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】在施工過程中，一定要嚴格遵守設(shè)計方案，切忌偷工減料。嚴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，各方面都負起責(zé)任，這樣才能保證整個工程的質(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

在水利工程項目建設(shè)施工過程中，大體積混凝土施工作為混凝土工程的重要內(nèi)容，對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，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)量驗收環(huán)節(jié)，以進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，同時也具有強度高、抗震性好、經(jīng)濟適用及可塑造強等優(yōu)點。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目眾多，尤其是在大壩、涵洞、水閘、橋梁等施工項目中，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，尺寸也相對大很多，這就會造成這種大體積的混凝土在散熱上受到影響，水泥在水化的時候需要排放大了的熱了，大體積的就會出現(xiàn)散熱性能較差的情況，這樣就會導(dǎo)致溫度應(yīng)力的出現(xiàn)，混凝土內(nèi)部的溫度就會偏高，這樣內(nèi)外部出現(xiàn)溫度差異，如果溫差懸殊，必然會出現(xiàn)裂縫的問題。有研究以及試驗數(shù)據(jù)說明，如果溫差在25℃的時候，混凝土便會出現(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)部的水分會迅速的蒸發(fā)，水分的蒸發(fā)會引起混凝土的變形收縮。特別是對于大體積的混凝土來講，變形的幅度就會相對更大，內(nèi)部應(yīng)力左右就會相應(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)固性與約束力夠強的話，那么就不會產(chǎn)生過大的應(yīng)力，這樣就很難出現(xiàn)裂縫的問題，內(nèi)部約束條件不足的時候才會導(dǎo)致應(yīng)力過大，出現(xiàn)裂縫。

4、外界氣溫變化

大體積混凝土在施工期間，外界氣溫的變化對混凝土的開裂有重大影響。混凝土內(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。進行混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)進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)進行混凝土配合比設(shè)計。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，同時確保混凝土結(jié)構(gòu)強度等級符合要求;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)生的變形機率;第三，適當(dāng)降低混凝土用水量，合理控制混凝土緩凝時間。

2、大體積混凝土生產(chǎn)與運輸

大體積混凝土的生產(chǎn)必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行，進行滬寧圖試驗與檢測，以此保證混凝土的水化熱、收縮、強度、坍落度等性能指標(biāo)符合施工要求。運輸大體積混凝土?xí)r，應(yīng)采用專用的運輸車進行運輸，例如具有防雨、防風(fēng)等功能的混凝土攪拌運輸車。大體積混凝土在運輸時應(yīng)保持攪拌狀態(tài)，以此避免混凝土出現(xiàn)離析情況。若是大體積混凝土運輸至澆筑現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)無法滿足施工要求，必須停止使用，從而避免對水利工程質(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、進行大體積混凝土施工作業(yè)前，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定對大體積混凝土進行驗算，例如進行大體積混凝土溫度、溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力等驗算，通過計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2℃。

（2）模板施工。應(yīng)嚴格按照國家制定的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行大體積混凝土模板施工，并對模板的剛強度和穩(wěn)定性進行驗算，而后根據(jù)大體積混凝土澆筑后的養(yǎng)護要求制定相應(yīng)的養(yǎng)護措施。大體積混凝土模板的拆除時間除了確保混凝土剛強度等級滿足相關(guān)要求外，還應(yīng)對混凝土的溫度要求進行嚴格控制，確保內(nèi)外溫差符合標(biāo)準(zhǔn)，只有滿足以上兩種情況才能進行模板拆除工作。

（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程中，必須盡量減縮澆筑時間間隔，并確保在混凝土進行初凝之前完成澆筑。一般情況，我們對大體積混凝土的澆筑順序為由低到高進行澆筑，澆筑方法為先澆筑混凝土結(jié)構(gòu)長的一側(cè)，而后澆筑短的一側(cè)，且澆筑必須是連續(xù)不間斷進行。分層澆筑的混凝土在澆筑完成后應(yīng)及時進行振搗，大體積混凝土宜采用二次振搗工藝，應(yīng)在振搗過程中注意時間和位置的把握，避免出現(xiàn)漏診、過振情況，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)強度不達標(biāo)。

4、大體積混凝土養(yǎng)護

為了避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，養(yǎng)護應(yīng)該采取保溫保濕養(yǎng)護的方式。混凝土的保溫養(yǎng)護通常采用塑料薄膜、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溫管，及時監(jiān)測混凝土的內(nèi)外溫差，確保大體積混凝土的里表溫差及降溫速率滿足大體積混凝土對于溫控指標(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，可以拆除保溫養(yǎng)護措施。對于混凝土的保濕養(yǎng)護，通常情況下保濕養(yǎng)生時間不少于兩周，在養(yǎng)生的過程中定期的對塑料薄膜或養(yǎng)護劑的完整情況進行檢查，確保大體積混凝土的表面處于濕潤狀態(tài)。

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

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