浅析水利工程建设中的混凝土施工技术

摘要：目前，国内水利工程项目建设中混凝土施工技术的研究与应用相对较少，但是在长期的具体施工活动中．也逐渐掌握了一定的技术和管理经验。因此，水利工程项目设计及施工单位必须在充分总结以往的经验和教训的基础上，并结合世界先进的混凝土施工技术理论和观念，进一步优化我国水利工程项目建设中混凝土的施工技术体系。

关键词：水利工程；混凝土；施工技术

0 引言

水利工程关系到国民经济的发展和人民生活水平的提高，必须确保整个工程的质量。水泥混泥土施工是水利工程建设中的重要组成部分，其施工技术与程序的合理性对整个工程质量有着举足轻重的作用，特别是坝体和水闸的混凝土施工更是水利工程质量的关键。因此，只有采用合理的混凝土施工技术才能保证整个工程的质量。

1目前水工混凝土施工技术的主要进展

1．1优先使用散装水泥

目前，我国的水工混凝土规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境，满足火规模的批量需求，是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。

1．2水工混凝土中掺合料的使用

水工混凝土通常由胶凝材料，骨料、砂和水等组成，随着T程的需要，掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第五部分。混凝土中掺入掺合料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥，降低成本，综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰(也有用作胶凝材料)，凝灰岩，硅粉．氧化镁、陶瓷．金属或非金属矿渣等。

1．3水工混凝土中外加剂的使用

近lO多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，为此，规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有：引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂，引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺人外加剂后，能够改善混凝土和易性，调整凝结时间，提高各项物理力学性能和耐久性，增强混凝土适应环境的能力等。

1．4混凝土运输条码识别

在多品种混凝上同时运输的情形下，需要对其正确识别。传统的方法是在车辆的前部显著位置设置标志，然而这种方法易于出错。其工作原理为：当调度运行指令后，红灯转为绿灯，即装有条码识别牌的车辆可以通行。车辆在行进中触发安装在入口处的红外开关，微机检测到该信号后，指令安装在识别棚上方的摄像装置和图像采集卡进行采样，对采集到的数据进行图像识别处理，获取该车需运输的混凝土品种即秤杆号信息。根据每座拌和楼的生产状况，按照优化调度的原则，在识别棚出口处前方的显示牌指示车辆要去的楼号。同时，通知拌和楼按指定秤杆生产混凝土。整个处理过程大约在1秒钟左右全部自动完成。

1．5混凝土保温技术‘

混凝土的侧面永久保温，已由过去的挂草席，布帘改为具有良好保温性能的化工产品。当采用拆模后外挂(或外粘)施工方法时，多选用适当厚度的聚乙烯卷材，为增加卷材强度，可在卷材两面覆上彩条布。当采用在立模后内贴施工方法时，多选用聚苯乙烯板材，拆模后保温材料就留在混凝士表面。当采用拆模后在混凝上表面喷涂施工方法时，则选用双组份发孢聚氯酯材料。这些新的保温技术，均比传统保温方法工效高，效果好，无污染，现场文明美观。

2常规混凝土坝的施工技术

2．1常规混凝土坝分缝分块技术

混凝土大坝不可能一次性连续不断的浇筑完成，需要将坝体分成若干浇筑块进行混凝土的浇筑。混凝土坝的浇筑块一般是在永久横缝已经划分坝段的基础上，再用临时性纵缝以及水平缝划分而成。一般坝体分缝分块的形式有三种，即通仓浇筑、错缝分块和纵缝分块。具体来说：(1)通仓浇筑，不设纵缝，按照整个坝段分层进行混凝土的浇筑，一般不需要埋设冷却水管；这种浇筑技术浇筑仓面大，便于机械化施工，施工速度快，但由于浇筑长度大，而容易出现温度裂缝，所以对温度应严格控制。(2)错缝浇筑，是依据高度方向错开的竖缝进行分块浇筑；相对于通仓浇筑块较小，对温度的控制要求不高，并且在浇筑时不需要接缝灌浆，但浇筑块间相互约束容易产生温度裂缝，施工时彼此干扰也大。(3)纵缝分块，温度易控，混凝土浇筑工艺简单，彼此干扰小，施工安排灵活，但必须进行接缝灌浆以保证坝体的完整性，且模板工作量大、施工复杂。

2．2混凝土坝接缝灌浆技术。

对于混凝土拱坝、纵缝及其他有整体性要求坝型的横缝都必须进行接缝灌浆处理以保证坝体的整体性。

(1)接缝灌浆管路系统布置方式。接缝灌浆管路系统布置主要有盒式灌浆管路系统、重复式灌浆管路系统与骑缝式灌浆系统三种。其中盒式灌浆管路系统进、回浆管不易堵塞，灌浆质量有保证，但耗费管材较多，主要用于纵缝灌浆；重复式灌浆管路系统主要就是能够重复进行灌浆而不堵塞管路；骑缝式灌浆系统扩散灌浆更为流畅，且管路不易堵塞，升浆均匀。

(2)接缝张开度与接缝灌浆压力的设计。接缝张开度是衡量接缝可灌性的重要指标，在水泥最大颗粒小于张开度的三倍时，才能顺利进行灌浆。一般张开度不应小于0．5毫米，但也不易过大，否则会增加水泥的使用量，从而引起较大的干缩。因此，张开度的理想值一般为l到3毫米。但随着灌浆压力的增加，张开度将增大，可能会对坝块地层产生拉应力，所以要对张开度的增大量进行严格控制。接缝灌浆压力一般设计为0．2兆帕，以控制灌区层顶的接缝灌浆压力为主，其次是控制递呈接缝灌浆的压力，不需要控制进浆管口的压力。灌浆前，应计算灌浆时代表性坝块的应力。

(3)接缝灌浆施工技术。接缝灌浆属于隐蔽工程，所以必须采用合理的施工工艺和工序，严格控制灌浆施工质量。在灌浆顺序的选择上，要防止坝体应力状态恶化而引起灌浆接缝剪切破坏或重新拉裂；防止因坝块变形而导致的相邻接缝张开度变小或闭合；要满足初期蓄水高程问题。横缝和纵缝的灌浆先后顺序应根据水泥结石与坝块的受力条件而定，一般是先横缝后纵缝，如果考虑坝块的侧向稳定，也可以先纵缝后横缝，但足不管什么状况下横缝和纵缝都不能同时灌注。

3混凝土水闸施工技术

水闸是水利工程建筑中的重要组成部分，一般分为涵洞式和开敞式两种。其施工场地开阔，便于控制，但地基处理复杂，排水困难，并且薄而小的混凝土结构较多，很容易产生施工下干扰。因此，要合理的设计混凝土施工的工艺措施与施工程序。

3．1混凝土浇筑顺序原则

(1)先浇筑深的基础，既减少了排水工程量，又可避免深基础施工对相邻已经完工的浅基础的扰动破坏。

(2)先浇筑白重大的部分，再浇筑自重小的，一方面可以使基础及早沉实，另一方面可以减少自重大的部分对相邻较轻建筑物基础的牵动。

(3)对于有上层建筑物的部位或足需要几次浇筑高度较大的部位应当先行浇筑，以防与较矮建筑的施工产生干扰。

(4)确定施工程序后，应当对主要部分进行浇筑，然后在浇筑次要的和零星的浇筑建筑，在保证重要部分的前提下，也可以穿行浇筑。

3．2水闸底板混凝土的施工

水闸底板的施工一般包括立模、绑扎钢筋、架立舱面脚手架、浇筑混凝土等环节。水闸板浇筑前，必须在地基上铺设一层8～10厘米厚的素混凝土垫层。以保护地基和找平基面。底板立模只需要在其四周架立侧模板，再通过支撑和地龙术固定于木桩上。为避免在混凝土浇筑时底板层面钢筋出现沉降，钢筋应同定在预制的混凝土支柱上，且混凝土强度应与浇筑部化相同，表面要形成麻面，并通过计算确定支柱的尺寸和间距、底板厚度、钢筋分布以及脚手架的布置。为防止混凝土出料口的而层钢筋变形，可使用铁丝绑吊在舱而的脚手架上。厚度小于1．5米的底板混凝土施工，可采用斜面层铺料去浇筑。一般底板面积较大，混凝土供料强度要符合施工要求，以避免产生冷缝。

3．3水闸闸墩的混凝土施工

水闸闸墩由于厚度薄而高度大，且工程面及其狭窄，施工非常不便。同时，在门槽部位预埋件多且钢筋密集，在施工中将会有极大的干扰。在闸墩施工缝处理中，要根据缝面的倾向进行混泥土的浇筑，当沉陷缝设置于中部，浇筑施工时要注意止水作业。当底板与闸墩连接为一体时。为防止同块底板的水闸闸墩出现不均匀沉陷，应采用对称的浇筑混凝土的施工，工．艺。闸槽混凝土浇筑是闸墩施工中的难点，通常会采用预制门槽或预留二期混凝土的方式。

闸墩混凝土浇筑的固定模板施工是水利工程施工中常用的施工工艺。这种施工方法主要在立模，它是减小闸墩厚度和垂直度误差的关键。在立模时，应当先直闸墩两侧的平面模板，再立两端的圆头模板。在混凝土浇筑时，为保证闸墩的浇筑厚度，传统做法是对拉螺栓加套筒固定模板，但拉螺栓需要抽出，这样不易保证闸墩的平整度；因此，现在的普遍做法是将对拉螺栓埋人预制四棱柱内，并定制一些硬质橡胶垫块，栓入对拉螺栓两端，使得两只橡胶垫块与四棱柱体厚度的总长恰好与闸墩厚度相等。

3．4水闸混凝上接缝施工技术

(1)混凝土水剜施工缝的留设。一般混凝土水闸底板和消力池不设置施工缝，但需要留设时，应按纵横向做成30～50厘米，沟槽深度在10厘米到20厘米之间，并且为了增强上下层混凝上的粘结，在较关键部分以梅花形每隔40～90厘米嵌入钢筋。当闸墩高度较大时，施工缝应当设置在结构受力最小的地方。对承受单相水头的水闸，闸墩施工缝应做成朝向下游的斜面；当承受双向手头时，闸墩施工缝需要做成带凹凸槽的平面。

(2)水闸沉陷缝的处理技术。水闸沉陷缝的位置南设计方案决定，一般宽度在2到3厘米之间，缝面应平整，内部设有起结构防渗作用的止水设施。在施工中，常采用塑料止水带、镀锌铁皮、紫铜片和橡胶等材料制作止水；聚氯乙烯止水带相互连接可用搭接长度在lO厘米以上的热粘结法，紫铜止水接长可用对焊接法焊接在2厘米以上，橡胶止水带则用硫化热粘结法。对于永久缝的填料，一般选用泡沫板和沥青油毡等材料；常用的安装方法有先贴法和后贴法两种。

4结束语

水泥混凝土是水利工程最重要的建筑材料，几乎涉及到所有的水工建筑物，如水电站、抽水站、大坝、水闸、港口、桥梁、隧洞和渠系建筑物等。一般水利工程的施工工程量大、环境复杂，且工期较长。在不同的施工环境和季节、以及不同的水工建筑物，对混凝土的配料、浇筑等施工技术都有不同的要求。然而，施工技术的好坏都直接关系到整个水利工程的施工质量。因此，在混凝土施工中，必须采用合理有效的施工技术方案，以确保工程质量符合标准和规范要求。