如何控制水利施工中混凝土工程質(zhì)量

黃仕明

（梅州市威華水利水電建設(shè)工程有限公司，廣東 梅州 514000）

0 引言

水利工程是一個(gè)相對(duì)廣泛的主題，蘊(yùn)含諸多學(xué)科技能，如結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)，解決此類問題，保證工程的穩(wěn)定和安全。這能夠與土木工程相互呼應(yīng)，使實(shí)際的施工效果更加顯著。如果要進(jìn)行解析混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以保證在工程建設(shè)中采用混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙，現(xiàn)實(shí)中一定要控制混凝土原料比例的搭配以與混凝土相匹配的硬度。滿足設(shè)計(jì)方案保證在澆筑過程中一次完成的原則，以增強(qiáng)混凝土的完整度和安全系數(shù)，由于溫差導(dǎo)致的熱量變化從而導(dǎo)致混凝土收縮和開裂[1]。

1 水利工程施工混凝土質(zhì)量的影響因素

1.1 施工材料的質(zhì)量

優(yōu)質(zhì)水泥應(yīng)具備均勻細(xì)密的顆粒，高度活性和良好的黏結(jié)性。低質(zhì)量的水泥可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，出現(xiàn)開裂、剝落等問題。沙子是混凝土中的細(xì)骨料，對(duì)混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有重要影響。優(yōu)質(zhì)沙子應(yīng)具備均勻細(xì)膩的顆粒，無有機(jī)雜質(zhì)和鹽堿成分。低質(zhì)量的沙子可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的黏結(jié)性差、易開裂。優(yōu)質(zhì)石子應(yīng)具備堅(jiān)硬、均勻的顆粒，無裂縫和破碎。低質(zhì)量的石子可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，易剝離。

1.2 施工工藝和工序

合理的混凝土配合比設(shè)計(jì)是保證混凝土強(qiáng)度和耐久性的關(guān)鍵。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)的使用要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮水泥、沙子、石子和水的比例，以及添加劑的使用合理的配合比設(shè)計(jì)?；炷翑嚢韬蜐仓^程需要注意控制混凝土的均勻性和澆筑質(zhì)量。攪拌時(shí)間應(yīng)充分，確保水泥和骨料充分混合；澆筑過程中應(yīng)注意保持適宜的澆筑速度和均勻性，避免混凝土的偏澆和堆積現(xiàn)象。養(yǎng)護(hù)過程中需注意保持混凝土的濕潤狀態(tài)，避免混凝土表面過早干燥和龜裂。養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，以確?；炷恋脑缙趶?qiáng)度和長期耐久性。

2 水利工程混凝土裂縫的形成原因

2.1 溫度裂縫

由于混凝土在外界溫度的改變下，將會(huì)發(fā)生溫度變形，從而形成額外的應(yīng)力，當(dāng)這些應(yīng)力大于其抗拉力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂紋，在實(shí)際工程中，這類裂紋比較普遍，大部分的混凝土都屬于這類裂紋。水化熱在其內(nèi)部聚集而不能完全釋放，使其內(nèi)部溫度迅速升高，但同時(shí)也使其表層迅速散失，從而造成了室內(nèi)外溫差較大。由于溫度差異過大，導(dǎo)致了內(nèi)外兩種溫度的差異，從而在混凝土表面形成了一定的拉應(yīng)力。但是，由于混凝土的早齡期抗拉強(qiáng)度偏低，因此，當(dāng)拉應(yīng)力大于其極限值時(shí)，其表面會(huì)出現(xiàn)裂紋，且裂紋多出現(xiàn)在澆筑5d 以內(nèi)[2]。

2.2 外載荷作用

就其性質(zhì)而言，混凝土的壓縮強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拉伸強(qiáng)度，壓縮強(qiáng)度通常只有拉伸強(qiáng)度的1/10。而對(duì)于混凝土來說，它的性能并不是很均一的，所以它的抗拉強(qiáng)度在混凝土中一定會(huì)有比較弱的補(bǔ)位，當(dāng)受到較大的外部荷載時(shí)，這些地方就很容易產(chǎn)生裂縫。同時(shí)，就整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，抗拉的主要受力是鋼筋，因此，在混凝土的邊緣處，以及某些鋼筋密度不高的地方，還是會(huì)直接受力于混凝土。通?；炷两Y(jié)構(gòu)不能承受拉伸應(yīng)力，但混凝土卻無法避免。因此，在外部荷載的作用下，裂紋也很難避免。

2.3 塑性收縮裂縫

塑性縮是指在澆筑完成后，仍處于塑性態(tài)的混凝土收縮，其主要表現(xiàn)為早期澆筑，其產(chǎn)生與混凝土表層的泌水密切相關(guān)。由于混凝土凝固時(shí)的水分向外揮發(fā)，使其產(chǎn)生了局部的應(yīng)力，使其揮發(fā)速度超過了釋水率，從而導(dǎo)致了混凝土的局部塑縮開裂。塑縮裂紋多為中部較寬，兩端較窄，長度不等，不連續(xù)。多出現(xiàn)在大表面面積的表面。造成這類裂縫的原因有很多：比如振動(dòng)時(shí)間太長的時(shí)候，水泥漿液上浮骨料在下沉的時(shí)候，會(huì)因?yàn)槌惺苓@種變形應(yīng)力，從而出現(xiàn)裂紋。

2.4 表面濕度變化導(dǎo)致的裂縫

混凝土內(nèi)部和外部溫度的不一致也是引起混凝土硬化開裂的一個(gè)主要因素。由于混凝土的拌和物，本身就有一定的持水能力，因此，混凝土中的水分一般都比較高，而且其溫度變化也比較慢。但由于受到多種因素的影響，尤其是在高溫、大風(fēng)等惡劣氣候條件下，表層水分急劇減少，表層水分急劇減少，表層水分逐漸減少，表層水分逐漸流失，造成表層收縮，最終形成開裂。

2.5 施工材料質(zhì)量問題

材料問題是決定建筑工程質(zhì)量的一個(gè)重要因素，因此，建筑材料問題也是引起混凝土裂縫的一個(gè)潛在原因。在混凝土施工過程中，若所選用的材料，如粗骨料、細(xì)骨料和水泥等，雜質(zhì)過多、級(jí)配差，水泥的標(biāo)號(hào)不夠或受潮等，都會(huì)使用其施工后的混凝土出現(xiàn)裂縫的概率大大提高。

2.6 施工工藝原因

混凝土施工的難度相對(duì)較大，因此，在施工的過程中，可能會(huì)存在施工工藝水平不佳的問題，從而導(dǎo)致混凝土澆筑完成之后，容易產(chǎn)生裂縫。在其施工過程中，無論是拌和、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，都與最后的混凝土質(zhì)量密切相關(guān)。若對(duì)其施工過程的控制不當(dāng)，將導(dǎo)致其抗裂能力的降低，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土易產(chǎn)生裂縫[3]。

3 水利工程施工混凝土施工難點(diǎn)

3.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)難點(diǎn)

水利工程施工所在地土質(zhì)差異較大，有些地區(qū)土壤中可能含有大量的有機(jī)質(zhì)、雜質(zhì)或者具有較高的含水量。這些因素會(huì)對(duì)混凝土的性能產(chǎn)生影響，因此在配合比設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性。部分農(nóng)村地區(qū)材料供應(yīng)有限，特別是較大規(guī)模的混凝土施工項(xiàng)目。這就需要在配合比設(shè)計(jì)中合理選擇骨料和添加劑，以保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性。水利工程施工季節(jié)較短，往往只有幾個(gè)月的時(shí)間。這就要求在設(shè)計(jì)配合比時(shí)考慮到施工季節(jié)的氣溫和濕度變化，以確保混凝土能夠在有限的時(shí)間內(nèi)凝固和達(dá)到所需的強(qiáng)度。

3.2 混凝土攪拌和澆筑難點(diǎn)

混凝土的配合比是攪拌和澆筑的基礎(chǔ)，直接影響到混凝土的強(qiáng)度和耐久性。水利工程施工地區(qū)土壤和材料的特點(diǎn)各異，因此需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)和控制。在攪拌過程中，需要精確控制水灰比、骨料粒徑和摻合料的用量等參數(shù)，以確?；炷恋馁|(zhì)量。水利工程施工中，由于地形地貌的復(fù)雜性，混凝土的澆筑方式也面臨一定的困難。在山區(qū)或溝谷地帶，澆筑工藝需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)，以確?；炷恋木鶆蛐院兔軐?shí)性。同時(shí)，還需要考慮施工季節(jié)的氣候條件，避免混凝土的過早干燥或過度濕潤。

3.3 平整度控制難點(diǎn)

混凝土的平整度與基礎(chǔ)土壤的壓實(shí)度緊密相關(guān)。壓實(shí)度不足會(huì)導(dǎo)致松散，易發(fā)生變形和沉降；而過度壓實(shí)則會(huì)導(dǎo)致硬化，影響行車的舒適性。因此，需要在施工中合理控制壓實(shí)度，根據(jù)土壤類型和要求調(diào)整壓實(shí)機(jī)械的重量、行走速度和壓實(shí)次數(shù)。

4 水利工程中混凝土施工質(zhì)量控制措施

4.1 加強(qiáng)施工前設(shè)計(jì)和勘測(cè)工作

施工前，需要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)水利工程施工確定的結(jié)構(gòu)和厚度。設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮路基土壤的承載力、排水性能等因素，以確保的穩(wěn)定性和耐久性。還需要對(duì)路基土壤進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)，了解土壤的物理力學(xué)特性和工程性質(zhì)?？睖y(cè)結(jié)果可以幫助確定的設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝，并為后續(xù)的施工措施提供依據(jù)。

4.2 加強(qiáng)施工過程的管理工作

需要對(duì)包括施工工藝、質(zhì)量控制要求、施工安全等。培訓(xùn)結(jié)束后，還應(yīng)進(jìn)行考核，確保工人掌握了相關(guān)知識(shí)和技能，能夠勝任施工任務(wù)。需要對(duì)施工所需的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行準(zhǔn)備和調(diào)試。設(shè)備設(shè)施包括水泥攪拌機(jī)、振動(dòng)器、平板夯等。這些設(shè)備設(shè)施應(yīng)經(jīng)過檢查和調(diào)試，確保其正常運(yùn)行。只有設(shè)備設(shè)施正常，才能保證施工的順利進(jìn)行。需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行準(zhǔn)備，包括清除垃圾、平整路基、設(shè)置施工標(biāo)志等。施工現(xiàn)場應(yīng)保持干燥、清潔，確保施工的順利進(jìn)行。施工標(biāo)志的設(shè)置可以提醒過往車輛注意施工區(qū)域，確保施工安全。

4.3 加強(qiáng)施工后的檢查和維護(hù)工作

要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行徹底的清理和整理。施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物和雜物，如碎石、水泥渣、木板等，這些雜物會(huì)影響施工質(zhì)量和施工安全。要對(duì)施工設(shè)備和工具進(jìn)行檢查和維護(hù)。施工設(shè)備和工具是施工過程中必不可少的工具，如果設(shè)備和工具出現(xiàn)故障或損壞，會(huì)對(duì)施工質(zhì)量和進(jìn)度產(chǎn)生不利影響。施工后，要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行抽查和檢測(cè)。施工后應(yīng)進(jìn)行抽查和檢測(cè)，以確保施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。抽查和檢測(cè)的內(nèi)容包括平整度、厚度、強(qiáng)度等方面的檢測(cè)。

4.4 混凝土裂縫控制

4.4.1 重視混凝土溫度變化及時(shí)采取措施

溫度應(yīng)力的生成主要涉及內(nèi)部和外部原因。因此，可以從以下3 個(gè)方面介入。

（1）混凝土澆筑溫度。由于混凝土澆筑溫度會(huì)受外部環(huán)境變化的影響，溫差增大就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，成為外部因素的重要方面。因此，在混凝土澆筑施工中，必須減少在外部環(huán)境存在較大溫度差的地區(qū)開展工程，避免在酷暑施工，如不可避免的在溫差大、酷暑天氣建設(shè)工程，必須采取有效方式來減少混凝土澆筑的溫差，對(duì)混凝土采取冷卻處理的方法。

（2）合理增減水泥的量。從控制水泥的用量方法入手，以此完成降低水泥水化產(chǎn)出熱能的過程，以此避免內(nèi)部溫度應(yīng)力發(fā)生作用。但在控制水泥用量的前提下，為使混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到所預(yù)期的強(qiáng)度，需要增加如混合材質(zhì)、減水劑等添加物，也能使用攪拌技術(shù)增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，加快水化放熱完全消散，從而做到掌控溫度應(yīng)力的變化。除此之外，還選用新的混凝土材料成分，例如粉煤灰硅酸鹽水泥材料，可高效地解決混凝土內(nèi)部存在水化熱的溫差問題。

（3）強(qiáng)制降溫。存在溫差較大的情況時(shí)，就必須采取強(qiáng)制降溫措施，以此減少混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的問題。

4.4.2 提高混凝土的抗裂性能

在實(shí)施建設(shè)中不僅需要考慮溫度應(yīng)力的方面，還可以利用一定的工藝來提高混凝土的抗裂性能，由此來保證水利工程施工的良好品質(zhì)。一般而言，可以通過以下工藝來提高混凝土在水利工程中的抗裂性能。

（1）合理利用添加劑。利用現(xiàn)場進(jìn)行測(cè)量混凝土膨脹率獲得較為精準(zhǔn)的混凝土自縮值并以此嚴(yán)格進(jìn)行彌補(bǔ)措施如，合理增加添加劑彌補(bǔ)施工過程中混凝土缺失將混凝土自縮值穩(wěn)定在符合水利工程施工設(shè)計(jì)的要求內(nèi)保證混凝土良好的抗裂性。

（2）完善配筋配比。正確增加配筋能夠更好的提升混凝土的抗裂性能。一般而言，混凝土內(nèi)直徑與混凝土各部間距較小的配筋能夠使得混凝土抗裂性能愈加滿足工程標(biāo)準(zhǔn)。由于水利工程施工中混凝土的應(yīng)用范圍更加廣泛，可混凝土鏈接薄弱處適當(dāng)?shù)脑鎏砼浣睿够炷恋目沽哑焚|(zhì)更加完美。

4.4.3 控制約束力區(qū)間

上文介紹了可以減少混凝土內(nèi)部的作用力。要求我們需要降低混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力。除此方案之外，還可以采取保溫法，也可以采用蓄水法或者覆蓋法等工藝來有力的掌控溫度應(yīng)力變化，以此減小溫度應(yīng)力對(duì)混凝土品質(zhì)的影響，在水利工程中，這些方案全都取得了很好的響應(yīng)。另一種方案認(rèn)為，要減少外部的約束力及把控約束力的控制區(qū)間問題。該方案主要是立足于地基對(duì)混凝土約束力的角度來解決此類問題，普遍的施工方式為采取滑動(dòng)分層的工藝，于二者之間設(shè)置砂墊層或增加瀝青油氈來減小層間阻力，以降低地基對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)在水利工程中的約束力，從而使混凝土結(jié)構(gòu)增加延展性，減少裂縫產(chǎn)生的可能性[4]。

5 水利工程混凝土施工優(yōu)化方案

5.1 落實(shí)人員責(zé)任

明確施工部門各部分人員責(zé)任，區(qū)塊劃分工程各區(qū)人員做好轄下施工保證工程質(zhì)量加大工程質(zhì)量把控遵守共工藝程序以保證工程平穩(wěn)運(yùn)行同時(shí)做好各區(qū)塊聯(lián)系發(fā)揮區(qū)塊鏈優(yōu)勢(shì)將水利工程保質(zhì)保量完成。

5.2 加強(qiáng)工程建設(shè)過程控制

把控工程實(shí)施過程方法澆筑混凝土?xí)r注意各層間隔保證分段分層澆筑避免混凝土出現(xiàn)冷縫等過程問題，結(jié)合其他工程經(jīng)驗(yàn)采用多種混凝土澆筑法保證混凝土無過振，不漏振，保證混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)密降低因混凝土產(chǎn)生氣泡或生成裂隙導(dǎo)致工程建設(shè)質(zhì)量不過關(guān)的過程問題，嚴(yán)格把關(guān)工程建設(shè)過程筑牢工程建設(shè)基石[5]。

5.3 監(jiān)督驗(yàn)收進(jìn)場商品混凝土的質(zhì)量

嚴(yán)格把控商品混凝土進(jìn)貨來源，嚴(yán)格控制混凝土品質(zhì)，嚴(yán)格禁止不達(dá)標(biāo)混凝土的使用。同時(shí)，杜絕現(xiàn)場臨時(shí)加水，避免混凝土材質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而影響工程建設(shè)的質(zhì)量，并安排專門人員監(jiān)督檢查驗(yàn)收混凝土質(zhì)量。

5.4 做好養(yǎng)護(hù)管理

采用分層測(cè)溫法，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，不斷調(diào)整養(yǎng)護(hù)方法，確保混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，增加水利工程中混凝土的使用壽命，減少因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或失誤造成的不良影響。

6 結(jié)語

水利工程施工混凝土施工質(zhì)量控制是確保水利工程安全的重要環(huán)節(jié)。本文以提高施工質(zhì)量為主題，詳細(xì)介紹了水利工程混凝土施工的質(zhì)量控制措施。加強(qiáng)施工后維護(hù)不僅可以確保施工現(xiàn)場的干凈整潔，還可以保證施工設(shè)備和工具的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用。同時(shí)，在施工過程中及時(shí)總結(jié)和分析問題，并進(jìn)行抽查和檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工質(zhì)量問題，提高施工質(zhì)量的穩(wěn)定性。