大體積混凝土施工技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用分析

姜嫄

摘 要：在水利工程建設(shè)施工中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用相對(duì)較為廣泛，為大型水利樞紐工程建設(shè)提供保障。本文主要對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，并結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探尋質(zhì)量控制的有效措施，確保水利工程建設(shè)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：水利工程；大體積混凝土；質(zhì)量控制

在水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，大體積混凝土施工作為混凝土工程的重要內(nèi)容，對(duì)于水利工程的施工質(zhì)量也具有重要的影響作用。因此，必須優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù)，控制大體積混凝土裂縫的發(fā)生發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)該不斷借助新的施工工藝與施工材料，并完善大體積混凝土施工質(zhì)量驗(yàn)收環(huán)節(jié)，以進(jìn)一步提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，確保水利工程施工質(zhì)量的可靠。

1 大體積混凝土概述

通常將混凝土結(jié)構(gòu)中最小段不低于1米的混凝土結(jié)構(gòu)稱(chēng)為大體積混凝土，大體積混凝土具有澆筑的混凝土量大、結(jié)構(gòu)尺寸大、布置的鋼筋多、受影響因素較多等特點(diǎn)，同時(shí)也具有強(qiáng)度高、抗震性好、經(jīng)濟(jì)適用及可塑造強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。由于大體積混凝土澆筑面積廣，其受水化熱作用而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力以及混凝土自身特性的影響較大，這就極易造成裂縫的產(chǎn)生。水利工程施工項(xiàng)目眾多，尤其是在大壩、涵洞、水閘、橋梁等施工項(xiàng)目中，大體積混凝土應(yīng)用更為頻繁。因此，施工單位必須加強(qiáng)大體積混凝土的施工質(zhì)量管控，以此確保水利工程施工質(zhì)量，防止大體積混凝土中產(chǎn)生裂縫。

2 大體積混凝土的施工技術(shù)

1、施工前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行大體積混凝土的施工前，在對(duì)混凝土的溫度以及溫度應(yīng)力的值進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算的同時(shí)要驗(yàn)算出混凝土的收縮應(yīng)力，在計(jì)算過(guò)程中明確混凝土可以升高的最高溫度值，內(nèi)部和外部溫度差以及降溫過(guò)程中的快慢。由所明確的各項(xiàng)指標(biāo)值來(lái)進(jìn)行合理的溫度控制手段。在一般的水利工程大體積混凝土施工中，灌注后的混凝土在基于入模溫度下的最高升溫值不能大于 45 ℃，外表和內(nèi)部的溫度差要控制為30 ℃。

2、混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）正確選擇大體積混凝土原材料。水泥是組成混凝土的重要原材料之一，因而必須選用最合理的水泥。由于大體積混凝土受水泥水化熱影響大，所以就應(yīng)選擇水熱化低的水泥，例如低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥等，以此確保選擇的水泥水化熱適用于大體積混凝土施工要求。

（2）大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)。進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行多方面的綜合考慮，例如混凝土水化熱、施工和易性、穩(wěn)定性等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，而后以充分符合這些標(biāo)準(zhǔn)要求為目標(biāo)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。具體表現(xiàn)在以下幾方面：第一，降低混凝土水化熱的情況下，同時(shí)確?；炷两Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)符合要求；第二，以確?；炷潦┕ず鸵仔詾榍疤?，盡量采取有效的措施，例如減少用砂量等，以此降低混凝土發(fā)生的變形機(jī)率；第三，適當(dāng)降低混凝土用水量，合理控制混凝土緩凝時(shí)間。

3、大體積混凝土生產(chǎn)與運(yùn)輸

使用混凝土之前一定要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，使混凝土的強(qiáng)度、坍落度、水泥水化熱，體積伸縮特性、吐水量、可泵特性等都符合大混凝土施工的條件。在對(duì)混凝土進(jìn)行傳送方面，運(yùn)載混凝土的混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)一定要可以預(yù)防風(fēng)吹日曬以及雨水和寒冷。運(yùn)輸車(chē)要邊運(yùn)輸邊攪拌，這樣可以避免混凝土的分層現(xiàn)象以及微凝固現(xiàn)象。為了保證施工的質(zhì)量，一旦混凝土的坍落度不符合要求，就應(yīng)該放棄用作大體積混泥土的澆筑，為了防止浪費(fèi)，可以用到其他施工項(xiàng)目中。

4、模板施工

應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家制定的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大體積混凝土模板施工，并對(duì)模板的剛強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，而后根據(jù)大體積混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)要求制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。大體積混凝土模板的拆除時(shí)間除了確保混凝土剛強(qiáng)度等級(jí)滿足相關(guān)要求外，還應(yīng)對(duì)混凝土的溫度要求進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保內(nèi)外溫差符合標(biāo)準(zhǔn)，只有滿足以上兩種情況才能進(jìn)行模板拆除工作。

5、混凝土澆筑

大體積混凝土的澆筑方式主要能分為分層連續(xù)澆筑和推移式連續(xù)澆筑兩種，其中分層澆筑又能細(xì)分為多種形式，包括全面分層、分段分層、斜向分層等。在大體積混凝土澆筑過(guò)程中，必須盡量減縮澆筑時(shí)間間隔，并確保在混凝土進(jìn)行初凝之前完成澆筑。一般情況，我們對(duì)大體積混凝土的澆筑順序?yàn)橛傻偷礁哌M(jìn)行澆筑，澆筑方法為先澆筑混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)的一側(cè)，而后澆筑短的一側(cè)，且澆筑必須是連續(xù)不間斷進(jìn)行。分層澆筑的混凝土在澆筑完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行振搗，大體積混凝土宜采用二次振搗工藝，應(yīng)在振搗過(guò)程中注意時(shí)間和位置的把握，避免出現(xiàn)漏診、過(guò)振情況，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)。

3 大體積混凝土施工的質(zhì)量控制措施

1、為了避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，養(yǎng)護(hù)應(yīng)該采取保溫保濕養(yǎng)護(hù)的方式。混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)通常采用塑料薄膜、麻袋、阻燃保溫被覆蓋在已經(jīng)澆筑完成的混凝土之上，也可以采取擋風(fēng)保溫棚或遮陽(yáng)降溫棚作為大體積混凝土的保溫措施。在混凝土澆筑施工前，在混凝土內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器或者是測(cè)溫管，及時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的內(nèi)外溫差，確保大體積混凝土的里表溫差及降溫速率滿足大體積混凝土對(duì)于溫控指標(biāo)的要求，當(dāng)大體積混凝土的表面溫度與環(huán)境溫差小于30℃時(shí)，可以拆除保溫養(yǎng)護(hù)措施。對(duì)于混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)，通常情況下保濕養(yǎng)生時(shí)間不少于兩周，在養(yǎng)生的過(guò)程中定期的對(duì)塑料薄膜或養(yǎng)護(hù)劑的完整情況進(jìn)行檢查，確保大體積混凝土的表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

2、加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)。大體積混凝土施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)測(cè)溫和溫度控制，了解溫度變化情況，了解冷卻水管進(jìn)出水溫度，對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)外部以及進(jìn)出水管進(jìn)行測(cè)溫記錄，密切監(jiān)視溫差波動(dòng)，來(lái)指導(dǎo)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，并同時(shí)控制冷卻水流量以及流向。測(cè)溫設(shè)備可采用“大體積混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)測(cè)試儀”，溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在測(cè)試位置上，基礎(chǔ)承臺(tái)測(cè)點(diǎn)位置分承臺(tái)內(nèi)部、薄膜下溫度、室內(nèi)室外溫度、冷卻水管進(jìn)、出水溫度設(shè)置。測(cè)點(diǎn)溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)曲線用電腦打印繪制。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)控制要求時(shí)，系統(tǒng)馬上報(bào)警。測(cè)溫點(diǎn)的布置應(yīng)考慮由于大體積混凝土澆筑順序時(shí)間不一致，應(yīng)由各區(qū)域均勻布置，核心區(qū)、中心區(qū)為重點(diǎn)。根據(jù)各測(cè)點(diǎn)所測(cè)溫度匯總混凝土溫度情況表，并繪制基礎(chǔ)混凝土升降溫曲線，了解大體積混凝土測(cè)溫情況和特點(diǎn)。當(dāng)混凝土保溫層揭除后，混凝土表面溫度會(huì)明顯受晝夜大氣溫度的影響，溫度下降。一般循環(huán)冷卻水帶走的中心部位混凝土的熱量較四周表面和底部要多，因此，中心部位混凝土因冷卻水所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值大，混凝土四周表面和底部所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值小，所以要分段計(jì)算。

3、對(duì)混凝土澆筑強(qiáng)度要求較大的是全面分層法，要求最小的是斜面分層法，在工程施工中，可以根據(jù)具體的搗實(shí)方法、尺寸與混凝土的供應(yīng)能力來(lái)選擇具體的澆筑方案，現(xiàn)在最常用的方法主要是斜面分層法。為了使入模的混凝土成型和增加其密實(shí)度，就要對(duì)混凝土進(jìn)行搗實(shí)作業(yè)。在混凝土進(jìn)入到模內(nèi)后，應(yīng)該立刻進(jìn)行充分的振搗，使模板的每個(gè)角落都充滿混凝土，并使氣體在振搗的過(guò)程中排出，這樣混凝土的密實(shí)度就大大提高，體積較大的混凝土構(gòu)造最好進(jìn)行多次振搗技術(shù)，振搗次數(shù)越多，混凝土的強(qiáng)度就會(huì)越大，其抗裂縫的性能也就越強(qiáng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在大體積混凝土施工過(guò)程中，由于水泥水熱化作用，以出現(xiàn)較大的溫度應(yīng)力，一旦超過(guò)混凝土構(gòu)件的抗壓能力，就會(huì)導(dǎo)致有害裂縫，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低水利工程的施工質(zhì)量。因此在施工中必須充分掌握大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)防裂措施，確保水利工程安全運(yùn)行。

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