水利工程大體積混凝土施工技術(shù)優(yōu)化探究

尹永寶

（潘集淮河河道管理局，安徽 淮南 232000）

水利工程中大體積混凝土施工是一個重要而復(fù)雜的過程，通常用于建造水壩、水庫、渠道等基礎(chǔ)設(shè)施。這種類型的混凝土施工具有其獨特的特點和挑戰(zhàn)。施工過程中需要處理水化熱帶來的溫度壓力、混凝土自身的特性、施工前期準(zhǔn)備、模板施工技術(shù)、澆筑施工技術(shù)、養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)等多方面的問題。想要確保大體積混凝土施工質(zhì)量，需要嚴(yán)格的管理、精準(zhǔn)的技術(shù)操作、質(zhì)量監(jiān)控、安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)等綜合手段。有效的施工策略和全面的管理措施是確保工程安全、質(zhì)量和穩(wěn)定運行的重要保證。

1 大體積混凝土的現(xiàn)狀

1.1 水化熱帶來的溫度壓力

水化熱是混凝土在固化過程中釋放的熱量，其產(chǎn)生源于水泥與水的化學(xué)反應(yīng)。在大體積混凝土的施工中，特別是在大型構(gòu)件中，水化熱釋放速度較快，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度升高。這種溫度升高導(dǎo)致溫度梯度和溫度差異，產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，甚至引發(fā)裂縫。這種溫度壓力對混凝土的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成潛在威脅。

1.2 混凝土自身特性

混凝土作為一種多孔材料，具有多種特性，其中包括較高的抗壓強(qiáng)度、相對較低的抗拉強(qiáng)度以及良好的可塑性等。然而，混凝土的溫度敏感性和收縮性使其容易受到外部環(huán)境條件的影響。大體積混凝土施工對混凝土的配制、攪拌、運輸?shù)确矫嫣岢龈叩囊?，以確保混凝土的質(zhì)量、均勻性和耐久性。在大體積混凝土的施工中，必須全面考慮混凝土的物理、化學(xué)特性，同時需要針對施工過程中遇到的不同環(huán)境影響進(jìn)行評估和控制。

1.3 混凝土內(nèi)部約束條件影響

大體積混凝土施工中，混凝土內(nèi)部存在多種約束因素，包括外部環(huán)境因素、模板約束以及混凝土本身內(nèi)部因素等。這些約束因素對混凝土的收縮、膨脹或變形產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而對工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性產(chǎn)生潛在影響。因此，了解并控制這些內(nèi)部約束條件對于大體積混凝土施工質(zhì)量的保證至關(guān)重要。透徹理解這些約束因素，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施和施工管理手段，對于確?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量和長期穩(wěn)定性具有重要意義[1]。

2 大體積混凝土施工技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

2.1 施工材料質(zhì)量監(jiān)控

在施工前期，首要任務(wù)是對這些材料進(jìn)行詳盡的檢測和質(zhì)量認(rèn)證。水泥作為混凝土的主要膠凝材料，其品質(zhì)直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。骨料作為混凝土的骨架材料，必須具備適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和堅固性。添加劑和摻合材料則對混凝土的流動性、耐久性等性能起到重要作用。嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控包括對這些材料的物理性能、化學(xué)成分、顆粒分布、含水率等方面進(jìn)行全面檢測。必須確保所有原材料符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且具有穩(wěn)定的性能和良好的質(zhì)量。通過質(zhì)量認(rèn)證，可以有效地預(yù)防混凝土施工過程中出現(xiàn)的各類質(zhì)量問題，避免由材料問題引發(fā)的工程質(zhì)量隱患。

2.2 混凝土的配制

在混凝土配制過程中，必須嚴(yán)格遵循精確的配合比例和攪拌工藝，以確?；炷恋木鶆蛐院头€(wěn)定性。合適的攪拌工藝和時間是保證混凝土均一性的重要保障。其中，水泥、骨料、水和摻合料的比例是決定混凝土性能的關(guān)鍵要素。適當(dāng)?shù)臄嚢钑r間和方式能夠確?；炷脸煞殖浞只旌?，避免發(fā)生分層或固結(jié)等問題，保證混凝土具備所需的強(qiáng)度、流動性和耐久性。

在大體積混凝土施工中，對混凝土的配制過程要求更加嚴(yán)格。這是因為大體積混凝土對混凝土的各項性能要求更高，同時攪拌過程中產(chǎn)生的熱量也更大[2]。因此，必須確保攪拌時間充足，以保證混凝土充分混合，防止因不均勻混合引發(fā)的混凝土性能不穩(wěn)定問題。

2.3 混凝土的運輸

混凝土的運輸過程也是施工中需要特別關(guān)注的環(huán)節(jié)。要確?；炷猎谶\輸過程中保持質(zhì)量穩(wěn)定，并且在運輸?shù)拿總€階段都能夠維持其預(yù)期的特性。適當(dāng)?shù)臄嚢韬瓦\輸方式能夠確?；炷恋木鶆蛐院唾|(zhì)量，并避免在運輸過程中發(fā)生分層或固結(jié)等問題，確?；炷恋竭_(dá)施工現(xiàn)場時具備所需的性能和狀態(tài)。

2.4 大體積混凝土模板施工技術(shù)

目前市場上常見的模板材料有鋼模、木模和塑料模等。鋼模具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、重復(fù)使用次數(shù)多等優(yōu)點，適用于各種工程需求；木模則具有成本低、易于加工和安裝的優(yōu)點，適用于一些小型工程；塑料模則具有重量輕、便于搬運和安裝、可回收利用等優(yōu)點，適用于一些特殊環(huán)境。因此，在選擇模板材料時，應(yīng)根據(jù)工程需求、成本控制和環(huán)保要求等因素綜合考慮。其次，模板的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，確保模板的平整度、垂直度和穩(wěn)定性。在安裝過程中，應(yīng)注意以下幾點：（1）模板的支撐應(yīng)牢固可靠，防止因支撐不穩(wěn)導(dǎo)致的模板變形和位移；（2）模板的接縫應(yīng)嚴(yán)密，防止混凝土滲漏和裂縫的產(chǎn)生；（3）模板的固定應(yīng)合理，避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷；（4）模板的拆除應(yīng)在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行，避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷。此外，為了提高混凝土的外觀質(zhì)量，可以在模板表面涂抹脫模劑。脫模劑可以降低混凝土與模板之間的摩擦力，使混凝土更容易剝離和清理。同時，脫模劑還可以保護(hù)模板表面，延長模板的使用壽命。在選擇脫模劑時，應(yīng)注意其性能和適用范圍，以確保施工效果[3]。

2.5 大體積混凝土澆筑施工技術(shù)

澆筑順序的選擇是大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的關(guān)鍵。在確定澆筑順序時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和施工條件進(jìn)行合理的選擇。一般來說，可以采用分層澆筑或斜面澆筑的方法。分層澆筑是將混凝土分成若干層進(jìn)行澆筑，每澆筑一層后都要進(jìn)行振搗，以確?；炷恋拿軐嵍?。斜面澆筑是將混凝土從高處向低處進(jìn)行澆筑，這樣可以有效地減少熱量的產(chǎn)生和傳遞，降低混凝土的內(nèi)部溫度。這兩種方法都可以有效地減少裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的質(zhì)量。其次，控制好澆筑速度也是大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。如果澆筑速度過快，混凝土在模板內(nèi)積聚過久，會導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。因此，應(yīng)根據(jù)實際情況控制好澆筑速度，既要保證施工進(jìn)度，又要防止混凝土內(nèi)部溫度過高。同時，還應(yīng)注意混凝土的振搗密實，以提高其抗壓強(qiáng)度和耐久性。振搗密實是通過振動棒對混凝土進(jìn)行振搗，使混凝土內(nèi)部的氣泡排出，從而提高其密實度。在澆筑過程中，還應(yīng)密切監(jiān)測混凝土的溫度和濕度變化。這是因為混凝土的溫度和濕度的變化會直接影響到混凝土的性能和質(zhì)量。如果混凝土的溫度過高，會導(dǎo)致其內(nèi)部的水分蒸發(fā)過快，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生；如果混凝土的濕度過低，會導(dǎo)致其干燥過快，從而影響其強(qiáng)度的發(fā)展。因此，應(yīng)通過設(shè)置溫度和濕度監(jiān)測設(shè)備，及時掌握混凝土的溫度和濕度變化情況，以便及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。

2.6 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

混凝土澆筑完成后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這是因為混凝土在硬化過程中，如果水分過快蒸發(fā)，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，從而影響其強(qiáng)度和耐久性。因此，我們通常采用覆蓋保濕、噴水養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)等方法來保持混凝土的濕度，防止其過早干燥。覆蓋保濕是將混凝土表面覆蓋上濕布或者塑料薄膜，以減少水分的蒸發(fā)；噴水養(yǎng)護(hù)則是通過向混凝土表面噴灑水分，以保持其濕度；蒸汽養(yǎng)護(hù)則是通過加熱混凝土，使其保持在一定的溫度和濕度條件下，以防止其過早干燥和裂縫的產(chǎn)生。其次，我們需要根據(jù)混凝土的齡期和環(huán)境條件，制定合理的養(yǎng)護(hù)計劃?；炷恋凝g期是指自澆筑完成到達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度的時間，這個時間通常需要28 天以上。在此期間，混凝土的溫度和濕度變化會對它的強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生影響。因此，我們需要根據(jù)混凝土的齡期和環(huán)境條件，制定出合理的養(yǎng)護(hù)計劃，以確保混凝土的養(yǎng)護(hù)效果。

3 水利工程技術(shù)大體積混凝土施工與優(yōu)化

3.1 施工管理與人員培訓(xùn)

施工管理是確保大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在大體積混凝土施工過程中，由于其工程量大、工期長、技術(shù)要求高等特點，使得施工管理工作顯得尤為重要。施工管理需要對工程進(jìn)行全面的計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)和控制，以確保工程的順利進(jìn)行。這包括對施工方案的科學(xué)制定，對人力、物力資源的合理調(diào)配，以及對施工過程的嚴(yán)格監(jiān)督和管理。只有這樣，才能夠確保大體積混凝土施工的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中，由于各種不可預(yù)見的因素，會導(dǎo)致工程進(jìn)度的延誤[4]。因此，施工管理需要對工程進(jìn)度進(jìn)行有效的控制，以確保工程按照預(yù)定的計劃進(jìn)行。這包括對施工進(jìn)度的合理安排，對施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時的處理，以及對施工進(jìn)度的實時監(jiān)控等。然而，無論是施工質(zhì)量還是施工進(jìn)度，都離不開施工人員的專業(yè)技能和素質(zhì)。因此，對施工人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，是提高大體積混凝土施工質(zhì)量和效率的重要保障。通過培訓(xùn)，可以使施工人員掌握大體積混凝土施工的基本知識和技能，提高他們的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平。同時，通過對施工人員的技術(shù)指導(dǎo)，可以使他們在實際施工過程中，能夠準(zhǔn)確理解和執(zhí)行施工方案，避免因操作不當(dāng)而導(dǎo)致的質(zhì)量問題。

3.2 實時監(jiān)測與質(zhì)量控制

實時監(jiān)測在大體積混凝土施工過程中的應(yīng)用，不僅可以幫助我們及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，還可以優(yōu)化施工方案和提高施工效率。通過實時監(jiān)測混凝土的溫度、濕度、強(qiáng)度、收縮等關(guān)鍵參數(shù)，我們可以對混凝土的性能進(jìn)行實時跟蹤，從而確?；炷恋馁|(zhì)量符合設(shè)計要求。一旦發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，我們可以立即采取措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，避免質(zhì)量問題的惡化。

通過對混凝土施工過程中的各種參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，我們可以了解到施工過程中的各種問題和困難，從而根據(jù)實際情況對施工方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。例如，在混凝土澆筑過程中，我們可以通過實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)混凝土的流動性不足，從而調(diào)整混凝土的配合比，提高混凝土的流動性；在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，我們可以通過實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)混凝土的濕度不足，從而采取相應(yīng)的措施增加混凝土的濕度，保證混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

3.3 安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)

在水利工程建設(shè)中，大體積混凝土施工涉及的工程規(guī)模較大，施工周期較長，因此對施工安全和環(huán)境保護(hù)的要求也相對較高。安全管理是水利工程大體積混凝土施工過程中的基礎(chǔ)工作，也是保障施工人員人身安全的前提。因此，我們必須制定一套完善的安全管理制度，明確各級管理人員的安全職責(zé)，加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的安全巡查和隱患排查，確保施工過程中的安全隱患得到及時發(fā)現(xiàn)和處理。同時，還應(yīng)加強(qiáng)對施工人員的安全教育和培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識和自我保護(hù)能力，確保施工過程中的人身安全。在大體積混凝土施工過程中，由于混凝土澆筑、振搗等作業(yè)會產(chǎn)生大量的粉塵、噪聲等污染，對環(huán)境和人體健康造成影響。因此，我們必須采取有效的防護(hù)措施，減少污染物的產(chǎn)生和排放。例如，可以采用濕式噴漿、封閉式輸送等方式進(jìn)行混凝土澆筑，減少粉塵的產(chǎn)生；可以采用低噪聲設(shè)備進(jìn)行振搗作業(yè)，降低噪聲污染；還可以設(shè)置隔音屏、防塵網(wǎng)等設(shè)施，對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效隔離，保護(hù)環(huán)境和人體健康[5]。在大體積混凝土施工過程中，我們應(yīng)合理利用資源，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。例如，可以采用再生骨料、施工垃圾等替代傳統(tǒng)骨料，減少對自然資源的消耗；可以對廢水、廢渣等進(jìn)行回收處理，避免直接排放到環(huán)境中；還可以加強(qiáng)施工現(xiàn)場的綠化工作，提高施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

4 結(jié)語

水利工程技術(shù)大體積混凝土施工與優(yōu)化探究，是一項關(guān)乎工程安全、質(zhì)量與效益的重要課題。通過對大體積混凝土施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行深入研究，我們不僅能夠提高工程質(zhì)量，降低工程風(fēng)險，還能夠為我國水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。然而，隨著科技的不斷進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，水利工程技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因此，我們必須保持敏銳的洞察力，緊跟時代步伐，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù)，以適應(yīng)新時代的發(fā)展需求。讓我們攜手共進(jìn)，為水利工程技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)我們的智慧和力量！