浅析水利工程的大体积混凝土施工工艺

王建华+马华明

1.宁夏银川市水利工程队2.宁夏水利电力工程学校

【摘 要】水利工程是国家的重要建设部门，对国民经济的发展起着重要的基础性作用。在水利工程施工中大体积混凝土工艺扮演着重要的角色，被广泛地采用。本文首先论述了大体积混凝土的概况，并分析了混凝土在施工过程中产生裂缝的原因，最后分析了在水利工程中大体积混凝土的施工工艺状况。

【关键词】水利工程；大体积混凝土；温度应力；裂缝；施工技术

1.我国水利工程中大体积混凝土的概述

在混凝土结构最小长度一米或者一米以上的混凝土结构被称之为大体积混凝土，大体积混凝土的特点比较明显，例如所用的混凝土量比较大、结构比较大、需要布置较多的钢筋、受多种因素影响，显而易见优点也比较明显，例如强度以及抗震性比较高、比较节约成本，成型性强等。因为在浇筑的过程中在大体积混凝土承受的面积比较广，因此受水化热作用比较明显随之产生温度应力，同时很容易影响混凝土的本身特性，于是就产生了裂缝。在我国存在着很多关于水利水电工程的施工项目，具体在水库大坝、水库水闸、以及桥梁涵洞等项目中有着广泛的运用。所以，有关部门应当有效管控大体积混凝土的具体施工质量，避免裂缝的产生，提高我国水利工程的整体质量[1]。

2.在施工过程中大体积混凝土出现裂缝的原因分析

2.1在施工中由于水热化而产生的温度应力

大体积的混凝土，本身具有体积与面积比较大的特点，同时尺寸也比较大，所以在散热性能上大体积混凝土就不太好，影响水泥排放中的热量，从而在散热性能上大体积混凝土就比较差，温度应力就是在这种状况下出现的。首先在大体积混凝土内部存在着比较高的温度，而散热情况由满足不了温度的需求，这样在内部与外部之间就存在着很大的温度差异，当温差达到一定程度的时候就产生了大体积混凝土的裂缝问题。根据有关权威调查数据，当内外温差在25摄氏度及以上的时候，就会随着温度的具体差异产生相应大小的裂缝问题[2]。

2.2混凝土的自身特性决定了会有裂缝现象的产生

除了温差以外，混凝土出现裂缝的原因还有混凝土自身的收缩特性。当对浇筑浇筑完了以后，在空气中首先大体积混凝土内部中含有的水很很快的蒸发，在水分蒸发的同时混凝土就会变形并且收缩。混凝土的体积越大，其变形的幅度也会更大，在混凝土内部应力也会增加，在这种情况下就越容易产生裂缝。

2.3混凝土自身的内部约束条件会导致裂缝的产生

在混凝土的变形收缩和混凝土的内部约束力之间有着千丝万缕的联系。当混凝土内部比较稳固且约束力比较强的时候，就可以避免比较大的应力的产生，从而避免了混凝土裂缝的出现，反之，当混凝土内部约束比较有限的时候，就会产生过大的应力，从而导致裂缝的出现。

2.4混凝土比较容易受到外部温度的变化影响

在大体积混凝土的施工阶段，外界温度的情况对混凝土的开裂与否具有显著的作用力。混凝土内部的温度情况在受到浇筑温度情况与水泥水化热的绝热温度影响的同时，也与混凝土的散热温度情况有着直接的关系。当外界温度较高的时候，混凝土的浇筑温度就会相应地增高。当外界温度下降的时候，尤其是温度突然下降，就会使外层混凝土和内部的温度之间产生非常大的梯度，导致温差应力的产生，使大体积混凝土产生裂缝。根据这种理论，为了避免裂缝的出现，应当对混凝土表面温度和外界气温之间的温差进行有效地把控。

3.水利工程中关于大体积混凝土的施工工艺分析

3.1完善混凝土材料的配比

首先在材料的选择上，应当根据大体积混凝土的要求选择质量最为合适的水泥。因为大体积混凝土本身比较容易导致比较高的热量的产生，从而产生水化影响，所以水化热比较低的水泥对于大体积混凝土的最为有利的材料选择。

其次是关于混凝土材料的配比方面，应当仅仅围绕大体积混凝土的设计要求与相关规范进行。在设计的时候应当满足三个方面的要求，首先，在有效降低水热化的同时，使大体积混凝土的设计与整体质量和相应的指标能够满足工程的要求；其次，在保证混凝土施工与易性的同时，采用不同的方式来稳定混凝土施工过程中的和易性，为了降低混凝土的变形程度可以在施工中使用比较少的用砂量，最后有效把握住混凝土的凝固性，能够有效降低混凝土对水的需求[3]。

在大体积混凝土施工中，应严格按照有关标准进行施工，根据设计图纸和设计要求完成有效地试验，以此保证混凝土的性能等有关指标的正常。当大体积混凝土运输时，应当邀请专业的运输团队进行运输，搅拌车应当能够防水防风。为了避免混凝土离析，在混凝土运输的整体过程中都应当保持不停的搅拌状态。在施工过程中有时可能会出现运输的混凝土与施工要求不相符的情况，这时应当对这批混凝土进行大胆得舍弃，选用合格的混凝土，不能对混凝土进行强行得使用，以防影响整个工程的质量。

3.2对大体积混凝土控制指标的测算

为了保证大体积混凝土的施工质量，应当对施工过程中的相应指标进行事先的测算，比如收缩与温度应力以及混凝土的温度，根据测量得出控制指标例如内部与外部的温差、升温的最高值与降温的速率等，之后根据得到的控制指标等进行合理的温度控制。在水利工程进行的过程中，大体积混凝土入模的升温巅峰值为45℃，内部与外部的温差不能超过25℃，在降温速率方面是每小时两度。

3.3关于混凝土的浇筑工作方面

在施工过程中存在着两种不同的方式对大体积混凝土的进行浇筑。第一种是进行分层浇筑，第二种是通过推移进行连续浇筑。就分层浇筑来说又包括全面、分段以及斜向分层三种方式。在大体积混凝土浇筑时，应当有效把握浇筑的时间间隔，设置合理的时间，尽量把浇筑时间缩短以防止混凝土凝固。在浇筑的顺序方面，遵从自上而下以及从低到高的顺序进行浇筑。同时在混凝土的结构方面，浇筑完混凝土长的一侧之后再浇筑短的那一测，同时应当进行连续浇筑。采用分层浇筑时，应当注意在浇筑工作完成之后进行及时地振捣，大体积混凝土应当采用二次振捣，并对振捣的时间与强度进行有效地把控，避免出现漏捣与振捣过度，提高大体积混凝土整体的结构与质量。

3.4在大体积混凝土的养护工作方面

在大体积混凝土的养护方面，应当充分考虑混凝土的具体性能特点，在对混凝土进行有效保湿的同时也要做到及时的保温。在具体的工作中一般是在混凝土浇筑完了以后用塑料薄膜或者大麻袋对混凝土进行覆盖以保温，这种养护方式比较节约成本，或者搭建专业的挡风与遮阳棚，但是这种养护成本比较高。

4.结束语

大体积混凝土的施工工艺与技术对于水利工程整体的质量具有重要的影响，由于水热化产生的温度应力的出现，以及混凝土本身的特性，很容易导致裂缝问题的出现，对混凝土的施工工艺产生非常不利的影响。在大体积混凝土在水利工程的具体施工工艺方面应当选用合适的材料并且完善材料之间的配比，在施工前对控制指标进行合理的测算，做好混凝土的浇筑与养护工作，加强水利工程中混凝土施工工艺的发展。

参考文献：

[1]李德进.水利工程基础大体积混凝土施工技术浅析[J]. 治淮， 2009（3）：21-22.

[2]赵东洲.水利工程大体积混凝土施工技术应用浅析[J]. 工程技术：文摘版， 2016（11）：00115-00115.

[3]熊文森.大體积混凝土施工技术在水利工程中的应用[J]. 工程技术：文摘版， 2016（8）：00048-00048.