淺談水利工程大體積混凝土施工技術的應用

萬曉銳

（安徽海博建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

淺談水利工程大體積混凝土施工技術的應用

萬曉銳

（安徽海博建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

近年來，隨著市場經濟的快速發展以及我國水利事業的發展，我國政府相關部門加大了對水利工程建設的投資力度，水利工程施工技術以及施工理念進行著不斷地革新。由于大體積混凝土施工工藝較為復雜且施工質量影響因素較多，因此本文從現階段水利工程大體積混凝土施工難點入手，對水利工程大體系混凝土施工技術的應用進行了探討。

水利工程；大體積；大體積施工技術；應用

前言

大體積混凝土具有強度高、可塑性強、抗震性好且經濟實惠等優點，在現階段建筑工程中得到了廣泛的應用。水利工程作為我國現代化建設的重要組成部分，不但關系著水利工程周邊居民的人身安全，而且影響著我國綜合國力的發展步伐。為了提高水利工程施工質量，對大體積混凝土施工技術進行分析具有一定的現實意義。

1 大體積混凝土施工難點

大體積混凝土一般為混凝土結構實體尺寸不小于2m或是一次澆筑量不小于1000m3。如圖1所示，大體積混凝土在實際施工過程中一般利用現代化機械裝置進行泵送混凝土。現階段大體積混凝土的施工技術難點主要在于如何有效地控制混凝土裂縫問題。

圖1 現代化機械裝置泵送混凝土

1.1 收縮裂縫

在泵送混凝土施工過程中為了使混凝土通過機械管道運達施工位置，混凝土的含水量一般較大，這雖然在一定程度上保證了泵送混凝土的正常運輸，然而由于混凝土含水量較大導致混凝土在凝固時收縮性也較為嚴重，極易造成收縮裂縫。收縮裂縫的成因主要為溫度收縮、干燥收縮以及塑性收縮三種。收縮裂縫不僅僅產生于混凝土工程的局部區域，而是隨著工程的推進，收縮力超出混凝土自身的抗拉強度極限后在工程整體出現的大量裂縫，收縮裂縫拼湊在一起會在很大程度上影響水利工程施工的可靠性與穩定性[1]。

1.2 安定性裂縫

現階段混凝土施工建設過程中，由于水泥種類繁多且市場對于水泥質量缺乏明確規范，導致水利工程大體積混凝土施工過程中難以對水泥質量與安定性進行嚴格把關。由于水泥安定性較差產生的裂縫就稱之為安定性裂縫。與此同時，外界濕度降低、混凝土材料堿性過高、建筑物基礎不均勻等原因都會導致混凝土表面產生安定性裂縫。

1.3 溫差裂縫

由于大體積混凝土內部與表面在施工過程中產生過大的溫度差異，這種大幅度的溫差會產生的溫度應力會超出混凝土內外的約束力，從而使混凝土產生一定變形導致溫差裂縫的產生。在混凝土澆筑初期，由于混凝土導熱性不強，混凝土大量的水化熱在混凝土內部積聚了大量不易散發的熱量，這種熱量與混凝土表面的室外環境溫度產生沖突，為混凝土表面帶來了溫差裂縫。

2 大體積混凝土出現裂縫的原因

2.1 混凝土水化熱導致的溫度應力

水利工程的大體積混凝土施工工程具有澆筑量大、澆筑面積廣、澆筑結構尺寸大的特點，導致大體積混凝土內部散熱性差，在內部溫度不易散發的情況下，外部混凝土表層與空氣接觸水分快速蒸發，溫度隨之降低，內外溫差導致混凝土結構表面在溫度應力的作用下產生了溫差裂縫。對溫度應力的控制是現階段大體積混凝土施工過程中的重點與難點，若混凝土自身的應力有限就會在很大程度上影響混凝土結構的可靠性。

2.2 混凝土的自身特性

混凝土本身具有一定程度的收縮特性，受外部環境濕度以及混凝土自身制度的影響，易造成混凝土自身的開裂，這種收縮特性在大體積混凝土澆筑工程中表現的尤為明顯，收縮變形量更大導致混凝土更容易在內部應力的作用下產生裂縫。水利工程外部環境濕度較大，會在很大程度上影響混凝土自身的收縮特性，這就需要應用一定技術手段來進行處理。

2.3 混凝土內部約束條件影響

大體積混凝土受內部約束條件的影響，易產生裂縫。混凝土材料對結構變化存在著一種內部應力，但這部分應力極為有限，易受到溫度條件以及收縮條件的影響。若混凝土內部約束條件較差則會導致混凝土內部應力過大，會產生一定的混凝土裂縫，混凝土結構承載力受到混凝土自身強度的很大限制。

3 水利工程大體積混凝土施工策略

3.1 大體積混凝土施工技術橫向分析

3.1.1 合理設計混凝土配比

為了提高水利工程大體積混凝土施工的可靠性，在設計混凝土配比時應綜合考慮多方面的因素，在盡可能的降低混凝土的水化熱情況的基礎上，采取相應的措施減少混凝土的用水量與用砂量，實現對混凝土緩凝時間與變形幾率的控制，從而保證混凝土的整體強度[2]。

3.1.2 降低混凝土的入模溫度

在澆筑大體積混凝土時，施工人員應選擇合適的天氣開展澆筑環節，氣溫不易過熱，天氣也不易過于潮濕。在夏天進行混凝土澆筑時應適當采取遮陽、降溫的方法，并加入適量的緩凝型減水劑，從而使模板內的熱量得到盡快散發，盡可能地降低混凝土入模溫度。

3.1.3 嚴格把關混凝土質量

前文已經提到過，由于現階段混凝土施工建設過程中水泥種類較為繁多，且建材市場對于水泥質量缺乏明確的質量規范，導致水利工程大體積混凝土施工過程中難以對水泥質量進行嚴格把關。水泥作為混凝土重要原材料之一，為了保障混凝土的整體質量首先應當保障水泥的整體質量。由于大體積混凝土施工過程中存在溫度裂縫問題，因此應當盡可能地選取低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，從而確保水泥水化熱適用于大體積混凝土施工要求。

3.2 大體積混凝土施工技術縱向分析

3.2.1 施工準備階段

在水利工程大體積混凝土施工作業準備階段，應按照相關規定對大體積混凝土施工過程進行模擬與驗算，對大體積混凝土內外溫差、溫度應力、收縮應力以及內部約束條件進行估算，從而對混凝土的各項指標進行把控。在水利工程的澆筑過程中，混凝土內部溫度與表面溫度的溫差應控制在30℃以內，并在此技術上對降溫速率進行控制。

3.2.2 模板施工階段

水利工程大體積混凝土模板施工階段應嚴格按照國家施工標準進行施工，在施工開始前應對模板的穩定性與可靠性進行嚴格檢測，立足于混凝土施工項目的全生命周期分析養護階段的養護要求制定科學的模板施工措施。在拆除模板環節除了應當對混凝土承載力進行控制，還應當對混凝土溫度進行把控，在控制混凝土內外溫差的基礎上開展模板拆除工作。

3.2.3 混凝土澆筑階段

水利工程大體積混凝土的澆筑方式主要為分層澆筑與推移澆筑兩種。在大體積混凝土澆筑階段需要盡可能地縮減澆筑時間間隔，在混凝土初凝前完成澆筑環節。在混凝土澆筑完成后還應當及時進行振搗，在澆筑完成后應馬上清除混凝土表層的水與底層的砂漿，從而提升混凝土的抗拉強度，保證混凝土的結構強度。

3.2.4 混凝土養護階段

為了保障水利工程大體積混凝土施工的可靠性，不僅應當合理設計混凝土施工策略，而且應當對水利工程進行保溫保濕養護[3]。如圖2所示，水利工程大體積混凝土的保溫養護方法通常采用塑料薄膜覆蓋法對完成澆筑的混凝土進行保護，對澆筑過程中的混凝土可以搭建相應的遮陽保溫棚與擋風保溫棚。同時施工人員應嚴格按照相應的混凝土養護周期進行養護，在養護周期內對混凝土內外溫差情況進行實時監控，當混凝土內外溫差過大時需要及時采取有效的措施，從而保證水利工程的可靠性。

圖2 塑料薄膜覆蓋養護法

4 結論

總而言之，隨著國家對水利工程建設的重視逐漸加強，大體積混凝土施工技術在水利工程施工中得到了廣泛的應用。不過現階段水利工程的混凝土施工仍然存在著大量的問題，作為一項復雜的施工工程，為了保證水利工程的可靠性與穩定性，混凝土施工單位應深入分析混凝土結構的裂縫問題，完善施工技術，從而保證水利工程的整體工程質量。

[1]陳彥平.淺談水利工程大體積混凝土施工技術應用分析[J].科技與企業，2012，23：205.

[2]李鑄石.水利工程大體積混凝土施工技術探討[J].地下水，2014，06：195～196.

[3]王瑞光.水利工程大體積混凝土施工技術的應用[J].民營科技，2015，08：119.

TV544

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1673-0038（2015）46-0280-02

2015-11-2

萬曉銳（1983-），男，工程師。