水利工程大體積混凝土施工技術(shù)優(yōu)化探究

尹永寶

（潘集淮河河道管理局，安徽 淮南 232000）

水利工程中大體積混凝土施工是一個(gè)重要而復(fù)雜的過程，通常用于建造水壩、水庫、渠道等基礎(chǔ)設(shè)施。這種類型的混凝土施工具有其獨(dú)特的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)。施工過程中需要處理水化熱帶來的溫度壓力、混凝土自身的特性、施工前期準(zhǔn)備、模板施工技術(shù)、澆筑施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)等多方面的問題。想要確保大體積混凝土施工質(zhì)量，需要嚴(yán)格的管理、精準(zhǔn)的技術(shù)操作、質(zhì)量監(jiān)控、安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)等綜合手段。有效的施工策略和全面的管理措施是確保工程安全、質(zhì)量和穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。

1 大體積混凝土的現(xiàn)狀

1.1 水化熱帶來的溫度壓力

水化熱是混凝土在固化過程中釋放的熱量，其產(chǎn)生源于水泥與水的化學(xué)反應(yīng)。在大體積混凝土的施工中，特別是在大型構(gòu)件中，水化熱釋放速度較快，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度升高。這種溫度升高導(dǎo)致溫度梯度和溫度差異，產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，甚至引發(fā)裂縫。這種溫度壓力對混凝土的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成潛在威脅。

1.2 混凝土自身特性

混凝土作為一種多孔材料，具有多種特性，其中包括較高的抗壓強(qiáng)度、相對較低的抗拉強(qiáng)度以及良好的可塑性等。然而，混凝土的溫度敏感性和收縮性使其容易受到外部環(huán)境條件的影響。大體積混凝土施工對混凝土的配制、攪拌、運(yùn)輸?shù)确矫嫣岢龈叩囊?，以確保混凝土的質(zhì)量、均勻性和耐久性。在大體積混凝土的施工中，必須全面考慮混凝土的物理、化學(xué)特性，同時(shí)需要針對施工過程中遇到的不同環(huán)境影響進(jìn)行評估和控制。

1.3 混凝土內(nèi)部約束條件影響

大體積混凝土施工中，混凝土內(nèi)部存在多種約束因素，包括外部環(huán)境因素、模板約束以及混凝土本身內(nèi)部因素等。這些約束因素對混凝土的收縮、膨脹或變形產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而對工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性產(chǎn)生潛在影響。因此，了解并控制這些內(nèi)部約束條件對于大體積混凝土施工質(zhì)量的保證至關(guān)重要。透徹理解這些約束因素，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施和施工管理手段，對于確保混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和長期穩(wěn)定性具有重要意義[1]。

2 大體積混凝土施工技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

2.1 施工材料質(zhì)量監(jiān)控

在施工前期，首要任務(wù)是對這些材料進(jìn)行詳盡的檢測和質(zhì)量認(rèn)證。水泥作為混凝土的主要膠凝材料，其品質(zhì)直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。骨料作為混凝土的骨架材料，必須具備適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和堅(jiān)固性。添加劑和摻合材料則對混凝土的流動性、耐久性等性能起到重要作用。嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控包括對這些材料的物理性能、化學(xué)成分、顆粒分布、含水率等方面進(jìn)行全面檢測。必須確保所有原材料符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且具有穩(wěn)定的性能和良好的質(zhì)量。通過質(zhì)量認(rèn)證，可以有效地預(yù)防混凝土施工過程中出現(xiàn)的各類質(zhì)量問題，避免由材料問題引發(fā)的工程質(zhì)量隱患。

2.2 混凝土的配制

在混凝土配制過程中，必須嚴(yán)格遵循精確的配合比例和攪拌工藝，以確保混凝土的均勻性和穩(wěn)定性。合適的攪拌工藝和時(shí)間是保證混凝土均一性的重要保障。其中，水泥、骨料、水和摻合料的比例是決定混凝土性能的關(guān)鍵要素。適當(dāng)?shù)臄嚢钑r(shí)間和方式能夠確保混凝土成分充分混合，避免發(fā)生分層或固結(jié)等問題，保證混凝土具備所需的強(qiáng)度、流動性和耐久性。

在大體積混凝土施工中，對混凝土的配制過程要求更加嚴(yán)格。這是因?yàn)榇篌w積混凝土對混凝土的各項(xiàng)性能要求更高，同時(shí)攪拌過程中產(chǎn)生的熱量也更大[2]。因此，必須確保攪拌時(shí)間充足，以保證混凝土充分混合，防止因不均勻混合引發(fā)的混凝土性能不穩(wěn)定問題。

2.3 混凝土的運(yùn)輸

混凝土的運(yùn)輸過程也是施工中需要特別關(guān)注的環(huán)節(jié)。要確?；炷猎谶\(yùn)輸過程中保持質(zhì)量穩(wěn)定，并且在運(yùn)輸?shù)拿總€(gè)階段都能夠維持其預(yù)期的特性。適當(dāng)?shù)臄嚢韬瓦\(yùn)輸方式能夠確?；炷恋木鶆蛐院唾|(zhì)量，并避免在運(yùn)輸過程中發(fā)生分層或固結(jié)等問題，確?；炷恋竭_(dá)施工現(xiàn)場時(shí)具備所需的性能和狀態(tài)。

2.4 大體積混凝土模板施工技術(shù)

目前市場上常見的模板材料有鋼模、木模和塑料模等。鋼模具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、重復(fù)使用次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種工程需求；木模則具有成本低、易于加工和安裝的優(yōu)點(diǎn)，適用于一些小型工程；塑料模則具有重量輕、便于搬運(yùn)和安裝、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，適用于一些特殊環(huán)境。因此，在選擇模板材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需求、成本控制和環(huán)保要求等因素綜合考慮。其次，模板的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保模板的平整度、垂直度和穩(wěn)定性。在安裝過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）模板的支撐應(yīng)牢固可靠，防止因支撐不穩(wěn)導(dǎo)致的模板變形和位移；（2）模板的接縫應(yīng)嚴(yán)密，防止混凝土滲漏和裂縫的產(chǎn)生；（3）模板的固定應(yīng)合理，避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷；（4）模板的拆除應(yīng)在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行，避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷。此外，為了提高混凝土的外觀質(zhì)量，可以在模板表面涂抹脫模劑。脫模劑可以降低混凝土與模板之間的摩擦力，使混凝土更容易剝離和清理。同時(shí)，脫模劑還可以保護(hù)模板表面，延長模板的使用壽命。在選擇脫模劑時(shí)，應(yīng)注意其性能和適用范圍，以確保施工效果[3]。

2.5 大體積混凝土澆筑施工技術(shù)

澆筑順序的選擇是大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的關(guān)鍵。在確定澆筑順序時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工條件進(jìn)行合理的選擇。一般來說，可以采用分層澆筑或斜面澆筑的方法。分層澆筑是將混凝土分成若干層進(jìn)行澆筑，每澆筑一層后都要進(jìn)行振搗，以確?；炷恋拿軐?shí)度。斜面澆筑是將混凝土從高處向低處進(jìn)行澆筑，這樣可以有效地減少熱量的產(chǎn)生和傳遞，降低混凝土的內(nèi)部溫度。這兩種方法都可以有效地減少裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的質(zhì)量。其次，控制好澆筑速度也是大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。如果澆筑速度過快，混凝土在模板內(nèi)積聚過久，會導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況控制好澆筑速度，既要保證施工進(jìn)度，又要防止混凝土內(nèi)部溫度過高。同時(shí)，還應(yīng)注意混凝土的振搗密實(shí)，以提高其抗壓強(qiáng)度和耐久性。振搗密實(shí)是通過振動棒對混凝土進(jìn)行振搗，使混凝土內(nèi)部的氣泡排出，從而提高其密實(shí)度。在澆筑過程中，還應(yīng)密切監(jiān)測混凝土的溫度和濕度變化。這是因?yàn)榛炷恋臏囟群蜐穸鹊淖兓瘯苯佑绊懙交炷恋男阅芎唾|(zhì)量。如果混凝土的溫度過高，會導(dǎo)致其內(nèi)部的水分蒸發(fā)過快，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生；如果混凝土的濕度過低，會導(dǎo)致其干燥過快，從而影響其強(qiáng)度的發(fā)展。因此，應(yīng)通過設(shè)置溫度和濕度監(jiān)測設(shè)備，及時(shí)掌握混凝土的溫度和濕度變化情況，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。

2.6 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

混凝土澆筑完成后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這是因?yàn)榛炷猎谟不^程中，如果水分過快蒸發(fā)，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，從而影響其強(qiáng)度和耐久性。因此，我們通常采用覆蓋保濕、噴水養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)等方法來保持混凝土的濕度，防止其過早干燥。覆蓋保濕是將混凝土表面覆蓋上濕布或者塑料薄膜，以減少水分的蒸發(fā)；噴水養(yǎng)護(hù)則是通過向混凝土表面噴灑水分，以保持其濕度；蒸汽養(yǎng)護(hù)則是通過加熱混凝土，使其保持在一定的溫度和濕度條件下，以防止其過早干燥和裂縫的產(chǎn)生。其次，我們需要根據(jù)混凝土的齡期和環(huán)境條件，制定合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。混凝土的齡期是指自澆筑完成到達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間通常需要28 天以上。在此期間，混凝土的溫度和濕度變化會對它的強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生影響。因此，我們需要根據(jù)混凝土的齡期和環(huán)境條件，制定出合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，以確保混凝土的養(yǎng)護(hù)效果。

3 水利工程技術(shù)大體積混凝土施工與優(yōu)化

3.1 施工管理與人員培訓(xùn)

施工管理是確保大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在大體積混凝土施工過程中，由于其工程量大、工期長、技術(shù)要求高等特點(diǎn)，使得施工管理工作顯得尤為重要。施工管理需要對工程進(jìn)行全面的計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)和控制，以確保工程的順利進(jìn)行。這包括對施工方案的科學(xué)制定，對人力、物力資源的合理調(diào)配，以及對施工過程的嚴(yán)格監(jiān)督和管理。只有這樣，才能夠確保大體積混凝土施工的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中，由于各種不可預(yù)見的因素，會導(dǎo)致工程進(jìn)度的延誤[4]。因此，施工管理需要對工程進(jìn)度進(jìn)行有效的控制，以確保工程按照預(yù)定的計(jì)劃進(jìn)行。這包括對施工進(jìn)度的合理安排，對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的處理，以及對施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控等。然而，無論是施工質(zhì)量還是施工進(jìn)度，都離不開施工人員的專業(yè)技能和素質(zhì)。因此，對施工人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，是提高大體積混凝土施工質(zhì)量和效率的重要保障。通過培訓(xùn)，可以使施工人員掌握大體積混凝土施工的基本知識和技能，提高他們的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平。同時(shí)，通過對施工人員的技術(shù)指導(dǎo)，可以使他們在實(shí)際施工過程中，能夠準(zhǔn)確理解和執(zhí)行施工方案，避免因操作不當(dāng)而導(dǎo)致的質(zhì)量問題。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測與質(zhì)量控制

實(shí)時(shí)監(jiān)測在大體積混凝土施工過程中的應(yīng)用，不僅可以幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，還可以優(yōu)化施工方案和提高施工效率。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土的溫度、濕度、強(qiáng)度、收縮等關(guān)鍵參數(shù)，我們可以對混凝土的性能進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，從而確?；炷恋馁|(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。一旦發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，我們可以立即采取措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，避免質(zhì)量問題的惡化。

通過對混凝土施工過程中的各種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，我們可以了解到施工過程中的各種問題和困難，從而根據(jù)實(shí)際情況對施工方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。例如，在混凝土澆筑過程中，我們可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)混凝土的流動性不足，從而調(diào)整混凝土的配合比，提高混凝土的流動性；在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，我們可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)混凝土的濕度不足，從而采取相應(yīng)的措施增加混凝土的濕度，保證混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

3.3 安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)

在水利工程建設(shè)中，大體積混凝土施工涉及的工程規(guī)模較大，施工周期較長，因此對施工安全和環(huán)境保護(hù)的要求也相對較高。安全管理是水利工程大體積混凝土施工過程中的基礎(chǔ)工作，也是保障施工人員人身安全的前提。因此，我們必須制定一套完善的安全管理制度，明確各級管理人員的安全職責(zé)，加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的安全巡查和隱患排查，確保施工過程中的安全隱患得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對施工人員的安全教育和培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識和自我保護(hù)能力，確保施工過程中的人身安全。在大體積混凝土施工過程中，由于混凝土澆筑、振搗等作業(yè)會產(chǎn)生大量的粉塵、噪聲等污染，對環(huán)境和人體健康造成影響。因此，我們必須采取有效的防護(hù)措施，減少污染物的產(chǎn)生和排放。例如，可以采用濕式噴漿、封閉式輸送等方式進(jìn)行混凝土澆筑，減少粉塵的產(chǎn)生；可以采用低噪聲設(shè)備進(jìn)行振搗作業(yè)，降低噪聲污染；還可以設(shè)置隔音屏、防塵網(wǎng)等設(shè)施，對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效隔離，保護(hù)環(huán)境和人體健康[5]。在大體積混凝土施工過程中，我們應(yīng)合理利用資源，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。例如，可以采用再生骨料、施工垃圾等替代傳統(tǒng)骨料，減少對自然資源的消耗；可以對廢水、廢渣等進(jìn)行回收處理，避免直接排放到環(huán)境中；還可以加強(qiáng)施工現(xiàn)場的綠化工作，提高施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4 結(jié)語

水利工程技術(shù)大體積混凝土施工與優(yōu)化探究，是一項(xiàng)關(guān)乎工程安全、質(zhì)量與效益的重要課題。通過對大體積混凝土施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行深入研究，我們不僅能夠提高工程質(zhì)量，降低工程風(fēng)險(xiǎn)，還能夠?yàn)槲覈こ探ㄔO(shè)事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。然而，隨著科技的不斷進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，水利工程技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此，我們必須保持敏銳的洞察力，緊跟時(shí)代步伐，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù)，以適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需求。讓我們攜手共進(jìn)，為水利工程技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)我們的智慧和力量！