低温条件下容易出现冻胀裂缝，所以要避免联合施工。整体来看，水利工程裂缝出现的主要影响因素包括自然环境、混凝土材料质量、施工工艺以及材料配比。冻胀问题和外界环境密切相关，比如，在昼夜温差较大的地区进行施工会出现应力集中情况，一旦超过抗拉强度限值，就会由于冻胀问题破坏混凝土内部结构，难以保证混凝土结构的稳定性。

（2）侵蚀和碳化。在水利工程建设过程中容易受到外界因素影响，比如，受到二氧化碳和流水的侵蚀，会导致钢筋表面钝化层被破坏，进而受到腐蚀，降低钢筋抗拉性能，并破坏混凝土结构，最终导致混凝土极限承载力难以达到设计要求。通常情况下，水利工程混凝土结构碳化速率较快，需要施工中重视。

3.2 管理问题

（1）施工管理人员素质不高。随着我国水利事业发展，水利工程管理水平得到了显著提升，然而，在部分水利工程中管理人员素质和技能偏低，未能结合水利工程实际情况采取管理措施，由此不同程度地影响工程质量、施工进度，导致水利工程存在安全隐患，比如，部分管理人员缺乏责任意识，未能及时指出和解决现场存在的问题，容易出现返工，所以需要施工单位全面加强人员教育和培训工作。

（2）机械设备管理问题。①未能遵循相关规范操作。在水利工程建设过程中所使用的机械设备需要具备良好性能并进行严格验收，然而部分工程审批流程混乱或者报批时间较长，未经检验就投入使用，由此无法保证机械设备质量。②操作和维护人员专业能力不足。水利工程建设所应用的机械设备类型较多，并且设备专业性强，如果相关操作人员和维护人员专业能力不足就会加速机械设备磨损，存在安全隐患。③现场管理不够规范。在水利工程建设期间未能科学进行机械设备调配以及使用，再如施工现场存在安全警戒不到位等问题。此外，未能科学进行机械设备建档，导致关于机械设备主要信息不完善，或者就是由此对后续的机械设备维护管理带来不利影响。

4 水利工程施工质量控制策略

某水利工程位于四川某县，工程预算资金3.2亿元，施工工期为2019年8月～2020年10月，结合水利工程实际情况，施工单位制定了完善的管理制度，并合理选择水利工程施工技术，其中较多地使用了混凝土施工技术，最终保障该工程顺利完工，主要质量控制措施如下。

4.1 制定完善的施工管理制度

任何水利工程建设都需要严格遵守管理制度，在混凝土施工技术应用过程中同样需要严格遵守施工制度和工艺要求，并且需要全体施工人员树立预防为主的思想，在混凝土施工环节要求全体人员遵守相关规定，明确操作流程，在上道工序检查合格后进行下道工序施工。与此同时，施工单位还要对不同施工环节以及施工内容作出具体规定，并且与个人薪资挂钩，由此保证工程高质量进行。

4.2 加强施工现场监管

混凝土是水利工程施工的主要材料，而施工过程中受自然环境和施工技术影响较大，整个混凝土施工具有复杂性特征，该情况下部分施工人员未能重视细节处理，由此影响工程建设效果。所以，为了确保施工安全需要全面加强施工人员监管，比如，混凝土浇筑前期对模板的标高、截面等参数进行检查，并且需要按照图纸内容施工，对预埋件位置检查，避免遗漏问题，施工期间还要进行操作面清理，比如，混凝土浇筑过程中需要对模板杂物及时清理，现场管理人员需要分析钢筋数量和质量，进而从多个角度实现施工环节结合。此外，需要开展安全管理工作，让全体施工人员具有安全生产意识，尤其是水利工程施工，需要利用多种机械设备，加之水文、地形等因素影响，更需采取安全管理措施，不断完善施工方案，一旦现场存在安全隐患，需及时撤离并告知技术人员采取应对措施，进而避免出现更大的财产损失和人员伤亡。

4.3 进行材料质量控制

在混凝土搅拌过程中，水泥释放大量热量，由于水利工程混凝土体积较大并且热量难以散发，由此影响工程质量，所以需要采取技术性措施降低水化热。当前需要选择矿渣硅酸盐水泥进行处理，多数硅酸盐水泥凝结硬化时间较长、可塑性较差并且硅酸盐水泥有助于将水泥热量排放，所以在达到施工设计要求的前提下，需要进行水泥材料用量调节，本工程每米水泥用量控制在450kg内。再如骨料的添加可以提升混凝土承重效果，具有较高的应用价值，在选择粗骨料过程中，技术人员要分析施工结构断面尺寸和钢筋间距，合理选择粗骨料的级配，由此提升其强度与和易性，再如细骨料的选择过程中将含泥量控制在5%内。

4.4 重视施工技术创新

在水利工程建设过程中，桩基施工法得到了广泛应用，摆放预制桩过程中需要施工人员明确打桩顺序，分析预制桩运输路线，其中预制桩层数至少达到4层。再如混凝土碾压技术也是主要的施工技术，该技术原理在于通过碾压设备进行混凝土碾压，具有操作便捷、投入成本低等优势，要点在于分析施工现场条件，控制碾压力度。此外，在混凝土施工技术应用过程中，要采取保障措施，这一环节需要应用预应力锚固方法起到指导和稳定岩土的作用，将其用于混凝土施工环节能够显著增强混凝土结构稳定性，需要施工人员分析水利工程建设要求和施工现场条件，对比预应力锚固的差异性，最终完成混凝土框架制作。

4.5 施工机械设备措施

在水利工程混凝土施工技术应用过程中，机械设备的管理同样关键，主要做好以下工作：（1）完善设备管理制度。要求设备操作人员明确相关法律规范和行业标准，与此同时，施工单位需要结合国家要求科学制定机械设备管理制度、操作流程以及保养制度，确保机械设备专人管理。（2）规范机械设备操作。水利工程混凝土施工技术应用过程中，需要对相关机械设备规范操作，也就是结合水利工程建设情况分析自然环境做好全面勘察，然后合理进行机械设备选型，为了有效保障机械设备品质，需要严格按照相关管理规范操作，能够掌握机械设备操作说明书要求、故障处理方法，避免人为操作导致的机械设备故障问题。（3）细化施工现场管理。施工现场各类机械设备需要严格遵循有关标准与规范，做好技术交底工作，与此同时，设备专职管理人员需要每天进行施工机械设备巡查，并且对机械故障问题及时处理，机械设备养护期间也需要对严重磨损、线路老化等相关问题及时解决。（4）建立机械设备技术档案。施工单位需要配备机械设备资料管理人员，在水利工程建设期间对各类机械设备进行信息管理并建立信息化档案。

5 结语

综上所述，混凝土施工技术的应用将决定水利工程建设质量，需要施工单位合理选择施工技术，加强现场管理，由此整体上保证水利工程建设质量，长久地发挥社会效益。