混凝土在水利工程中的应用探讨

佟保根　董现苏

【摘要】随着社会经济的快速发展，我国水利水电工程的发展，尤其是在如今的新历史时期，对于工程的质量等都有着更加严格的要求。混凝土作为水利水电工程施工中使用最广泛的原材料，混凝土的施工在整个项目起到举足轻重的作用，是整个工程的质量核心。因此，要不断地提升混凝土的工程技术，这对未来的水利水电行业有着重要的影响力。基于此，本文就混凝土在水利工程中的应用进行分析与研究，对于水利工程建设的长久发展有重要意义。

【关键词】混凝土；水利工程；应用

1混凝土特性及其在水利工程中应用的重要性

水利工程混凝土必须要满足抗压、抗渗、抗冻、耐久性等要求。混凝土特性很大程度上是由原材料性质及原料配比决定的。因此要合理选择材料，发挥混凝土的特性对于水利工程建设有重要意义。水泥混凝土将水泥、砂、石头与水按照合理的配比进行搅拌，具有很多优质性能。首先，水泥混凝土原材料成本低。除了采用水泥、砂、石等作为材料，降低了水利工程建设中的成本，提高经济效益。其次，水泥混凝土可塑性强。采用不同形状的模具就可以塑造不同样式的混凝土制品，便于水利工程中各种工作需要。硬化成型的混凝土，质感特别好，可以根据实际要求对其进行各种改造，不会出现任何材质损坏。第三，混凝土耐久性好，可以满足百年大计的要求。水利工程工程量大，对于工程材料有较为严格的要求，水泥混凝土恰恰符合相关标准。

2混凝土在水利工程中的应用

2.1混凝土的浇筑原则

为避免水利工程施工中已完成的相邻浅基坑在施工中再次受影响而破坏，减少不必要的重复施工，其首先必须遵循深基础浇筑原则；其次为规避建筑施工过程中自重大的建筑结构受重力影响牵动其临近自重相对轻的结构，使建筑某部分发生变形甚至受损，使基础物的沉实效果更理想，要遵循自重大结构先浇筑的原则；再次，在建筑浇注混凝土的过程中不同高度建筑结构其受力作用、施工条件等方面都存在差异，为尽量避免施工过程相互干扰，要遵循高建筑结构先浇筑的原则；最后，為保证水利工程整体特别是关键部位的浇筑质量，将多种浇筑方法在施工过程中灵活使用，应遵循重点结构先浇筑的原则，将小结构或分散零星结构放缓。

2.2混凝土技术在水闸施工中的应用

在水利工程建设中，水闸是重要的水工建筑物，水闸由上游连接段，中间部分的闸室和下游连接段组成。所以说水闸的施工程序比较多，地基处理也比较复杂，所以，在建设过程中尤其要注意合理设计混凝土施工的施工程序和工艺措施。水力水电工程的建设是一项十分复杂的工程，在这项工程中一个十分重要的部分就是水闸的设计与使用。水闸在水电工程的建筑中是十分重要的一个环节，它分为三个部分，既有上游连接段，还有处于中间的闸室以及下游连接段。上游连接段又分为防冲槽、防坡等，闸室也包括底板、闸门等，下游连接段包括消力池等部分。在实际运用的过程中，要处理好复杂的当地的地质环境，还应利用好程序繁琐的水闸施工技术。因此，在这样复杂的程序里，混凝土施工技术的引进与利用就显得尤为重要，它可以把繁琐的程序变得相对简单化，也可以保证工程的进度和质量。

2.2.1混凝土在水闸底板施工中的应用

水闸底板施工包括设立模型、铸扎钢筋、架设脚手架和浇筑混凝土等施工环节。一般在浇筑水闸底板前，都会为找平地基面和保护地基而在软土的地基上铺设一厘米厚的一层素混凝土垫层。水闸的底板立模只需在水闸的四周架设侧模板，然后通过地龙木和支撑来固定于木桩上。为避免在底板层面浇筑时出现沉降，混凝土的强度应该与浇筑部分相同并在浇筑表面形成麻面，并且应在预制的混凝土的死冷状态下固定钢筋，同时可使用铅丝帮吊与底板舱面的脚手架上来避免混凝土减料口面层的钢筋变形。利用混凝土浇筑对底板进行加工与灌浆的时候，关于底板的各项合格要素要做到合乎标准，既要确定好厚度方面的问题，也要注意底板内部的钢筋分布模式，以期达到混凝土的施工质量保证以及更多冷缝的显现，还有就是确保工程的进度和符合国家规定的标准。

2.2.2混凝土在水闸闸墩中的施工

在使用混凝土施工技术对水闸进行施工的过程中，闸墩也是应该注意的问题，由于闸墩的构成材料当中，钢筋的布局比较密集，需要提前进行填埋的物件比较多，而且闸墩本身的体积和面积都比较大，且材质比较薄，这就给施工的过程带来了极大的挑战与消极的影响。在对闸墩的缝隙进行处理与完成合缝的时候，就要根据它的特点使用混凝土浇筑。当然，如果闸墩的缝隙存在于闸墩中时，要注意协调好水对于该项作业的阻扰。然后闸墩施工的重点难点则是闸槽混凝土的浇筑，通常对闸槽浇筑采用预留二期混凝土一次浇筑或者预制门槽的方式来进行处理。固定模板施工方式作为闸墩混凝十浇筑中常用的水利工程施工工艺。

2.3混凝土的大坝施工技术

为提升大坝整体强度现阶段混凝土浇筑方式得到普遍应用，但受到施工量和混凝土浇筑特点决定其要将大坝整体施工进行分块，现阶段以坝段作为依据，舍去预埋冷却水管和纵缝的通仓分块浇筑，以高度和方向差异而产生的竖缝作为依据的错缝分块技术，和以大坝整体上的缝隙为依据的纵缝分块浇筑三种方式最为常见，通仓分块浇筑受浇筑长度的影响，为避免出现裂缝，在浇筑的过程中对温度必须严格把控，由于其符合机械化操作的条件，所以施工速度快，稳定性好；错缝分块技术同样会受到温度裂缝的威胁，但其整体施工对温度、接缝灌浆等因素的依赖性小，易操作；纵缝分块浇筑要在大坝完整的前提下作业，浇筑过程虽工艺简单但过程复杂。

大坝混凝土浇筑除要考虑分块外，还应注意接缝灌浆工艺，以达到大坝完整性的需求，在接缝灌浆管路系统常规布置方面，重复式、盒式和骑缝式灌浆现阶段都较常用，重复式对管道并不造成直接堵塞，所以满足接缝灌浆的重复多次进行，而盒式凭借其进浆和回浆对管道并不构成堵塞，而且灌浆质量较好，对纵缝灌浆作用明显，现阶段被广泛应用，但对管材的大量消耗在一定程度上制约了其推广，骑缝式通过扩散使灌浆管道不宜堵塞，所以也得到广泛使用。大坝接缝压力通常以0.2MPa为标准，顶区接缝相对于递呈接缝更重要，而且接缝的张开度应在水泥最大颗粒的三倍以上，通常在1毫米至3毫米之间，以免混凝土接缝过程中水泥含量过大而导致干缩性增强，除特殊情况外要先对横缝进行浇筑接缝，后对纵缝进行，任何情况都应避免两种缝隙同时进行。

在水利工程施工过程中应加强对混凝土技术的管理，使工程整体的施工质量和施工进程得到保证，混凝土技术的实现对施工人员的专业技能和实际操作经验有很强的依赖，所以在应用的过程中应注重对施工人员职业技能和素养的培训，使其遵循混凝土施工原则、全面掌握混凝土技术，并在水利工程具体施工过程中全面把握水闸施工和大坝施工工艺，避免施工过程中混凝土技术为整个工程埋下隐患。

总之，作为一项社会主义建设极为重要的工程技术手段，水利工程施工中混凝土技术在该时刻都保持着较高活力，社会建设和发展正以一个无法想象的速度发展着，通过实践经验看出，水利工程中的混凝土施工技术的改善与改进为城市的发展产生必要的影响。只有从根本上重视到水利工程混凝土施工技术，才能在未来社会建设中实现广泛的应用前景。

参考文献：

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[2]胡志远，付国群，赵明志.纤维混凝土在水利工程中的应用[J].海河水利，2009，01：49-50.

[3]赵建明.矿渣粉高性能混凝土在水利工程中的应用[J].中国水能及电气化，2014，03：10-12+6.

作者简介

佟保根，男，江苏徐州市人，工程硕士，高级工程师，高级项目管理师，现任徐州市铜山区防汛抗旱管理处主任。