大体积混凝土技术在水利工程施工中的应用

[摘 要]近年来，我国经济建设水平稳步增长，水利工程的建设也随之有了较大的发展。大体积混凝土施工是水利工程建设中的重要施工形式，但其在收缩力不均、温差过大、安定性降低时很容易产生裂缝。优化混凝土配合比设计、科学作业以及注重后期养护，是提高水利工程大体积混凝土施工技术的现实选择。

[关键词]大体积混凝土；裂缝；技术；技术

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0132-01

大体积混凝土指的是一次浇筑量超过一立方米的混凝土结构，它具有结构厚、体积大、水泥水热化高的特点。水利工程施工面临了复杂的地理环境，对大体积混凝土的技术要求较高。裂缝是大体积混凝土施工过程中常见的技术问题，为此，大体积混凝土技术在水利工程施工中应用的关键就在于如何有效的预防与处理裂缝。

1 大体积混凝施工时常见的技术难题

1.1 收缩裂缝

大体积混凝土施工后会有一个散热和硬化的过程，而在这一过程中会产生相应的收缩应力，当这种应力超出了混凝土本身所承受的最大抗拉强度范围时，就会造成混泥土结构出现一定的裂缝。常见的收缩裂缝有干燥收缩裂缝、塑型收缩裂缝和温度收缩裂缝三种形式，在具体施工又以温度收缩裂缝最为常见。

1.2 温差裂缝

前期混凝土浇注过程中会产生大量的水化热。由于混凝土本身导热性不好，水化热产生后不易挥发，致使混凝土内部温度过高，而表面温度则未出现大幅度增长，这样二者就产生了较大的温差。在温差的作用下，混凝土自内向外会产生一种张力，当张力超出表面混凝土抗压系数时，就会产生混凝土崩裂。此外，混凝土拆模前后也常出现温差裂缝，形成过程与原因与前期混凝土浇注一致。一般而言，前期混凝土浇注过程中出现裂缝的频率要高于拆模前后。

1.3 安定性裂缝

因泥浆安定性差而引起的裂缝叫做安定性裂缝，常见的裂缝类型是龟裂。产生安定性裂缝的主要原因有以下方面：混凝土表面温度上升，湿度降低，引起表面张力增大引起龟裂；混凝土配合比例失调，塑性系数降低，引发沉降裂缝；灌浆过程中不均匀，在自然沉降的作用下引起裂缝；泥浆中碱性物质含量过高引起浇注体内部发生化学氧化硅反应引发裂缝；混凝土应力过于集中，底部受压力不足，引发沉陷；钢筋、水泥质量未达到相应标准导致基体抗压能力降低，引起裂缝。

2 大体积混凝土技术在水利工程施工中的应用

2.1 水利工程施工前的大体积混凝土施工技术

水利工程建设工程量浩大，大体积混凝土技术应用较为频繁。在具体施工前要做好三方面的工作：首先是科学选择大体积混凝土原料。水泥是混凝土的主要构成材料，选择相应规格的水泥对整个工程来讲都至关重要。鉴于大体积混凝土在施工时受到水热化的影响容易产生裂缝，在具体选择时要挑选那些抗水热化性能好的水泥，如地热矿渣硅酸盐水泥、地热硅酸盐水泥等。

其次是优化大体积混凝土的配合比。混凝土配合比直接影响到了混凝土的稳定性与固结性，为此在配合比设计时，应全面考虑各部分的因素，如水利工程的地质状况、混凝土的水热化要求、混凝土的使用年限与规格等。具体配比时要做好以下方面：在保证混凝土结构强度的前提下，尽可能降低水泥水热化系数；为了预防混凝土变形导致工期延误的现象出现，要可能的减少砂石使用量；为了降低混凝土凝固时间，在保证正常浇注的前提下适当提高混凝土浓度。

最后是规范大体积混凝土的生产与运输。水利工程施工中对大体积混凝土的各方面性能都有严格的要求，为了确保工程的质量，除了要求其在生产时严格遵循国家和企业生产标准之外，还要对已生产出的混凝土进行科学的检测，看其是否符合工程的要求。运输过程同样关键，在具体运输时应采用那些防雨、防风性能都比较好的搅拌运输车，并在运输过程中时刻保持搅拌状态，以免出现混凝土在车内固化。倘若发现大体积混凝土在浇注施工时未到达相关要求，要及时中止浇注，改用其它品牌水泥。

2.2 水利工程施工过程中的大体积混凝土施工技术

施工过程中的大体积混凝土施工技术主要有入模前参数控制、模板施工、浇注三方面组成。在浇注参数控制阶段，应对水利工程所需的混凝土温度、应力、收缩力进行科学测验，进而得出混凝土内外温差，降温速度、升温幅度等各项的参数。最后依据相关的参数，制度针对性的温度控制措施。一般而言，入模前的温度应控制在45℃以下，内外温差不超过30℃，而降温速度则不低于2℃/h。在模板施工阶段应严格参照水利工程大体积混凝土模板施工规范操作，并在成型之后对其进行反复的测验，看其稳定性和强度是否达到相关要求。同时，模板成型后要对其进行科学的养护，一方面严格遵守模板拆除时间，另一方面对模板中的混凝土内外温差要控制得当。就混凝土浇注而言，其浇注方式分成了分层连续浇注和推移式浇注两种形式，其中分层连续浇注又细分了全面分层、阶段分层、斜向分层等多种类型。具体浇筑时，要在保证上一阶段混凝土基本固化凝结的前提下，紧接着进行下一阶段的浇注，进而有效缩短浇注时间。一般而言，在浇筑时应遵循“先长后短”的原则，先对长度较长的混凝土一侧进行浇注，继而浇注较短的一侧，并在这一过程中保持浇注的持续性，直至浇注完成。需要指出的是，大体积混凝土采用分层浇注方式时，在浇注完工后要对其进行及时的振捣，并在振捣中科学把握振捣时间和位置。

2.3 水利工程施工完成后的大体积混凝土的养护

大体积混凝土在内外温度差异过大和表面湿度过低时极易引起裂缝，为此应对其采用保温保湿的养护措施。具体的防护措施主要有用麻袋或塑料薄膜覆盖混凝土表层、搭建保温遮阳棚、防风处理等，其中第一种方式最为经济实用。 此外，养护员还应实时监测混凝土内外温差的变化，一旦出现风险预警，对其采用相应的措施进行处理。同时还要严格控制养护时间，一般养护时间小于14天。

结语

大体积混凝土技术在水利工程施工过程中有着较大的适用空间，同时它也是一项极其复杂的技术。具体施工是要格外注意大体积混凝土的裂缝风险，对其采取科学的预防措施。作为水利工程施工人员，在大体积混凝土施工时要规范操作，注重每一个施工细节，并对工程风险因素有着明确的把握，这样才能促进水利工程建设质量的不断提升。

参考文献

[1] 孙锦蔚，房可伟.水利工程基础大体积混凝土技术的应用分析[J].中华民居（下旬刊）.2013（4）：14-17.

[2] 孙广盛.水利工程大体积混凝土技术研究[J].科协论坛（下旬刊）.2013（5）：21-23.

作者简介

袁瑞东，男（1987-11）山西忻州人，助理工程师，大学本科，研究方向：土木工程。