丁柏富

（宣城市皖江水利建筑工程有限公司 安徽宣城 242000）

水利工程大體積混凝土施工技術應用分析

丁柏富

（宣城市皖江水利建筑工程有限公司 安徽宣城 242000）

隨著我國經(jīng)濟技術的快速發(fā)展，水利水電工程也取得了長足進步。為了更好的滿足人民對水利基礎設施的需求，改革施工技術、創(chuàng)新施工理念勢在必行。目前大體積混凝土施工技術在水利工程中得到了廣泛應用，但是大體積混凝土施工技術具有復雜性，且容易受到外圍因素的影響，存在很多缺陷。本文主要從大體積混凝土施工技術的現(xiàn)狀出發(fā)，淺談大體積混凝土施工技術在水利工程中的應用。

施工技術；大體積混凝土；水利工程

引言

伴隨我國水利工程建設的不斷發(fā)展，大體積混凝土施工因為其強度高、成本低、整體性強等特點得到了廣泛應用。但是，由于我國的大體積混凝土施工技術發(fā)展較晚，施工人員尚不能完全掌握這門技術的特性。所以為了避免出現(xiàn)混凝土開裂等現(xiàn)象。為了強化水利工程的施工質量，施工人員要自己分析大體積混凝土施工中存在的問題，切實采取措施確保工程的安全性。

1 大體積混凝土

大體積混凝土具有可塑性強、成本低、強度高、抗震性好等優(yōu)勢，在水利工程建設中具有很重要的地位。傳統(tǒng)意義上的大體積混凝土通常指混凝土結構最小段部分，由于澆筑時所用的鋼筋水泥多，其結構尺寸相對較大。同時其受到水化熱的影響容易出現(xiàn)熱脹冷縮，引發(fā)墻體出現(xiàn)裂縫[1]。目前大體積混凝土大都應用于涵洞、水壩、水閘等水利工程的建設中。但也因為其容易受外因影響產(chǎn)生裂縫，所以施工人員要嚴格把控大體積混凝土的施工質量。

2 大體積混凝土施工技術的難點

大體積混凝土的結構尺寸很大，且易受到溫度變化的影響。目前在水利工程建設中，施工人員還難以解決大體積混凝土容易出現(xiàn)裂縫的問題。引發(fā)裂縫的因素有很多，例如水泥牢固性差、溫度變化大、收縮壓不穩(wěn)定等。

2.1 穩(wěn)定性裂縫

混凝土是一種粘土和砂石的混合物，在大體積混凝土施工技術中需要大面積的混凝土澆筑。由于混合物的水泥安定性達不到國家標準，容易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。另一方面，混凝土會受到外圍濕度的影響，一旦濕度低于標準線混凝土就可能因干縮而出現(xiàn)裂縫。如果配比失衡會降低混凝土的塑性，使之沉降出現(xiàn)裂縫。

2.2 溫差裂縫

因為混凝土是熱的不良導體，在混凝土澆筑前期，溫差會導致水化熱的產(chǎn)生使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，等內(nèi)部溫度高過室外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差，在混凝土凝結初期這種溫差會產(chǎn)生強大的拉應力，導致混凝土出現(xiàn)裂縫；另外，在拆模前后，混凝土表面溫度降低很快，也會誘使內(nèi)外溫差失衡，導致裂縫的產(chǎn)生；當混凝土內(nèi)部達到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達到使用溫度或最低溫度，其與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差，以上3種溫差都會產(chǎn)生溫度裂縫。但是由水化熱引起的內(nèi)外溫差對壩體澆筑產(chǎn)生的破壞性較大[2]。

2.3 收縮裂縫

收縮裂縫有很多種，在水利工程中常見的收縮裂縫有3種，分別是溫度收縮、干燥收縮及塑性收縮。大體積混凝土在通過散熱逐漸硬化的過程中會產(chǎn)生極大的收縮應力，當這股收縮應力強過混凝土本身的抗拉能力后，就會因收縮不均出現(xiàn)裂縫。

3 大體積混凝土施工技術應用分析

3.1 優(yōu)化搭配

在大體積混凝土原材料的搭配優(yōu)化方面，不能單從原材料或混凝土結構等方面來看，應該與外部因素相協(xié)調，最明顯的就是混凝土澆筑時產(chǎn)生的水化熱及混凝土的和易性等。施工人員在優(yōu)化混凝土配比是應該遵循以下幾個標準：①優(yōu)化混凝土配比的主要目標就是降低在混凝土澆筑時產(chǎn)生的水化熱，但這要建立在不損害混凝土結構強度的基礎上，不能以犧牲混凝土的強度性來換取其耐高溫性。②在確保混凝土和易性不會發(fā)生改變的基礎上，施工人員可以視情況通過降低含砂量來減小混凝土結構變性的幾率。③施工人員可以通過控制混凝土的凝結時間來合理調控溫差和濕度，最常見的手法就是通過控制混凝土的用水量來進行把控[3]。

水泥是大體積混凝土最主要的混合材料之一，為了保證大體積混凝土結構的穩(wěn)定性，選擇適合工程特點的水泥就顯得尤為重要。溫度是影響大體積混凝土穩(wěn)定性的主要原因之一，水泥在與水混合后會發(fā)生熱能反應誘發(fā)溫差裂縫，所以為了滿足大體積混凝土的使用要求，一般情況下最好選用水化熱較低的水泥，例如低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥等，有利于降低溫差裂縫出現(xiàn)的概率。

大體積混凝土的生產(chǎn)必須嚴格按照國家制定的統(tǒng)一標準，確?；炷恋膹姸?、塌落度、水化熱、收縮壓等指標符合工程驗收的規(guī)范，為了避免出現(xiàn)劣質產(chǎn)品，施工人員在施工中應采用檢測技術對混凝土的相關性能進行判定，保障工程的安全性。此外，運輸混凝土的交通工具也要謹慎選擇，一般情況下采用具備防雨、防風功能的攪拌車，如果有特殊要求的話可以采用其他運輸車輛。如果在運輸工程中混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，可以邊運輸邊攪拌。如果在混凝土澆筑過程中發(fā)現(xiàn)質量不合格，施工人員應及時停止?jié)仓瑢p失降低到最小。

3.2 大體積混凝土施工

大體積混凝土施工的工藝流程見圖1。水利工程在進行混凝土澆筑前，施工人員應先對大體積混凝土的收縮應力、溫度應力及內(nèi)外溫度進行驗算，求出升溫峰值、降溫速率及內(nèi)外溫差，并以此作為制定溫控措施的依據(jù)。目前的國家標準指標中對混凝土澆筑的升溫峰值設置在45℃以內(nèi)，降溫速率為2℃/h，內(nèi)外溫差不超過30℃。

圖1 大體積混凝土施工流程圖

施工人員在進行混凝土模板施工時要首先檢測模板的強度、剛度及穩(wěn)定性是否符合國家相關規(guī)范，然后按照混凝土澆筑的養(yǎng)護標準進行施工。在拆除大體積混凝土施工模板時，要嚴格控制混凝土的溫度、強度及拆除時間，這些都是可能引發(fā)溫差裂縫的重要因素。

目前我國采用的混凝土澆筑方式主要有兩種：①推移式連續(xù)澆筑；②分層連續(xù)澆筑（圖2），其中分層連續(xù)澆筑又包括分段澆筑、全面澆筑和斜向澆筑。這兩種澆筑模式都要求在混凝土完成初凝前通過縮短澆筑間的時間間隔來保證澆筑的連續(xù)性[4]。一般進行大體積混凝土澆筑時，都采用由低到高逐級澆筑。如果采用分層澆筑法，要對大體積混凝土采用二次振搗，以減少漏振、過振，提升水利工程的施工質量。

圖2 分層連續(xù)澆筑

3.3 大體積混凝土養(yǎng)護

由于大體積混凝土具有結構尺寸很大，且易受到溫度變化的影響等特性，因此施工人員在對大體積混凝土進行養(yǎng)護時，要注意對周圍環(huán)境進行保溫保濕，避免因溫差或濕度差過大而引發(fā)裂縫。目前我國水利施工部門針對大體積混凝土的保溫采取的措施通常是在混凝土表面利用塑料薄膜或者麻袋覆蓋一層，這種方式簡單、快捷，所花費的成本也相對較低。同樣也可以通過搭建擋風以及遮陽保溫棚來進行保溫，這種方式的保溫效果無疑更好，出現(xiàn)裂縫的概率也相對較低，但是成本對比相對較高。此外在混凝土養(yǎng)護過程中施工人員還需要嚴密監(jiān)控混凝土的內(nèi)外溫差，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差過大，施工人員應該及時采取相應措施進行降溫，按照國家標準，混凝土的養(yǎng)護時間至少應在半月以上。

4 結語

綜上所述，隨著我國城市化、可持續(xù)發(fā)展的進程不斷加快，水利工程建設的地位在國家基礎設施建設中越來越高。因為科學技術的不斷創(chuàng)新，大體積混凝土施工技術得到了廣泛應用，不過作為一項技術性很強的工程，我國的大體積混凝土施工技術仍存在缺陷。施工人員需要繼續(xù)對大體積混凝土施工技術進行改革創(chuàng)新，特別是針對其易出現(xiàn)裂縫的問題，從而提升水利工程的穩(wěn)定性和可靠性。

[1]熊國華，王鵬.水利施工中大體積混凝土抗裂技術研究[J].江西建材，2016（19）.

[2]李昕，劉亞蓮，鄧凡闊，王宇，陳琳，張治洲.豐滿水電站重建工程廠房大體積混凝土越冬期蓄水保溫[J].水利水電技術，2016（06）.

[3]李文芳，朱莉華.淺談大體積混凝土施工的質量控制——以南水北調興隆水利樞紐工程為例[J].水利建設與管理，2016（07）.

[4]曹輝，李曉琴.安谷水電站大體積混凝土配合比設計[J].四川水利，2016（03）.

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2016-9-2