水利水電工程混凝土材料成本優化分析

梁強 陳家功

【摘要】水利水電工程迅速的發展，混凝土作為現代建設工程中一個重要的施工材料，被廣泛的應用在各領域工程中，并在其中發揮著巨大的作用。伴隨水利水電工程建設規模的不斷擴大，其對混凝土材料的需求也日漸增多，使得混凝土材料成為水利水電工程施工成本中的一個重要組成部分。本文分析了水利水電工程施工中混凝說土材料存在的問題，介紹了水利水電工程混凝土材料施工技術，闡述了水利水電工程混凝土材料成本優化方法。

【關鍵詞】水利水電工程；混凝土材料；成本

目前洪澇災害頻繁發生，且面臨水資源短缺、水污染和水土流失等一系列水環境問題。為有效解決這些問題，提高清潔能源的利用率，減少污染，大力開展水利水電工程建設不僅直接關系到我國國民經濟的快速可持續發展，而且關系到人民群眾的生命財產安全。只有不斷提高水利水電工程的施工質量、優化其施工成本，才能發揮水利水電工程最大化效用。

一、水利水電工程施工中混凝土材料存在的問題

1.混凝土拌合問題。混凝土在拌合階段， 混合料的質量對混凝土的質量具有巨大的影響。其中水泥和骨料是影響混凝土質量的兩個關鍵原料。 在實際施工當中，很多施工單位為追求利益最大化，而購買價格相對低廉的混凝土混合料。這些價格相對低廉的混合料往往在質量方面具有很大的不確定性，質量難以得到有效的保證，且強度通常也難以滿足施工技術要求。同時，在水泥與骨料等混合料缺乏有效的存儲措施，造成水泥板結，骨料含水率偏高、含泥量偏高及原材料混倉等問題的發生，使混凝土的質量無法得到保證。此外，一些施工單位對骨料顆粒的大小沒有進行嚴格的控制，沒有按照有關標準將其篩分與分級，從而嚴重影響了混凝土的強度和質量。

2.混凝土施工問題。混凝土在施工過程中，主要包含澆筑、拆模和養護等過程，其各個施工環節之間的關聯性程度，對混凝土施工的總體質量具有重要的影響。水利水電工程的建設依據不同的施工地點和施工要求而存在多種類型的構造，且不同的構造具有不同的功能，混凝土的施工質量和施工工藝等都決定著水利水電工程的最終質量。由于水利水電工程包括很多分工程，且很多分工程必須同時施工，這就造成了混凝土作業面的狹窄及交叉作業的情況，相互干擾較大，加之混凝土機械化水平不高等因素影響，使得混凝土施工質量存在嚴重的波動性。

二、水利水電工程混凝土材料施工技術

在水利水電工程建設當中，混凝土的拌合、運輸和養護等都屬于混凝土施工技術的范疇。 混凝土在施工之前，必須要進行充分、均勻的攪拌，這是保證其質量的一個重要步驟。 在科技日益發達的今天，混凝土的拌合已由傳統的人工攪拌轉變為機械攪拌，這不僅大大提高了混凝土攪拌的均勻性和充分性， 提高了混凝土的品質和拌合效率，而且大幅減少了勞動力的投入。 混凝土在運輸過程中，要求運輸工具必須具有良好的密實性，且不能同時裝入多種混凝土原料，以避免運輸過程中造成材料浪費。當拌合好的混凝土運輸到施工現場以后，應馬上進行施工，避免混凝土現場時間等待過長，造成混凝土初凝及硬化現象， 從而保證混凝土的施工質量。混凝土在施工過程中，要求施工人員必須明確混凝土的澆筑位置， 并且在澆筑前還要確保澆筑位置既沒有障礙物又是平整的，保留足夠澆筑場地， 澆筑混凝土時必須要使用專業的壓實及振搗設備，以確保混凝土的壓實效果可以達到施工要求，避免蜂窩麻面等常見混凝土缺陷的發生。

三、水利水電工程混凝土材料成本優化方法

混凝土材料具有明顯的地方性特點，其經濟性與當地、當時材料價格和經濟水平具有極為緊密的聯系， 會隨著當地經濟和材料的市場價格變化而變化。 這說明了混凝土材料沒有通用的優化配合比， 即對混凝土材料成本優化的分析應是針對當地、當時混凝土材料的市場價格而進行的。

1.構建成本優化數學模型。混凝土材料成本優化隸屬于數學的范疇內，因此構建成本優化的數學模型可以幫助水利水電工程混凝土材料的成本得到有效的優化。混凝土的自密實性是衡量混凝土質量的一個重要指標。自密實混凝土可以提高拌合物的工作性能，具有諸多優點，如顯著提高混凝土的質量，包括混凝土的耐久性、密實性和力學性能等；充分利用工業廢料，有利于節約資源、保護環境；大幅降低人工勞動力強度，節省人力資源投入；有效節約電能；減少環境噪音，改善工作環境，提高建筑安全性等。 自密實混凝土不僅本身具有許多優點，而且在經濟性方面也占有諸多優勢，主要體現在以下幾方面。 其一，節約勞動力，節省電力和機械消耗。其二，高自動化水平，縮短工期，加快施工進度，產生巨大的經濟效益。其三，在特殊條件下，可以解決現澆混凝土的施工難題，提高混凝土的耐久性和結構可靠度，從而提高混凝土的施工質量，減少后期維修費用。

2 .采用成本優化通用程序。除了構建數學模型之外，還可以利用數學工具和現代化信息技術，如計算機技術、 網絡技術等來編制成本優化通用程序。 在成本優化通用程序編制過程中，應確保混凝土材料的價格、基本物理性質可以隨著市場的變化而進行及時更改，以使優化具有良好的通用性。 為了提高成本優化通用程序的性能，需要對其進行多次的試驗，并采用有關方法對混凝土材料參數合理范圍和強度影響公式進行確定，從而將混凝土材料參數設置到成本優化通用程序當中。對水利水電工程混凝土材料使用成本優化通用程序，可以有效優化其成本。

提高混凝土材料施工技術。在水利水電工程施工過程中， 混凝土材料的施工技術對其成本具有一定的影響。 因此，提高水利水電工程混凝土材料的施工技術可以有效降低成本，對成本優化起到一定的促進作用。 施工單位應借鑒國外先進成功經驗，積極引進先進施工技術和施工設備，并將現代化的信息技術融入其中。同時，積極引進專業的、技能型人才對現有施工技術進行改革與創新。

通過水利水電工程施工混凝土材料的選擇、施工特點和技術等各方面都會影響到水利水電工程的施工成本。因此，要想水利水電工程施工成本得到有效的優化，對混凝土材料的研究是必不可少的一項內容。根據水利水電工程施工情況，合理選擇混凝土材料，提高混凝土施工技術，最終達到優化成本的目的。

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