水利工程冬季混凝土浇筑技术注意事项

郭杰　张鹏　李文立

摘 要：水利工程施工体量大、施工周期长且大多数时候在野外环境下施工，因此，冬季施工在所难免。在冬季低温环境下，混凝土浇筑和养护中的难度成倍增加，一旦处理不当，就可能给整体水利工程带来一系列的质量问题。笔者结合实际工作经验，对水利工程冬季混凝土浇筑施工难点及施工原理进行分析，然后重点论述冬季混凝土浇筑技术要点及质量控制。希望本文的论述能为水利工程施工单位提供有益参考和借鉴，从而促进水利工程冬季混凝土施工质量和效率的提升。

关键词：水利工程;冬季混凝土浇筑;施工技术

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）25-0076-03

Points for Attention in Concrete Casting Technology of Water

Conservancy Project in Winter

GUO Jie1 ZHANG Peng2 LI Wenli1

（1. Yuanyang County Water Conservancy and Hydropower Construction and Installation Co.， Ltd.，Yuanyang Henan 453500;

2. Yuanyang County Rural Drinking Water Safety Project Management Center，Yuanyang Henan 453500）

Abstract： The construction of water conservancy project is large in volume， long in construction period and mostly in the field environment， so it is inevitable to construct in winter. In winter low temperature environment， the difficulty of concrete pouring and maintenance is doubled. Once improperly handled， it may bring a series of quality problems to the overall water conservancy project. Combined with practical experience， the author analyzed the difficulties and principles of winter concrete pouring construction in water conservancy projects， and then focused on the technical points and quality control of winter concrete pouring. It is hoped that the discussion in this paper can provide useful reference and reference for the construction units of water conservancy projects， so as to promote the quality and efficiency of winter concrete construction of water conservancy projects.

Keywords： water conservancy engineering;concrete casting in winter;construction technology

水利工程是我國重要的国民基础性设施，承担着农业灌溉、防洪抗寒、水力发电等重要职责[1]。随着我国基础设施建设事业的不断发展，我国水利工程建设规模不断扩大，建设数量日益提升，国民生产和生活对水利工程的质量要求也越来越高，为此，要充分利用水利工程施工技术，以确保水利工程的施工质量。由于水利工程施工的时间紧、任务重，且在降雨量集中的汛期无法施工，因此，为了赶工期，冬季施工是较为常见的;而在寒冷的冬季，低温环境会对水利工程大体积混凝土的水化作用产生较大影响，使混凝土凝固时间大为延长，因此，必须采取合理的施工技术和措施来保证冬季混凝土施工质量。

1 水利工程冬季混凝土浇筑施工的难点分析

1.1 低温环境影响

冬季气温过低，会影响混凝土的水热化反应速度，使混凝土固化的时间大大延长。特别是当混凝土温度持续降低并低于0℃时，混凝土内部的水分会固化结晶，而这会使其与骨料之间的间隙增加，进而影响混凝土施工的结构质量，导致混凝土强度大大降低。

1.2 冰水冻胀影响

低温会使混凝土中的游离水分冻结，导致混凝土体积增加，这就是行业内常说的“冻胀问题”[2]。冻胀问题对水利工程混凝土施工质量的影响是巨大的，其往往会导致水利工程坝体、基底等部位产生严重的结构性损坏，导致工程强度大大降低。此外，冻胀问题还会导致水利工程的钢筋结构上形成冰凌颗粒，这些颗粒有一定的软化钢筋的功能，并且可以降低钢筋与混凝土之间的黏附性，如果此类问题严重且持续发生，则会对水利工程的结构强度和耐久性产生严重威胁[3]。

1.3 水膜作用

混凝土振捣完成之后，骨料周围往往会存在一层水膜或者水泥浆膜，其作用在于提升混凝土的流动性，从而使浇筑过程中发生结构空隙和孔洞的概率大大降低。然而，在低温环境下，这层水膜或者水泥浆膜一旦固化结冰，其黏结力就会大大下降，且无法发挥原有功能;当温度上升，水膜或水泥浆膜恢复流动性之后，则会造成更大的结构空隙，影响水利工程混凝土结构的稳固性。

1.4 溶解作用

混凝土是一种以水作为介质的复合型物质，在水的作用下，各种建筑材料之间会发生十分复杂的物理和化学变化，进而使混凝土材料的功能特性得以发挥。在低温环境下，原本应该溶解在水中的各类物质会逐渐析出，从而影响混凝土功效，使混凝土结构问题发生的概率大大提升。此外，水利工程承受的压力及荷载力较大，这使得溶解作用导致的危害成倍增加。

1.5 周边环境影响

水利工程体量大、周期长，其施工质量与工程周围环境有着直接关系。在冬季低温条件下，施工场地的土基结构、混凝土振捣和养护工作中都会面临各种不便，这也是影响施工质量的重要因素。

2 水利工程冬季混凝土浇筑施工的原理

在我国建筑行业规范中，冬季施工是指当气温连续五天以上低于5℃且夜间最低气温达到-3℃时开展的水利工程施工[4]。水利工程冬季混凝土浇筑的主要原理及工作原则主要是，以不同的手段，如使用外加剂、将原材料加热及水化热积累等方法，切实提高混凝土温度，从而提高其固结速度，保证混凝土性能的发挥，确保工程质量与效率。

3 水利工程冬季混凝土浇筑技术要点

3.1 做好混凝土原材料选择及配合比控制

水泥是混凝土的主要原料，因此，冬季在浇筑混凝土时，选择合适的水泥型号十分重要。为了保证水泥的抗冻性，施工人员应尽量选择标号在32.5以上的硅酸盐水泥，其水化性能良好，在低温环境下不至于冻坏。此外，要控制好水灰比（一般应小于0.6）及抗冻和抗渗添加剂比例（一般应控制在5%左右），从而保证混凝土在冬季环境下能在预定时间内实现固化和硬化，有效降低低温造成的冰冻损害[5]。此外，为了提高混凝土的抗渗性能及抗冻性能，在选择骨料时，应选择那些纯度高、杂质少、水分低的材料，确保骨料内部不含有冰冻及低温易冻裂物质，以有效控制混凝土的坍落度，确保施工质量达标。

3.2 做好混凝土搅拌及运输工作

冬季气温通常在0℃以下，在该环境下进行混凝土浇筑施工，要格外重视混凝土的搅拌工作。在搅拌过程中，要随时关注水泥添加量，以有效控制水灰比;可根据施工时的客观情况，选择性地加入引气剂及早强剂，以提高混凝土的流动性和抗旱性能，从而有效保障混凝土的黏连性，实现对混凝土凝固周期的有效控制。在搅拌之前，要对搅拌机等拌和设备进行防寒预热处理，保证其在低温环境下正常工作。为了确保混凝土材料在搅拌过程中的热量，可将砂石料、水等原材料进行加热处理，从而提高混凝土强度。需要注意的是，在拌和过程中，要控制好材料的投入顺序，一般应先将骨料与水混合均匀，然后再加水泥，以避免水泥直接加热，增强水泥的水化作用。相较于常温混凝土搅拌，冬季低温环境下的混凝土搅拌时间应延长50%左右，当掺有外加剂时，还应适当延长拌制时间。

冬季运输混凝土时，为了尽量减少其热量损失，应提前选好搅拌位置，做到快装快卸，从而缩短运输距离和运输时间。运输途中，应做好覆盖保温措施，并严禁出现转运或者中途停顿等问题;运输途中一旦发现混凝土发生速凝，则要立即进行重新搅拌，并注意对原料进行加热。此外，还要做好混凝土装卸现场的组织和调度工作，做好机械管理，从而防止混凝土热量过度流失。

3.3 控制好混凝土浇筑中的技术细节

在冬季低温条件下，一般采用蓄热法进行混凝土浇筑。在使用该方法的过程中，应重点做好混凝土原料的保温、拌和料的升温及施工设备的预热工作，从而保证混凝土具有良好的抗冻性能。在混凝土浇筑之前，应彻底清理模板和钢筋上的冰、雪、霜及各类污垢，从而保证混凝土具有良好的黏结性能。当施工环境温度低于-10℃时，应在混凝土浇筑前做好钢筋的加热工作;在灌注时，应保证混凝土温度大于5℃，而对细薄截面结构进行灌注时，混凝土温度不宜低于10℃[6]。混凝土浇筑采用分层连续灌注的方式，每层灌注厚度应在15cm左右，每层浇筑完成后，应做好机械振捣工作，灌注中途不得间断。

水利工程混凝土浇筑过程中，还会遇到新、旧混凝土接续施工的情况。对于这种情况，在施工前一定要做好施工缝的清理工作，确保其中没有松动的石子、混凝土及水泥砂浆等，并预先敷设一层水灰比略小的水泥砂浆，从而保证新混凝土的浇筑质量。浇筑前還应对新旧混凝土结合面进行加热，使结合面温度大于5℃，并在浇筑完成后及时进行保温处理，以保证混凝土的抗冻强度。

3.4 做好混凝土养护

混凝土浇筑完成之后，应做好延期养护工作，从而避免混凝土表面出现冻结，进而影响其强度。若环境气温并不是非常低，可采取覆盖保温法，在浇筑后的混凝土表面加盖草袋，待温度升高到0℃以上时再进行抹面和压纹处理。若在严寒的北方地区，环境气温较低时，则可采取暖棚法进行混凝土养护。养护时，应在构筑物周围用钢管搭设大棚，并以胶布密封，以草袋覆盖，大棚内部采用燃煤取暖炉加热，使内部温度保持在5℃以上。需要注意的是，在使用该方法时，应及时用排气管将烟气排出，以防工作人员煤气中毒以及混凝土加速碳化问题的发生。

混凝土强度达标之后，方可进行拆模操作。拆模时，要充分考虑混凝土与周围环境之间的温差，温差应控制在15℃以下，并在拆模后及时采取覆盖保暖措施。

4 水利工程冬季混凝土浇筑施工质量控制

为了保证水利工程冬季混凝土浇筑施工质量，除了要做好技术控制之外，更要加强日常施工中的管理，以更加严格的工艺管理和组织管理，确保水利工程冬季混凝土施工的顺利进行。

4.1 以严格的施工工艺确保施工的合理化

施工单位应做好施工管理工作，对施工中的工艺和流程进行严格控制，并对施工技术的科学性、适用性进行判定，从而确保施工质量及施工过程的稳定性和秩序性。

4.2 采用新技术、新工艺，切实提高施工质量与效率

混凝土浇筑的冬季施工具有一定的特殊性，因此，施工方应尽量选择新技术和新工艺，如以硅酸盐水泥替代普通水泥，以提高水泥活性和强度;以红外线加热法来代替传统加热法，以提高加热效率。

4.3 做好组织管理，提高人员素质

水利工程混凝土施工属于大体积混凝土施工，在冬季施工时，对工作人员的技术水平要求较高，因此，施工单位一定要做好施工人员的辅导与培训和相关技术交底工作，确保其工作责任的履行，以促进最终浇筑质量的提升。

5 结语

水利工程冬季混凝土浇筑施工受外界施工条件、工程状况、环境温度的影响较大，施工过程中有很多细节需要注意，一旦操作不当，极易出现质量问题，进而影响水利工程的整体质量。为此，在混凝土浇筑施工过程中，一定要根据实际情况做好原材料的质量控制、施工工艺控制和施工现场管理等工作，以保证水利工程的高质量建设，从而使其创造出更多的经济价值和社会价值。

参考文献：

[1]俞毓凤.冬季水利工程混凝土浇筑施工要点分析[J].建筑工程技术与设计，2019（17）：3721.

[2]潘宗龙，田树良.水利工程冬季施工混凝土浇筑施工技术[J].建筑工程技术与设计，2018（22）：3362.

[3]李程锦.冬季水利工程大体积混凝土浇筑施工的几点思考[J].商品与质量，2018（2）：73.

[4]吴林社.浅谈水利工程冬季混凝土施工技术及养护措施[J].大科技，2017（27）：130-131.

[5]张庆勇.水利工程冬季混凝土施工方法思路总结[J].建筑工程技术与设计，2018（33）：3251.

[6]廖定伟.水利工程冬季混凝土施工常见问题及对策研究[J].建筑工程技术与设计，2019（3）：2492.