水利工程水庫大壩混凝土施工技術(shù)分析

馬學(xué)龍

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，蘭州 730000）

1 引言

水利工程作為一項(xiàng)重大的民生項(xiàng)目，關(guān)系到人們的日常生活，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，水利工程在我國的建設(shè)逐漸完善。大量的水庫大壩建成，在提高水資源利用和管理效率的同時(shí)改善了民眾的生活水平，為國家發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的后盾[1]。在水庫大壩建設(shè)工程中，混凝土施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其不僅影響了水庫大壩建設(shè)的效率，對(duì)水利工程運(yùn)行的質(zhì)量和安全也有至關(guān)重要的作用[2]。因此，水庫大壩混凝土施工應(yīng)該受到重視。因地制宜地選擇合適的混凝土施工技術(shù)，確保水庫大壩能夠科學(xué)安全地建成，應(yīng)成為水庫大壩建設(shè)的第一要素。

此次研究對(duì)影響水庫大壩混凝土工程質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，并提出加強(qiáng)施工質(zhì)量控制的具體方案。在水庫大壩的建設(shè)中，排除潛在的隱患，為發(fā)揮水庫大壩使用價(jià)值提供保障。

2 水庫大壩混凝土施工技術(shù)的重要性

水利工程具有防洪、治澇、灌溉、發(fā)電、供水及航運(yùn)等多方面的功能。混凝土構(gòu)筑物（如水庫大壩、水閘以及輸水管道等）是水利工程中不可或缺的組成部分。

首先，水利工程作為支撐國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其質(zhì)量穩(wěn)定與可靠極為關(guān)鍵。而混凝土結(jié)構(gòu)性能好壞直接關(guān)聯(lián)到工程的安全性與可靠性?？茖W(xué)的混凝土施工技術(shù)能夠確保建筑結(jié)構(gòu)具有良好的密實(shí)性、抗?jié)B能力及抗壓強(qiáng)度。通過精確的配比設(shè)計(jì)、細(xì)致的攪拌、正確的澆筑方式以及有效的養(yǎng)護(hù)措施，可以顯著提升混凝土的整體質(zhì)量，確保水利工程能夠穩(wěn)定運(yùn)行長達(dá)數(shù)十年甚至上百年。

其次，通過嚴(yán)格執(zhí)行高標(biāo)準(zhǔn)的施工技術(shù)和維護(hù)管理，混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性得以保障，從而大幅提升工程的抗災(zāi)能力，確保水利工程的安全長效運(yùn)行。

最后，采用先進(jìn)的混凝土施工技術(shù)，如減少水泥使用量，使用環(huán)保型混凝土材料，降低施工中的噪聲，減少粉塵排放，不僅能減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，還能促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

因此，混凝土施工技術(shù)不僅影響工程的質(zhì)量和安全，還關(guān)乎工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境可持續(xù)性。深入研究和應(yīng)用高效、環(huán)保的混凝土施工技術(shù)，對(duì)提升水利工程的整體性能和長期價(jià)值具有重大意義。

3 影響水庫大壩混凝土施工質(zhì)量的因素

3.1 施工技術(shù)因素

水庫大壩的質(zhì)量與混凝土施工工藝密切相關(guān)。隨著水利項(xiàng)目建設(shè)的全國化，多數(shù)建筑工人的技術(shù)水準(zhǔn)也在持續(xù)的學(xué)習(xí)和練習(xí)中獲得了提高。但是，在混凝土施工技術(shù)方面，由于施工人員的文化程度不一，知識(shí)儲(chǔ)備不同，使得他們?cè)谑┕r(shí)的合作能力較弱，導(dǎo)致技術(shù)操作不到位。建設(shè)隊(duì)伍的技術(shù)水平會(huì)直接影響水庫大壩混凝土的質(zhì)量，要提高水庫大壩的耐用性，需要提高目前混凝土施工的技術(shù)水平[3]。對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)水平。在具體的工程建設(shè)中，可以派出專門的技術(shù)人才對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管和引導(dǎo)，增強(qiáng)建筑工人的實(shí)踐操作技能，使混凝土工程建設(shè)的質(zhì)量得到提升。

3.2 外部因素

在水庫大壩建設(shè)中，往往會(huì)受到當(dāng)?shù)貧夂驐l件和水文環(huán)境等因素的作用。通常情況下，進(jìn)行水庫壩體建設(shè)前，施工技術(shù)人員會(huì)實(shí)地考察建設(shè)地點(diǎn)周圍的環(huán)境，并通過專業(yè)工具得到科學(xué)合理的結(jié)論。通過這種方式為建設(shè)單位在初期建設(shè)中提供可借鑒的資料，進(jìn)而優(yōu)化施工方案，以達(dá)到建設(shè)要求。但在目前的預(yù)驗(yàn)收工作中，由于缺乏準(zhǔn)備，或是考察成果不準(zhǔn)確，使得現(xiàn)有的工程建設(shè)設(shè)計(jì)與真實(shí)的工程條件不符，極大地影響了工程的實(shí)用性。為此，在水利水電項(xiàng)目建設(shè)的前期，需要對(duì)其周圍進(jìn)行詳細(xì)的考察。以更為實(shí)用的設(shè)計(jì)來合理地安排施工工藝，保證施工過程的完整性和科學(xué)性，從而全面地提升水庫大壩的建設(shè)品質(zhì)。

4 水庫大壩混凝土施工質(zhì)量控制方案

4.1 成孔質(zhì)量控制

混凝土成孔質(zhì)量控制包括多個(gè)方面，如孔位偏差、孔徑、孔的深度和斜度等。在這些方面，比較難以把握的是孔的斜度和插入基巖的深度。在不同的施工階段采用不同的施工方法才能更好地滿足工程的建設(shè)特點(diǎn)。例如，在沒有確定基巖嵌入深度時(shí)，可以采用沖擊鉆成槽的方法。為了控制斜度，施工時(shí)需要每間隔2 m 進(jìn)行1 次測(cè)量，并使用專業(yè)儀器進(jìn)行校正。

4.2 槽段清理控制

槽段是劃分為一定長度的地下槽施工單元。在混凝土槽段施工完成后，應(yīng)進(jìn)行清洗，以防止殘余物質(zhì)對(duì)后期處理造成影響。首先，采用排渣筒對(duì)水槽分段進(jìn)行撈渣、換漿。然后對(duì)清理結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到要求后，再利用氣舉循環(huán)法再次清理管道。此外，在管道的施工階段，也要利用氣舉循環(huán)法清理管道，將管道內(nèi)沉積物厚度控制在10 cm 以下。

4.3 施工過程控制

一方面，在混凝土施工之前，要測(cè)試其含水量、骨料粒徑、泥漿比重等指標(biāo)，并根據(jù)實(shí)際需要對(duì)混凝土材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并保證泥漿比重和含水量的精確控制。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)使用保溫毯或加熱設(shè)備保持混凝土在適宜的溫度范圍內(nèi)，以防止過快或過慢硬化；在風(fēng)速較高的環(huán)境下澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)設(shè)置防風(fēng)屏障以減少風(fēng)對(duì)混凝土表面的直接影響，避免表面水分過快蒸發(fā)導(dǎo)致裂縫； 在雨季或濕度較高的環(huán)境中澆筑時(shí)，應(yīng)采取措施保護(hù)混凝土不受雨水淋濕，如搭建臨時(shí)遮蔽物，同時(shí)確保排水系統(tǒng)有效，避免積水影響混凝土品質(zhì)。另一方面，在配制混凝土?xí)r，需要使用機(jī)械攪拌的方式，既提高了生產(chǎn)效率，又可以提升混凝土配制的質(zhì)量和速度。輸送混凝土?xí)r，要注意混凝土的坍落度，避免混合好的混凝土在輸送過程中凝固。

5 水庫大壩混凝土施工技術(shù)分析

5.1 混凝土混合比例

在配制混凝土之前，首先要了解水利工程中混凝土材料具體的應(yīng)用位置，對(duì)其應(yīng)用環(huán)境以及應(yīng)用目的進(jìn)行分析，進(jìn)而了解不同混凝土配比的應(yīng)用條件和環(huán)境?；炷潦┕r(shí)，要重點(diǎn)控制水灰比，水灰比不同，會(huì)導(dǎo)致混凝土的坍落度和強(qiáng)度不同。因此，在水庫大壩混凝土施工時(shí)，必須根據(jù)具體的施工位置和建筑種類選擇適當(dāng)?shù)乃冶?。確定配合比的過程中，技術(shù)人員需要為施工現(xiàn)場(chǎng)所有的原料編制一張?jiān)敱M的采樣樣本表格。將樣本與樣本表格一起送到試驗(yàn)室進(jìn)行配合比試驗(yàn)。另外，即使在試驗(yàn)條件下得到了比較理想的混凝土配合比，在實(shí)際工程中也需要反復(fù)檢查，以保證混凝土配合比符合水庫大壩的建設(shè)要求?；炷恋呐浔葧r(shí)，還要同步對(duì)原料砂的含水量進(jìn)行檢測(cè)，并按照具體需要對(duì)其含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。最后，將最終確定的混凝土配合比及時(shí)傳遞到各個(gè)建設(shè)單位，在確保具體操作過程安全的基礎(chǔ)上做好混凝土的配合比控制工作。

5.2 混凝土攪拌

在混凝土攪拌作業(yè)中，常采用全自動(dòng)機(jī)器攪拌。但在攪拌作業(yè)前，需要選擇合適的攪拌機(jī)器，并全面檢查攪拌機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，以免發(fā)生突然停止的狀況。并且了解工程項(xiàng)目對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)各指標(biāo)的需求。此外，為滿足混凝土工程要求，還需要對(duì)攪拌機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和校準(zhǔn)。確保對(duì)混凝土攪拌機(jī)械進(jìn)行每月一次的維護(hù)檢查；在原料攪拌時(shí)，要每4 h 記錄一次原料配比情況。

5.3 混凝土施工

混凝土施工對(duì)提升水庫大壩建設(shè)效率具有積極影響。通常情況下，水庫大壩建設(shè)中混凝土施工方式有兩種：分段式和分項(xiàng)目式。通過不同施工方式的靈活運(yùn)用，可以節(jié)省大量的混凝土施工時(shí)間。在混凝土施工時(shí)，需要注意兩個(gè)方面，一方面是混凝土材料的均勻性，不僅需要保證攤鋪后結(jié)構(gòu)表面平整均勻，還應(yīng)控制攤鋪厚度在30～50 cm；另一方面是在平倉時(shí)采取分散處理的方式，從而避免大顆粒不均勻分布，進(jìn)而影響混凝土的使用強(qiáng)度。此外，澆筑混凝土?xí)r，還應(yīng)注意混凝土振搗施工的操作順序，要對(duì)振搗的強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。以防止振搗不足或振搗過量。當(dāng)振搗至混凝土的表面沒有大氣泡并不再繼續(xù)沉降即可停止振搗。還需要注意的是，為了防止混凝土完整性被破壞，振搗結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)緩慢抽離搗棒。

5.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑工作結(jié)束后，不僅需要開展混凝土養(yǎng)護(hù)工作，還需要有專門的技術(shù)人員對(duì)后期維護(hù)工作進(jìn)行跟蹤，以保障混凝土的質(zhì)量。混凝土的養(yǎng)護(hù)方法與使用條件見表2。

表2 混凝土不同養(yǎng)護(hù)方法介紹

對(duì)混凝土材料進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)，其作用有兩個(gè)，一是為了促進(jìn)混凝土材料中的水化反應(yīng)，加速混凝土的凝固；另外，混凝土養(yǎng)護(hù)工作可以防止由于外界環(huán)境的影響而引起的混凝土的硬化、開裂和收縮過度等損傷。

混凝土養(yǎng)護(hù)方法需要根據(jù)具體的澆筑部位選擇，并綜合考慮施工項(xiàng)目的特點(diǎn)和需求。在新澆筑好的混凝土中，一般通過噴灑水的方式為混凝土表層補(bǔ)水，使混凝土的水化過程得以順利進(jìn)行。在環(huán)境溫度較高時(shí)，很可能造成水的快速揮發(fā)，從而導(dǎo)致混凝土過縮，進(jìn)而產(chǎn)生某些裂紋，這對(duì)庫壩的建設(shè)和使用安全造成了很大的威脅。因此，需要對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，對(duì)于養(yǎng)護(hù)中出現(xiàn)的問題必須進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，以確保混凝土品質(zhì)。通常來說，混凝土的施工養(yǎng)護(hù)周期為28 d，但是具體的養(yǎng)護(hù)周期需要結(jié)合施工地區(qū)的天氣條件以及工程的效果進(jìn)行調(diào)整。

6 結(jié)語

水庫大壩作為水利工程運(yùn)行的基礎(chǔ)，對(duì)民眾乃至國家而言都有不可替代的積極影響。隨著水庫大壩工程中越來越多危機(jī)事件的出現(xiàn)，水庫大壩中混凝土施工技術(shù)應(yīng)該得到重視。因此，需要因地制宜地分析影響混凝土施工質(zhì)量的因素，通過加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制提高混凝土施工技術(shù)水平，從而為我國水利工程事業(yè)提供保障。