混凝土施工技術在水利水電工程中的應用

陳平德

甘肅機械化建設工程有限公司 甘肅 蘭州 730060

引言

混凝土施工為建設水利水電工程不可缺少的一道關鍵工序，會直接影響到整個工程項目的建設質量。所以，施工單位應當加強對混凝土技術的探索與研究，做到對其施工質量更為有效的管控。

1 混凝土施工技術概述

在建筑工程建設過程中，混凝土是常用的建筑材料之一，其通過將水、水泥、骨料和摻合料充分拌合形成的漿狀物質，在固化后形成堅固的結構體。混凝土的優點在于其具備耐壓、耐久、抗震和耐腐蝕等特性。

在水利水電工程領域，混凝土技術的重要性更是不可忽視。水利水電工程需要承受來自水流和水壓的巨大力量，因此對建筑物的穩定性和品質要求尤為嚴格。混凝土技術的應用，可以確保水利水電工程項目的結構堅固、耐久性強，有效降低因質量問題引發的事故風險，保障水電設施的正常運行。

2 混凝土施工技術在水利水電工程中應用的主要特點

2.1 工程量大

水利水電工程中的混凝土施工通常涉及大規模的工程，比如大壩、水庫和水電站等。這些項目需要處理大量的混凝土，施工周期通常較長。因此，在混凝土施工中，需要采用高效的施工技術和設備，以提升施工效率，確保工程按時完成。

2.2 溫度控制要求

由于水利項目混凝土施工的體積較大，施工過程中會產生一定的溫度變化。溫度變化可能導致混凝土的收縮或膨脹，使其分布不均勻，甚至引起裂縫。為了確保工程的安全性能，需要對溫度進行嚴格的控制[1]。通過采用降溫措施，如使用低溫混凝土、加水降溫、遮陽覆蓋等方法，可以減輕混凝土在施工過程中的溫度變化，保證混凝土的質量和穩定性。

2.3 技術復雜

水利水電工程中的混凝土施工涉及多種類型的混凝土，需要根據具體施工條件選擇不同的混凝土配制方案。此外，施工過程中可能遇到一些復雜的情況，如交叉施工、特殊形狀的模板搭設等。為了應對這些挑戰，需要有效地組織和管理施工工序，合理安排施工計劃，確保施工進度和質量。同時，還需要加強與設計、監理等相關方面的協調與溝通，以解決施工中的技術問題，確保工程的順利進行。

3 混凝土施工技術在水利水電工程中的具體應用

3.1 水閘施工中的混凝土施工技術

3.1.1 水閘底板施工要點。正式施工之前，施工人員應先對基面加以檢查和修復，確保其平整度和承載力。同時，還需要采取措施來保護地基，避免因施工過程中的震動或挖掘等造成地基的破壞。接下來，在軟土地基上鋪設1cm厚度的素混凝土墊層。這一步驟主要是為了提供一個穩定的基礎，并防止軟土地基的沉降或變形對底板施工質量的影響。墊層的鋪設應當均勻平整，確保其在整個底板上的厚度一致。在底板施工時，需要搭設模板并輔助使用地龍木完成施工。模板的搭設是為了確保混凝土澆筑時形成所需的幾何形狀和尺寸，并提供良好的支撐和定位。地龍木作為支撐材料，能夠提供額外的支撐力，確保模板的穩定性和整體施工質量[2]。在混凝土澆筑時，需要特別注意控制澆筑后的表面呈現麻面狀，這種表面紋理可以增加底板的摩擦力，提高其耐滑性能，確保水閘操作人員在施工后的使用過程中的安全性。此外，在預制混凝土處于濕冷狀態時，需要固定鋼筋材料，防止不良沉降和形變的產生。鋼筋的固定可以采用合適的固定劑或固定夾具，確保鋼筋在混凝土澆筑期間保持正確的位置和間距，以及與混凝土牢固地連接在一起。最后，嚴格控制灌漿指標，確保底板質量。在灌漿過程中，需要控制好灌漿厚度、流動性和固化時間等參數，確保灌漿充分填充并均勻分布在混凝土結構中。

3.1.2 水閘閘墩施工。由于閘墩鋼筋分布密集且體積較大，所以需要根據實際特點選擇合適的施工方法，鋼筋的布置要符合設計要求，并確保與混凝土良好的黏結。在施工過程中，應當采取措施將水隔離在施工區域外部，避免水流對施工質量的影響。同時，要注意閘墩施工過程中的滲漏問題，及時修補可能出現的縫隙或滲漏點，保證施工質量。為提高施工便利性和確保水閘施工效果，可以選擇預制門槽或預留二期砼一次澆筑的方法。預制門槽可以在工廠中提前制作好，然后在施工現場進行安裝和固定。而預留二期混凝土一次澆筑的方式可以減少施工接縫和提高施工效率，但需要在施工過程中做好混凝土的澆筑和養護工作。

3.2 混凝土施工技術在工程壩體施工中的應用

3.2.1 通倉分塊。通倉分塊技術可以在整體大壩結構上進行分層施工，無須設置縱縫和冷卻水管。通過將大壩分為若干塊狀區域進行施工，可以有效地降低工程難度和風險。在通倉分塊施工中，關鍵是要控制砼的澆筑溫度。過高的溫度可能導致混凝土產生溫度裂縫，從而影響大壩的結構強度。因此，在施工過程中，需要采取相應的措施來降低混凝土的溫度[3]。例如，可以使用冷卻劑或降溫劑來調節混凝土的溫度。另外，通倉分塊施工還需要控制機械設備的運行速度。合理的運行速度可以提高壩體表面的平整度，確保大壩的質量要求得以滿足。在選擇和配置機械設備時，也需要考慮其適應性和施工效率，以提升施工效果。

3.2.2 錯縫分塊。該技術適用于大壩結構在方向與高度上存在錯開縫隙的情況。通過錯縫分塊施工，可以避免設置接縫灌漿，從而簡化施工工序。這種方法可以按照具體的壩體結構設計，在垂直方向上錯開分塊的位置，使得每個分塊之間產生一定的交錯縫隙。在錯縫分塊施工中，錯誤的錯縫位置可能會影響其他結構分塊的穩定性，甚至對整個大壩的安全性造成潛在風險。因此，在施工過程中，需要嚴格把控好錯縫澆筑精度，確保每個分塊的連接和相互銜接的穩固性。

3.2.3 縱縫分塊。在縱縫分塊施工中，通常使用接縫灌漿砼技術，能夠最大化確保大壩結構的完整性，這種方法操作簡單、便利，并且可以通過調節接縫灌漿的材料和漿液來控制砼的澆筑溫度，從而避免熱裂縫的發生。此外，接縫灌漿還能夠提升施工過程中的安全性，確保各個分塊之間的緊密連接。因此，縱縫分塊施工方法在大壩工程中得到了廣泛應用。

3.3 混凝土施工技術在壩體接縫灌漿中的應用

為了確保壩體結構的牢固性和穩定性，灌漿工作起著至關重要的作用。在進行接縫灌漿時，選擇適當的灌漿方式是必不可少的。常見的灌漿方式包括盒式、重復式以及騎縫式灌漿，這些方式各有特點，可以根據具體情況選擇合適的方式進行施工。在進行砼灌漿施工時，必須強化對灌漿過程的管控和監測，還需要實時觀察壩體的穩定水平，加強對壩體結構應力波動情況的監察[4]。通過及時的監測，可以預防灌漿接縫出現開裂問題，確保施工質量和壩體的安全穩定性。在進行接縫灌漿施工時，還要根據水泥結石的受力狀態，采用先橫縫再縱縫的方式進行，從而更好地保證混凝土在接縫中的填充效果，增強接縫的密實性和強度。

4 水利工程混凝土施工質量控制

4.1 混凝土配合比設計優化

首先，在選擇水泥材料時，應傾向選用水化熱較低的材料，以降低水泥在水化過程中產生的熱量，這樣可以有效地減少溫度升高引起的裂縫和變形問題，提高混凝土的整體穩定性。其次，在混凝土配比設計中，必須嚴格依照工程標準的要求進行。通過科學的配合比設計，可以使混凝土的強度、流動性、抗滲性等性能得到充分保證。同時，還需要根據不同部位和使用要求，合理調整配合比中各組分的比例，確保混凝土在不同工況下能夠滿足相應的力學性能和耐久性要求。再者，混凝土在硬化過程中會發生收縮和膨脹變形，因此需要采取措施來控制變形。其中，對砂的用量進行適當的控制是一種常見的方法。通過控制砂的用量，可以調整混凝土的流動性和擴散性，有效減少混凝土的變形，提高施工的質量和穩定性。另外，適量降低用水量可以提高混凝土的強度和耐久性，減少開裂和滲漏的風險。通過調整配合比中的水灰比，合理選用減水劑等措施，可以在保證混凝土的工作性能的前提下，減少用水量，實現節約資源的目的。并且還要注意控制混凝土的凝固時間，避免過快或過慢的凝固對工程施工帶來不利影響。

4.2 混凝土拌和

在進行混凝土拌和之前，相關人員必須進行嚴密的準備工作。首先，需要檢查混凝土原材料的質量，包括水泥、骨料、砂漿等。通過抽樣檢測，可以驗證原材料的性能是否符合設計要求和標準規定[5]。然后，還需要實行小批量的拌和測試。該測試可以在實驗室環境中進行，通過調整拌和比例和拌和順序，確定最佳的混凝土配合比。只有在拌和后的混凝土強度和流動性等指標滿足施工要求時，才能進行正式的攪拌制作。此外，混凝土在拌和后應當及時使用，避免長時間存放，以免影響材料性能和澆筑效果。因此，需要根據施工進度合理安排混凝土的拌和量，確保當日拌和的混凝土能夠在當日完全用完。

4.3 灌注和振搗控制

在實行灌注之前，必須對鋼筋與模板的質量進行檢查，以確保其滿足灌注作業要求。鋼筋應符合設計圖紙的要求，而模板應具備足夠的強度和穩定性。為了控制灌注高度，可以使用逐層、逐塊的方式進行灌注，確保每一層或每一塊的灌注高度可控。在灌注施工中，應盡量縮短間隔時間，以確保上一施工階段的砼初凝前恢復灌注施工，如此可以有效地降低不同施工階段之間的界面問題，并保證混凝土整體的一致性和均勻性。針對一些大型梁體或存在特殊位置的情況，可采取獨立灌注的方式。這樣可以更好地掌控混凝土的灌注過程，避免出現質量問題。此外，在不能實行連續灌注的部位，需要合理選擇施工縫位置，以確保整體結構的穩定性和一致性。振搗作業是灌注后的重要步驟，通過振搗操作能夠提高混凝土的密實性和強度，并有效去除混凝土中的氣泡和空隙。一般使用機械設備來進行振搗作業，確保振搗的效果和一致性。

4.4 混凝土的養護技術

拆模后的初澆筑混凝土需要特殊養護，以確保其強度和耐久性。一種常見的養護方法是鋪上草或掛上草簾，這樣可避免混凝土因溫度變化而產生裂縫，同時還能提供額外的保護層，提高混凝土的穩定性和強韌度。草覆蓋還有助于保持濕潤環境，使混凝土養護更加均勻。鋼筋銹蝕是混凝土結構中常見的問題，會嚴重影響其強度和耐久性。為了防止空氣中的氧氣進入混凝土內部引起鋼筋銹蝕，必須加強混凝土的密實度。在拌和混凝土時，應合理控制水灰比，確保混凝土的致密性。此外，還可以使用噴涂砂漿或瀝青等防腐層來增加混凝土表面的保護層厚度，從而降低鋼筋銹蝕的風險。堿骨料化學反應是另一個影響混凝土耐久性的重要因素，為了控制堿骨料的化學反應，可以采取一系列措施。首先，在混凝土配合比設計中，應選取高品質骨料與含堿量較低的水泥，以降低堿度。其次，使用中性拌和水，避免使用含有高堿性物質的水源。此外，還需要合理調整水灰比，以提高混凝土的密實性。通過這些措施，可以有效控制堿骨料的化學反應，延長混凝土的使用壽命，并減少混凝土裂縫的發生。

5 結束語

總的來說，在當前的社會發展背景下，人們對于電力資源的需求量持續增多，因此也對水利水電工程的建設質量提出更高要求，而混凝土技術作為該工程建設中極其重要的技術之一，混凝土技術的應用是否合理會影響工程的質量與投入使用后的功能性。所以，必須要不斷加強對混凝土技術的研究應用，避免由于混凝土技術存在漏洞而使得水利水電項目的質量達不到使用要求。