试论水利工程大体积混凝土施工技术的应用

王博

摘 要：我国的水利工程行业不断发展，其施工中所运用到的技术手段也在不断更新，其中大体积混凝土的施工技术受到了普遍认可与运用。大体积混凝土施工也有其缺点，由于复杂的施工过程，很多外在或内在因素都会直接影响施工的质量，从而出现开裂的现象，间接影响整个水利施工的工程施工質量。本文主要对水利工程大体积混凝土的施工技术、开裂现象及防治对策进行研究，提出自己的思考和意见，仅供参考。

关键词：水利工程；大体积混凝土；应用

在水利工程中，修建大坝、涵洞和引水道都需要进行大体积混凝土的施工。在混凝土结构中，如果其所有断面都不小于一米，那么就是大体积混凝土。大体积混凝土在进行构造时所用的混凝土量大，外部体积也较大，在内部结构上钢筋的分布也很多，在进行具体的水利工程施工时影响其质量的影响因素也特别多。大体积混凝土的施工关系着整个工程的施工质量，对其施工应给与高度的关注，因为一旦大体积混凝土出现开裂的现象，整个施工项目都会受到影响。

1、大体积混凝土的施工技术

1.1优化混凝土的配合比设计

（1）在配制混凝土时，要选用合适的水泥和外加剂，在选择水泥时，要以水泥的水化热作为依据，尽量选择具有较小水化热的硅酸盐水泥或者由矿渣和硅酸盐相混合的水泥，选择外掺加时要综合考虑水利工程的实际情况和水泥的适应程度以及实际表现效果，外加剂的选用原则有一条：有减少混凝土水化热的作用。

（2）大体积混凝土的配合比该怎样来设置，对于配合比的设置主要目的是为了使混凝土水化热得到降低、工程施工方便、具有较强的稳定性。通过各方面的综合考虑最终决定混凝土的配合比设置。在确定配合比时，我们要注意以下三点：未避免水化热的产生，在大体积混凝土的结构强度允许下，尽量减少水泥的使用量和水与胶的配比；为了使混凝土的形状不易发生改变，在施工和泵送浇筑不受影响的条件下，将含砂量控制在 5-40 %范围内；在工程混凝土施工中要尽最大可能减少用水量，使缓解凝固的时间在 20小时左右。

（3）关于大体积混凝土的制作和传送。在使用混凝土之前一定要对其进行严格的检测，使混凝土的强度、倒塌程度、水泥水化热，体积伸缩特性、吐水量、可泵特性等都符合大混凝土施工的条件。在对混凝土进行传送方面，运载混凝土的混凝土搅拌运输车一定要可以预防风吹日晒以及雨水和寒冷。运输车要边运输边搅拌，这样可以避免混凝土的分层现象以及微凝固现象。为了保证施工的质量，一旦混凝土的坍落度不符合要求，就应该放弃用作大体积混泥土的浇筑，为了防止浪费，可以用到其他施工项目中。

1.2 大体积混凝土的施工过程

（1）施工前的准备工作。在进行大体积混凝土的施工前，在对混凝土的温度以及温度应力的值进行科学准确地计算的同时要验算出混凝土的收缩应力，在计算过程中明确混凝土可以升高的最高温度值，内部和外部温度差以及降温过程中的快慢。由所明确的各项指标值来进行合理的温度控制手段。在一般的水利工程大体积混凝土施工中，灌注后的混凝土在基于入模温度下的最高升温值不能大于 45 ℃，外表和内部的温度差要控制为30 ℃。

（2）在进行大体积混凝土的模板施工时，一定要保证在国家的各项规范下，对混凝土的稳定度、强度以及坚固度进行科学的运算，为了满足大体积混凝土的保温需求，还要实施更多的措施和方法。在进行混凝土的拆模阶段，不能在混凝土强度形成时就警醒拆模，还要将混凝土对温度的要求考虑在内，当表面和内部的温差以及强度都符合时，就可以进行拆模了。

（3）浇筑大体积混凝土的要求，大体积混凝土的浇筑分为分层连续和以推移的方式进行连续浇筑两种，在实施分层浇筑时，又可以采用全面性的、分阶段性的和在斜方向性的方式。 在施工中，不管以哪种方式来进行浇筑，每次浇筑之间的孔隙时间越短越好，大体积混凝土的浇筑完工一定要在混凝发生初凝之前。一般情况下，在进行混凝土的浇筑时，前后顺序是先高后低，如果混凝土的量足够，在连续不断的供应中也可以采用多个点和位置同时浇灌的方法。

1.3 大体积混凝土的养护

在大体积混凝土的施工中，可能出现开裂现象，为了避免这类现象的发生，可以通过对其进行养护工作来达到保温、保湿的目的。为了保温，最经济的方式就是在浇筑完成的混凝土上盖一层薄膜或麻袋，也可以架立挡风棚或遮阳棚。在浇筑施工之前，通过在混凝土的内部放置测温器，来确定混凝土的内外温差值和温度的减慢速度是否满足大体积混凝土的标准，当大体积混凝土外表温度与周围温度差不大于 30 ℃时，就可以不用保温措施了。在对混凝土进行保湿措施时，一次持续时间不能少于两个星期，在此过程中要对养护的材料如薄膜或者护理剂进行检查，使大体积混凝土表面一直是湿润的。

2、体积混凝土裂缝产生原因分析及防治对策

2.1 水泥的水化热致使混凝土产生温度应力

水泥在遇水后会释放热量，大体积混凝土结构大，内部产生的热量不能很好的得以散失，所以，在浇筑施工结束之后，水泥的水化热在混凝土结构之内很难释放出来，内部温度由于温度升高与外部温度差值增大，当温度差大于 65 ℃时，温度应力大于混凝土的最高承受力度时，就会有裂缝产生。

2.2 混凝土的收缩特性

在混凝土的浇筑施工完成之后，混凝土受到自然环境的影响水分会蒸发流失，混凝土含水量减少就会收缩，在大体积混凝土中，收缩效果更明显，最后使混凝土产生裂缝。

2.3 大体积混凝土内部的约束条件

混凝土由于内外温差产生的变形和由于收缩产生的变形都会有相应的约束因素来进行约束，当有约束时混凝土会出现内部应力，当约束使内部应力大于混凝土所能承受的最大值时，混凝土就会出现开裂现象。

2.4 裂缝的防治对策

（1）降低水泥的水热化：对原材料的选择要适当，特别是水泥的种类；在水泥的用量方面，要控制水泥的量；使用可以降低水泥水化热的掺加剂；混凝土的塌落度不能大于130mm，最合适的坍塌度是 120mm。

（2在混凝土入模阶段之前使其温度降低：浇筑混凝土时要选择气温适当的天气，搅拌混凝土可以采用地下水；有必要用到减少水分和缓解凝固的添加剂；入模后使混凝土所处环境通风。

（3）准备好施工过程中的控制温度的设备及时进行温度控制：做好混凝土的后期保温保湿的养护工作；延长养护时间，拆模时间要恰当；温度测试的管理要严格；施工中的相应过程有条不紊的进行，避免在混凝土的运输过程中出现堆积过多的现象。

（4）使混凝土抵抗拉力的能力增加：降低砂和石子的含量；采用两次投料及振捣的防风；在大体积混凝土的内外之间设置最合适的混度配筋，使混凝土的应力分布均匀，从而达到避免裂缝产生的目的。

3、结束语

总之，在进行水利工程时，一定要重视大体积混凝土的施工过程，保证大体积混凝土的施工质量，因为大体积混凝土的施工质量容易受到外部因素的影响，而一旦出现了施工质量问题将对整个水利工程造成影响。一定要保证大体积混凝土的施工质量，使得水利工程能够顺利进行。

参考文献：

[2]赵永盛 水利工程大体积混凝土施工技术研究[J].科协论坛，2013，13（5）：19-20.

[3]冯子峰 水利工程大体积混凝土温控与裂缝防治浅析[J].低碳世界，2014，9（16）：56-58.

[5]苏玉君.水利工程大体积混凝土温度变化规律研究[J].中国新技术新产品，2012，11（16）： 37-39.