混凝土施工技术在水利水电工程中的应用

陈平德

甘肃机械化建设工程有限公司 甘肃 兰州 730060

引言

混凝土施工为建设水利水电工程不可缺少的一道关键工序，会直接影响到整个工程项目的建设质量。所以，施工单位应当加强对混凝土技术的探索与研究，做到对其施工质量更为有效的管控。

1 混凝土施工技术概述

在建筑工程建设过程中，混凝土是常用的建筑材料之一，其通过将水、水泥、骨料和掺合料充分拌合形成的浆状物质，在固化后形成坚固的结构体。混凝土的优点在于其具备耐压、耐久、抗震和耐腐蚀等特性。

在水利水电工程领域，混凝土技术的重要性更是不可忽视。水利水电工程需要承受来自水流和水压的巨大力量，因此对建筑物的稳定性和品质要求尤为严格。混凝土技术的应用，可以确保水利水电工程项目的结构坚固、耐久性强，有效降低因质量问题引发的事故风险，保障水电设施的正常运行。

2 混凝土施工技术在水利水电工程中应用的主要特点

2.1 工程量大

水利水电工程中的混凝土施工通常涉及大规模的工程，比如大坝、水库和水电站等。这些项目需要处理大量的混凝土，施工周期通常较长。因此，在混凝土施工中，需要采用高效的施工技术和设备，以提升施工效率，确保工程按时完成。

2.2 温度控制要求

由于水利项目混凝土施工的体积较大，施工过程中会产生一定的温度变化。温度变化可能导致混凝土的收缩或膨胀，使其分布不均匀，甚至引起裂缝。为了确保工程的安全性能，需要对温度进行严格的控制[1]。通过采用降温措施，如使用低温混凝土、加水降温、遮阳覆盖等方法，可以减轻混凝土在施工过程中的温度变化，保证混凝土的质量和稳定性。

2.3 技术复杂

水利水电工程中的混凝土施工涉及多种类型的混凝土，需要根据具体施工条件选择不同的混凝土配制方案。此外，施工过程中可能遇到一些复杂的情况，如交叉施工、特殊形状的模板搭设等。为了应对这些挑战，需要有效地组织和管理施工工序，合理安排施工计划，确保施工进度和质量。同时，还需要加强与设计、监理等相关方面的协调与沟通，以解决施工中的技术问题，确保工程的顺利进行。

3 混凝土施工技术在水利水电工程中的具体应用

3.1 水闸施工中的混凝土施工技术

3.1.1 水闸底板施工要点。正式施工之前，施工人员应先对基面加以检查和修复，确保其平整度和承载力。同时，还需要采取措施来保护地基，避免因施工过程中的震动或挖掘等造成地基的破坏。接下来，在软土地基上铺设1cm厚度的素混凝土垫层。这一步骤主要是为了提供一个稳定的基础，并防止软土地基的沉降或变形对底板施工质量的影响。垫层的铺设应当均匀平整，确保其在整个底板上的厚度一致。在底板施工时，需要搭设模板并辅助使用地龙木完成施工。模板的搭设是为了确保混凝土浇筑时形成所需的几何形状和尺寸，并提供良好的支撑和定位。地龙木作为支撑材料，能够提供额外的支撑力，确保模板的稳定性和整体施工质量[2]。在混凝土浇筑时，需要特别注意控制浇筑后的表面呈现麻面状，这种表面纹理可以增加底板的摩擦力，提高其耐滑性能，确保水闸操作人员在施工后的使用过程中的安全性。此外，在预制混凝土处于湿冷状态时，需要固定钢筋材料，防止不良沉降和形变的产生。钢筋的固定可以采用合适的固定剂或固定夹具，确保钢筋在混凝土浇筑期间保持正确的位置和间距，以及与混凝土牢固地连接在一起。最后，严格控制灌浆指标，确保底板质量。在灌浆过程中，需要控制好灌浆厚度、流动性和固化时间等参数，确保灌浆充分填充并均匀分布在混凝土结构中。

3.1.2 水闸闸墩施工。由于闸墩钢筋分布密集且体积较大，所以需要根据实际特点选择合适的施工方法，钢筋的布置要符合设计要求，并确保与混凝土良好的黏结。在施工过程中，应当采取措施将水隔离在施工区域外部，避免水流对施工质量的影响。同时，要注意闸墩施工过程中的渗漏问题，及时修补可能出现的缝隙或渗漏点，保证施工质量。为提高施工便利性和确保水闸施工效果，可以选择预制门槽或预留二期砼一次浇筑的方法。预制门槽可以在工厂中提前制作好，然后在施工现场进行安装和固定。而预留二期混凝土一次浇筑的方式可以减少施工接缝和提高施工效率，但需要在施工过程中做好混凝土的浇筑和养护工作。

3.2 混凝土施工技术在工程坝体施工中的应用

3.2.1 通仓分块。通仓分块技术可以在整体大坝结构上进行分层施工，无须设置纵缝和冷却水管。通过将大坝分为若干块状区域进行施工，可以有效地降低工程难度和风险。在通仓分块施工中，关键是要控制砼的浇筑温度。过高的温度可能导致混凝土产生温度裂缝，从而影响大坝的结构强度。因此，在施工过程中，需要采取相应的措施来降低混凝土的温度[3]。例如，可以使用冷却剂或降温剂来调节混凝土的温度。另外，通仓分块施工还需要控制机械设备的运行速度。合理的运行速度可以提高坝体表面的平整度，确保大坝的质量要求得以满足。在选择和配置机械设备时，也需要考虑其适应性和施工效率，以提升施工效果。

3.2.2 错缝分块。该技术适用于大坝结构在方向与高度上存在错开缝隙的情况。通过错缝分块施工，可以避免设置接缝灌浆，从而简化施工工序。这种方法可以按照具体的坝体结构设计，在垂直方向上错开分块的位置，使得每个分块之间产生一定的交错缝隙。在错缝分块施工中，错误的错缝位置可能会影响其他结构分块的稳定性，甚至对整个大坝的安全性造成潜在风险。因此，在施工过程中，需要严格把控好错缝浇筑精度，确保每个分块的连接和相互衔接的稳固性。

3.2.3 纵缝分块。在纵缝分块施工中，通常使用接缝灌浆砼技术，能够最大化确保大坝结构的完整性，这种方法操作简单、便利，并且可以通过调节接缝灌浆的材料和浆液来控制砼的浇筑温度，从而避免热裂缝的发生。此外，接缝灌浆还能够提升施工过程中的安全性，确保各个分块之间的紧密连接。因此，纵缝分块施工方法在大坝工程中得到了广泛应用。

3.3 混凝土施工技术在坝体接缝灌浆中的应用

为了确保坝体结构的牢固性和稳定性，灌浆工作起着至关重要的作用。在进行接缝灌浆时，选择适当的灌浆方式是必不可少的。常见的灌浆方式包括盒式、重复式以及骑缝式灌浆，这些方式各有特点，可以根据具体情况选择合适的方式进行施工。在进行砼灌浆施工时，必须强化对灌浆过程的管控和监测，还需要实时观察坝体的稳定水平，加强对坝体结构应力波动情况的监察[4]。通过及时的监测，可以预防灌浆接缝出现开裂问题，确保施工质量和坝体的安全稳定性。在进行接缝灌浆施工时，还要根据水泥结石的受力状态，采用先横缝再纵缝的方式进行，从而更好地保证混凝土在接缝中的填充效果，增强接缝的密实性和强度。

4 水利工程混凝土施工质量控制

4.1 混凝土配合比设计优化

首先，在选择水泥材料时，应倾向选用水化热较低的材料，以降低水泥在水化过程中产生的热量，这样可以有效地减少温度升高引起的裂缝和变形问题，提高混凝土的整体稳定性。其次，在混凝土配比设计中，必须严格依照工程标准的要求进行。通过科学的配合比设计，可以使混凝土的强度、流动性、抗渗性等性能得到充分保证。同时，还需要根据不同部位和使用要求，合理调整配合比中各组分的比例，确保混凝土在不同工况下能够满足相应的力学性能和耐久性要求。再者，混凝土在硬化过程中会发生收缩和膨胀变形，因此需要采取措施来控制变形。其中，对砂的用量进行适当的控制是一种常见的方法。通过控制砂的用量，可以调整混凝土的流动性和扩散性，有效减少混凝土的变形，提高施工的质量和稳定性。另外，适量降低用水量可以提高混凝土的强度和耐久性，减少开裂和渗漏的风险。通过调整配合比中的水灰比，合理选用减水剂等措施，可以在保证混凝土的工作性能的前提下，减少用水量，实现节约资源的目的。并且还要注意控制混凝土的凝固时间，避免过快或过慢的凝固对工程施工带来不利影响。

4.2 混凝土拌和

在进行混凝土拌和之前，相关人员必须进行严密的准备工作。首先，需要检查混凝土原材料的质量，包括水泥、骨料、砂浆等。通过抽样检测，可以验证原材料的性能是否符合设计要求和标准规定[5]。然后，还需要实行小批量的拌和测试。该测试可以在实验室环境中进行，通过调整拌和比例和拌和顺序，确定最佳的混凝土配合比。只有在拌和后的混凝土强度和流动性等指标满足施工要求时，才能进行正式的搅拌制作。此外，混凝土在拌和后应当及时使用，避免长时间存放，以免影响材料性能和浇筑效果。因此，需要根据施工进度合理安排混凝土的拌和量，确保当日拌和的混凝土能够在当日完全用完。

4.3 灌注和振捣控制

在实行灌注之前，必须对钢筋与模板的质量进行检查，以确保其满足灌注作业要求。钢筋应符合设计图纸的要求，而模板应具备足够的强度和稳定性。为了控制灌注高度，可以使用逐层、逐块的方式进行灌注，确保每一层或每一块的灌注高度可控。在灌注施工中，应尽量缩短间隔时间，以确保上一施工阶段的砼初凝前恢复灌注施工，如此可以有效地降低不同施工阶段之间的界面问题，并保证混凝土整体的一致性和均匀性。针对一些大型梁体或存在特殊位置的情况，可采取独立灌注的方式。这样可以更好地掌控混凝土的灌注过程，避免出现质量问题。此外，在不能实行连续灌注的部位，需要合理选择施工缝位置，以确保整体结构的稳定性和一致性。振捣作业是灌注后的重要步骤，通过振捣操作能够提高混凝土的密实性和强度，并有效去除混凝土中的气泡和空隙。一般使用机械设备来进行振捣作业，确保振捣的效果和一致性。

4.4 混凝土的养护技术

拆模后的初浇筑混凝土需要特殊养护，以确保其强度和耐久性。一种常见的养护方法是铺上草或挂上草帘，这样可避免混凝土因温度变化而产生裂缝，同时还能提供额外的保护层，提高混凝土的稳定性和强韧度。草覆盖还有助于保持湿润环境，使混凝土养护更加均匀。钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题，会严重影响其强度和耐久性。为了防止空气中的氧气进入混凝土内部引起钢筋锈蚀，必须加强混凝土的密实度。在拌和混凝土时，应合理控制水灰比，确保混凝土的致密性。此外，还可以使用喷涂砂浆或沥青等防腐层来增加混凝土表面的保护层厚度，从而降低钢筋锈蚀的风险。碱骨料化学反应是另一个影响混凝土耐久性的重要因素，为了控制碱骨料的化学反应，可以采取一系列措施。首先，在混凝土配合比设计中，应选取高品质骨料与含碱量较低的水泥，以降低碱度。其次，使用中性拌和水，避免使用含有高碱性物质的水源。此外，还需要合理调整水灰比，以提高混凝土的密实性。通过这些措施，可以有效控制碱骨料的化学反应，延长混凝土的使用寿命，并减少混凝土裂缝的发生。

5 结束语

总的来说，在当前的社会发展背景下，人们对于电力资源的需求量持续增多，因此也对水利水电工程的建设质量提出更高要求，而混凝土技术作为该工程建设中极其重要的技术之一，混凝土技术的应用是否合理会影响工程的质量与投入使用后的功能性。所以，必须要不断加强对混凝土技术的研究应用，避免由于混凝土技术存在漏洞而使得水利水电项目的质量达不到使用要求。