水利水电工程大体积混凝土的施工技术
摘要
关键词
水利水电工程;大体积混凝土;施工技术
正文
引言:水利水电工程中,大体积混凝土是实体最小几何尺寸大于1m³的结构物,大体积混凝土的体积大且表面系数小,水化热集中,且很容易因为内外部温差产生较大的温度应力,进而产生裂缝。做好大体积混凝土的施工技术管理,有利于保障混凝土结构的安全性,降低结构裂缝发生的概率,该策略还直接体现了企业的社会责任,企业严格遵守相关规范和工作流程开展施工管理过程能提升管理成效并以最小的经济成本获取最大的经济效益和社会效益。在实际的施工过程中,关注大体积混凝土的施工管理,优化相关技术,提升混凝土浇筑质量成为一个需要重点关注的问题,本文将分析并研究相关的施工优化策略。
一、水利水电工程大体积混凝土施工中常见问题
在水利水电工程施工中,大体积混凝土施工是非常常见内容,在施工中常见问题如下:(1)温度裂缝问题。大体积混凝土的实体尺寸在一米以上,胶凝材料的水化反应温度效应明显,加上大体积混凝土的表面系数较小,水泥水化热量释放集中,也很容易出现温度裂缝。在降温阶段,混凝土由于搜索产生了约束的问题,拉应力较大也会引发裂缝。(2)干缩裂缝问题。干缩裂缝是混凝土在硬化的过程中因为水分蒸发产生体积收缩的情况,如果收缩受到限制,拉应力较大引发了干缩裂缝,在混凝土配置阶段,如果水灰比配比不合适、养护不及时,可能导致混凝土干缩的情况比较严重。(3)施工冷缝问题。施工冷缝是混凝土浇筑间歇时间过长,后浇筑的混凝土和先浇筑的混凝土不能有效黏合导致的病害。冷缝直接影响了混凝土的抗渗性,也降低了结构的承载能力和耐久性能。(4)表面缺陷问题。大体积混凝土施工中容易产生避免缺陷,表面缺陷虽然不会影响整体的承载力,却会对水利水电工程的整体外观和使用长久性造成影响。比较常见的表面缺陷是麻面、蜂窝,麻面指的是混凝土表面局部出现了缺浆、凹坑、麻点等现象,蜂窝指的是混凝土表面因为石子多形成空隙产生蜂窝状的窟窿。(5)钢筋问题。钢筋问题指的是大体积混凝土内部钢筋出现的暴露、移位、锈蚀等问题,该问题直接影响了结构的承载力。露筋指的是在混凝土浇筑的过程中,因为浇筑振捣不当或钢筋保护层垫块位移较大等问题,导致混凝土内部钢筋暴露在表面,移位指的是混凝土浇筑中因为混凝土流动冲击力较大、振捣棒操作不当等导致钢筋位移。钢筋锈蚀指的是因为混凝土密实性不高、保护层厚度不足,导致水和氧气与内部钢筋接触产生的锈蚀问题,各类钢筋问题直接影响了结构的耐久性。
二、水利水电工程大体积混凝土的施工要点分析
(一)优化混凝土配合比
混凝土是混合材料,由多种原材料混合而成,在实际的施工中,需要保障混凝土的配合比科学,从而保障大体积混凝土的浇筑质量。考虑到大体积混凝土容易因为水化热较高产生裂缝的问题,选择原材料的时候,可以优先采用矿渣水泥、粉煤灰水泥或P.C32.5水泥等水化热较低的水泥,在施工中,可以通过以粉煤灰、矿粉替代20%~50%的水泥的方式,进一步降低水化热。在骨料的选择中,可以采用5~31.5mm碎石,以大粒径骨料减少用水量和水泥用料,同时,采用细度模数在2.6-3.0之间的中粗砂,减少混凝土的孔隙率。在混凝土的外加剂的应用中,技术人员可以通过增加缓凝减水剂,适当延长凝结时间,并改善水胶比,一般情况下,缓凝减水剂的掺量在1.2%~1.5%之间,适当增加10%的膨胀剂,也可以补偿混凝土的收缩问题,降低了裂缝的风险。从水胶比指标的选择上看,一般情况下水胶比在0.38~0.45之间比较合适,能在降低水化热的基础上提升混凝土的整体强度。通过优化大体积混凝土的配合比,可以有效降低水化热,提升混凝土的抗裂性,提高了混凝土的施工及后续养护效果。
(二)规范混凝土拌合运输过程
在大体积混凝土施工过程中,技术人员可以通过优化并规范混凝土的拌和过程保障整体的施工成效。一般情况下,在施工之前,施工单位都会有混凝土拌和速度、时间及温度的要求,在实际的施工中需要保证施工的规范性,降低混凝土在拌合和运输过程中出现质变的问题。在拌合过程中,技术人员需要严格按照配料单配料,根据气候条件做好骨料含水量测定,选择拌合方法的过程中需要规范好拌合程序、时间。一般情况下,相关人员需要控制好混凝土内部的原材料数量和水灰比数值,经过搅拌机处理之后,混凝土坍落度需控制在16~20厘米之间,温度控制在32摄氏度以内。因为水利水电工程比较特殊,混凝土用量较大,初凝时间需要控制在3~4小时之间。
拌合完毕后,技术人员需要选择合适的运输设备,减少运输时间,尽可能降低因为转运导致的异常情况。一般情况下,从搅拌机运送到施工现场需要控制在30分钟之内,如果在混凝土的拌合和运输过程中,已经出现了超出运输规定或初凝的情况,那么相关混凝土需要按照不合格料处理。
(三)做好混凝土温度监测
混凝土浇筑施工中控制好整体的温度也是非常关键的,其直接影响了混凝土施工质量、施工强度,避免后续出现施工裂缝问题。在施工中,技术人员需要根据大体积混凝土的施工需要合理调整施工温度,并将施工温度控制时间间隔控制在4小时之内。当混凝土内部温度出现异常,需要及时进行预警,并及时调整相关策略,可以通过调整混凝土配合比、采取降温、保温等措施防止出现裂缝。
(四)加强混凝土浇筑管理
在混凝土浇筑的过程中,需要结合水利水电工程的类型、规范及要求确定核心流程及关键要点。在浇筑之前,需要根据施工的需要确定浇筑方案,明确浇筑顺序、分层和厚度,明确养护方案,在开展浇筑的过程中,需要以“斜面分层推进”或“分段分层法”进行施工,为避免出现冷缝问题,层间间隔时间需要控制在初凝时间之内,否则会影响施工的整体效果。在振捣操作中,可以以“快插慢拔”的方式进行振捣,振捣至表面平整后结束施工。
(五)优化混凝土浇筑养护
浇筑施工结束后的养护过程直接影响了混凝土的整体质量,完成混凝土浇筑和振捣工作之后,在8~12小时内就要开始养护工作,一般情况下,大体积混凝土需要测定温度,入模温度≤30℃,里表温差≤25℃才满足养护条件,如果在以上区间范围外,则需要通过覆盖或调节冷却水管的方式提升温度控制的效果。在混凝土终凝结束后,要覆盖塑料薄膜、麻袋或土工布,抗渗混凝土的养护时间需在21天以上。特殊季节要做好特殊处理,冬季额外覆盖保温材料,夏季做好喷水降温处理。
三、结语
水利水电工程关乎国计民生,在施工过程中,技术人员需要优化大体积混凝土施工过程,优化其施工和养护流程,并提升施工质量和施工效率,为了保障施工的整体成效,技术人员需要做好各类参数的把控、规范整体流程,这样才能提升整体的施工成效。
参考文献:
[1]何晓阳.水利水电工程大体积混凝土的施工技术探究[J].全面腐蚀控制,2025,39(06):33-35.
[2]孙文慧,孙源,褚天祥.大体积混凝土温度控制技术在双堠水库中的应用[J].山东水利,2025,(04):7-9.
[3]郗瑞凯,耿萌.浅谈水利水电工程大体积混凝土智能通水冷却系统应用[J].陕西水利,2024,(09):130-132.
...