水利工程中大體積混凝土施工技術探討

王德春

（雞東縣水務局雞東水利站，黑龍江 雞東 158200）

科學技術的快速發展，也帶動了工程技術水平的不斷提高，為了滿足日益復雜化的工程建筑的需要，一些結構厚、體形大、鋼筋密等特點的大體積混凝土開始應用到水利工程施工當中，由于大體積混凝土的截面尺寸較大，因此在制作過程中所產生的溫度應力和收縮應力會導致裂縫的發生，因此在施工中需要采取相應的技術措施，妥善處理溫度差值，從而控制大體積混凝土裂縫。

1 大體積混凝土裂縫產生的原因

1.1 溫差導致混凝土裂縫

大體積混凝土在澆筑過程中中，由于水泥水化熱所引起的溫差會較大，在澆筑過程一般都是一次成型的，因此成型后的水泥水化熱后聚集在結構內部無法散發出來，這樣混凝土內部的溫度會高于外部的溫度，內外溫差的影響會導致壓力產生膨脹力，當溫度比降低的時候則會出現較大的收縮力，極易導致混凝土結構裂縫的產生。

1.2 收縮導致混凝土裂縫

硬化的過程中的混凝土會出現散熱現象，這一現象的發生伴隨著其收縮應力也相應增大，特別是在大體積的混凝土構造中，一旦混凝土的最大抗拉強度低于收縮應力，結構的表面就會不同程度的出現裂縫。大體積混凝土結構中，即便是水灰比較高，結構自身收縮不大的情況下，一旦與溫度產生的收縮力度疊加時，產生的收縮應力是非常大的，如果不出現疊加時，一般不會出現裂縫，因此在大型工程中，混凝土自身的收縮量也被作為一個評定指標進行指導工程建設的標準進行考a慮。

2 大體積混凝土裂縫的預防

2.1 對溫差裂縫的預防

由于溫差造成混凝土結構出現裂縫，主要是因為水氣化作用下，結構的內部和外部溫度出現差異過大造成的，引起水汽熱現象的主要原因是水與水泥的配置標準、外加劑及攙和劑的選擇以及單位用水量等，還有就是對施工過程中的控制。所以，對施工技術的控制也避免大體積混凝土構造出現裂縫的有效辦法，在實際工作中應該加以注意。

2.1.1 澆筑厚度與速度的控制

澆筑大體積混凝土結構的方案一般可分為三類：全面分層、分段分層和斜面分層。對混凝土澆筑強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，可以根據具體的搗實方法、尺寸與混凝土的供應能力來選擇具體的澆筑方案，現在最常用的方法主要是斜面分層法。

2.1.2 密實度的控制

為了使入模的混凝土成型和增加其密實度，就要對混凝土進行搗實作業。在混凝土進入到模內后，應該立刻進行充分的振搗，使模板的每個角落都充滿混凝土，并使氣體在振搗的過程中排出，這樣混凝土的密實度就大大提高，體積較大的混凝土構造最好進行多次振搗技術，振搗次數越多，混凝土的強度就會越大，其抗裂縫的性能也就越強。

2.1.3 初始溫度的控制

為了避免由于太大的溫差導致混凝土裂縫的產生，可以在初始溫度上進行控制，在夏季高溫季節，在拌合物及出料口采用人工降溫的方式進行降溫，如冷水噴淋預冷骨料或加冰片等，同時還可以在混凝土內部埋設冷水管對混凝土進行冷卻處理。

2.1.4拆模時間控制

在混凝土硬化后才可進行拆模作業，通常情況下拆模的時間越晚越好，同時在拆模時要注意控制混凝土的表面溫度，與外界的溫度應符合，不能有太大的溫差，以免產生裂縫。同時拆模對邊角部分不規整的地方要進行修整。

3 大體積混凝土施工技術

3.1降低水泥水化熱

3.1.1 混凝土的熱量主要來自水泥水化熱，因此選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土。

3.1.2 充分利用混凝土的后期強度，減少每立方米混凝土中的水泥用量。

3.1.3 使用粗骨料，施工中根據現場條件盡量選用粒徑較大，級配良好的粗骨料；采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術，改善了混凝土的和易性，降低水灰比，以達到減少水泥用量，降低水化熱的目的。

3.1.4 在施工中我們嚴格控制混凝土的塌落度，在現場設專人進行塌落度的測量工作，將混凝土的平均塌落度始終控制在120mm，對于塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。

3.1.5 在基礎內部預埋冷卻水管，通循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。

3.1.6 在閘墩基礎施工中，摻加10%～15%的大石塊，減少混凝土的用量，以達到節省水泥和降低水化熱的目的。施工中對石塊的材質、粒徑，填充方法、間距等都作了詳細的規定。

3.2降低混凝土入模溫度

3.2.1 當澆筑大體積混凝土時，應選擇適宜的氣溫下進行，對于攪拌混凝土的用水可以選擇溫度較低的地下水，同時對于拌合物無論在運輸還是澆筑過程中都要進行降溫處理，這樣有利的控制拌和物的入模溫度，從而降低水化熱過程中的溫度差。

3.2.2 摻加相應的緩凝型、減水劑。

3.2.3 在混凝上入模時，采取強制通風措施，加速模內熱量的散發。

3.3加強施工中的溫度控制

3.3.1 在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，在夏季由于溫度較高，要做好澆筑過程中的降溫工作，同時要保證降溫過程要緩慢，不能驟降，這樣會有效的降低溫度應力的產生。同時在冬季時要做好保溫工作，要采取必要的保暖措施，確保澆筑過程中溫度內外溫度差過大，引起混凝土裂縫的產生。

3.3.2 采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

3.3.3 加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制。

3.3.4 合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土堆積過大高差。

3.4改善約束條件，削減溫度應力

在大體積混凝土基礎與墊層之間設置滑動層，施工時采用刷熱瀝青作為滑動層，以消除嵌固作用，釋放約束應力。

3.5提高混凝土的抗拉強度

結語

近幾年來，自然災害頻繁發生，水利工程建設可以有效的防治自然災害對人們生命和財產的威脅，大量的水利工程建設不斷的開始建設，同時其施工技術也得到了較大的提高，特別是大體積混凝土的施工技術，在新技術的帶動下，對于控制大體積混凝土結構裂縫的產生取得了顯著的提升，這對水利工程建設的快速發展起到了積極的推動作用。

[1]混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].中國建筑工業出版社.2011.

[2]水工混凝土研究與應用[M].中國水利水電出版社.2005.