淺談水利工程大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用分析

譚俊龍

【摘要】在施工過(guò)程中，一定要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)方案，切忌偷工減料。嚴(yán)格遵循避免大體積混凝土裂縫的措施，做好防范工作。管理者也要做好管理工作，各方面都負(fù)起責(zé)任，這樣才能保證整個(gè)工程的質(zhì)量。本文探討了水利工程大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水利工程;大體積混凝土;施工技術(shù);應(yīng)用

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。

一、大體積混凝土概述

我們通常將混凝土結(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。水利水電工程施工項(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，以此確保水利水電工程施工質(zhì)量，防止大體積混凝土中產(chǎn)生裂縫。

二、大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

1、水化熱作用下出現(xiàn)的溫度應(yīng)力

所謂大體積的混凝土，其體積以及面積較大，尺寸也相對(duì)大很多，這就會(huì)造成這種大體積的混凝土在散熱上受到影響，水泥在水化的時(shí)候需要排放大了的熱了，大體積的就會(huì)出現(xiàn)散熱性能較差的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致溫度應(yīng)力的出現(xiàn)，混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)偏高，這樣內(nèi)外部出現(xiàn)溫度差異，如果溫差懸殊，必然會(huì)出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。有研究以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明，如果溫差在25℃的時(shí)候，混凝土便會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫。

2、混凝土的自身特性

混凝土具備收縮的性能，這也是出現(xiàn)裂縫的誘因之一。在澆筑工作完成之后，混凝土內(nèi)部的水分會(huì)迅速的蒸發(fā)，水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土的變形收縮。特別是對(duì)于大體積的混凝土來(lái)講，變形的幅度就會(huì)相對(duì)更大，內(nèi)部應(yīng)力左右就會(huì)相應(yīng)更大，那么裂縫就更容易出現(xiàn)與產(chǎn)生。

3、混凝土內(nèi)部約束條件影響

混凝土的變形收縮同時(shí)與混凝土的內(nèi)部約束力有明顯且直接的關(guān)系。如果混凝土的內(nèi)部穩(wěn)固性與約束力夠強(qiáng)的話(huà)，那么就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力，這樣就很難出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題，內(nèi)部約束條件不足的時(shí)候才會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)大，出現(xiàn)裂縫。

4、外界氣溫變化

大體積混凝土在施工期間，外界氣溫的變化對(duì)混凝土的開(kāi)裂有重大影響?；炷羶?nèi)部溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加。外界溫度越高，混凝土的澆筑溫度也越高。外界溫度下降，尤其是驟降，大大增加外層混凝土與其內(nèi)部的溫度梯度，產(chǎn)生溫差應(yīng)力，造成大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。因此控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差，也是防止裂縫的重要一環(huán)。

三、水利工程大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

1、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)確保混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)符合要求;第二，以確保混凝土施工和易性為前提，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。

2、大體積混凝土生產(chǎn)與運(yùn)輸

大體積混凝土的生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，進(jìn)行滬寧圖試驗(yàn)與檢測(cè)，以此保證混凝土的水化熱、收縮、強(qiáng)度、坍落度等性能指標(biāo)符合施工要求。運(yùn)輸大體積混凝土?xí)r，應(yīng)采用專(zhuān)用的運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，例如具有防雨、防風(fēng)等功能的混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)。大體積混凝土在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，以此避免混凝土出現(xiàn)離析情況。若是大體積混凝土運(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)無(wú)法滿(mǎn)足施工要求，必須停止使用，從而避免對(duì)水利工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3、大體積混凝土施工作業(yè)

（1）施工技術(shù)準(zhǔn)備、進(jìn)行大體積混凝土施工作業(yè)前，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定對(duì)大體積混凝土進(jìn)行驗(yàn)算，例如進(jìn)行大體積混凝土溫度、溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力等驗(yàn)算，通過(guò)計(jì)算得出混凝土升溫峰值、內(nèi)外溫差、降溫速率等控制指標(biāo)，而后根據(jù)這些控制指標(biāo)制定合理有效的溫控措施。在水利工程中，澆筑的混凝土入模溫度的升溫峰值宜為45℃，內(nèi)外溫差為30℃，降溫速率為每小時(shí)2℃。

（2）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(mǎn)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(mǎn)足以上兩種情況才能進(jìn)行模板拆除工作。

（3）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)。

4、大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

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?；炷恋谋仞B(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(mǎn)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)。

總之，大體積混凝土技術(shù)工藝水平直接關(guān)系到整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量以及穩(wěn)固性，所以，要對(duì)水利水電工程中大體積混凝土施工工藝進(jìn)行不斷的探索與研究，推動(dòng)樹(shù)立施工單位施工工藝技術(shù)的不斷提升。

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