水利工程施工技术论文

浅谈水利工程施工技术

【摘要】近几年来，我国的水利建设处于快速发展的时期，在施工关键技术上取得了一定突破。而水利工程冬天混凝土施工一直都是水利工程中的难题。文章分析了水工混凝土施工过程中存在的问题，并针对存在的问题提出了相应的施工技术对策。

【关键词】水利工程；冬季；混凝土；施工技术

随着现代科学技术的不断发展，水利工程建设中的新型设备、新的施工方法、新材料、新工艺等不断出现和更新。水利工程施工中涉及到多重环节，其中极其重要的一个环节就是水工混凝土工程的施工。水工混凝土工程受其他条件如自然条件等的影响很大，冬季和雨季等自然条件影响水工混凝土工程的施工工期和工程质量。因此。对混凝土这种材料的认识和精心制造是关系到整个工程成败、优劣的关键问题。

１．水工混凝土的施工特点

水工混凝土一般用于水利工程，其质量要求与一般工业民用建筑混凝土不同，除了强度要求外，还根据所处部位和工作条件，分别满足抗渗、抗裂、抗冻、抗拉、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀等设计要求。水工混凝土施工，一般具有以下几个特点：①工程量大、工期长：大中型水利水电工程的混凝土用量通常都是几十万到几百万立方米，从浇注混凝土开始到工程基本建成蓄水，一般需要3-5年的时间才能完成。为了保证混凝土质量和加快施工进度，必须采用综合机械化施工手段，选择技术先进、经济合理的施工方案。②

施工季节性强：水工混凝土的施工，往往由于气温、降水、施工导流和拦洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制约，不能连续均衡施工。③温度控制要求严格：水工混凝土中多数大体积混凝土或大面积混凝土，通常需要采用分缝分块进行浇注。为了防止混凝土（特别是基础约束部位的混凝土）温度裂缝、表面冻害（特别是大面积薄型混凝土），保证建筑物的整体性，必须根据当地的气温条件，对混凝土采取严格的温度控制、表面保护和接缝灌浆。④施工技术复杂：水工建筑物因其用途和工作条件的不同，一般体型复杂多样，常采用多种等级的混凝土。另外，混凝土浇注又常与地基开挖、处理，及一部分安装工程发生交叉作业，且由于工种工序繁多，相互干扰，矛盾很大。

2.水利工程混凝土冬季施工的存在的问题

2.1钢筋的锈蚀与混凝土裂缝

由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。

2.2结构疏散与水分转移

水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于混凝土内部压力、温差、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。

2.3表面起灰

所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

2.4结晶腐蚀——混凝土表面返霜

混凝土硬化后，某种外剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，而混凝土表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

3.水利工程混凝土冬季施工技术对策

3.1选料对策

3.1.1选用抗冻性高的水泥，我国各种水泥抗冻性高低次序为：硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，而且水泥标号不应低于32.5号，混凝土的水泥最小用量不应少于300kg／m3，水灰比不应大于0.6。

3.1.2应注意掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响，在掺人提高抗冻性效果显著的外加剂，如减水剂、早强剂、速凝剂、防冻剂等。

3.1.3混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免与外加剂发生反应。

3.1.4拌合水，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制

混凝土用水，但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量超过水重约1%的水，严禁用于混凝土中。在施工中为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是控制坍落度；加入减水剂；优先选用高效减水剂。

3.2混凝土搅拌对策

3.2.1调整配合比方法该方法主要适用于在0℃左右的混凝土施工，具体做法如下：第一，选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段，试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期释放强度最高，一般3d时的抗压强度大约相当于普通硅水泥7d的强度，效果较明显。第二，尽量降低水灰比，略增加水泥用量，从而增加水化热，缩短达到龄期强度的时间。第三，掺用引气剂，在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。第四，掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度，应用较普遍的有硫酸钠(掺平面水泥用量的2%)和复合早强试水剂(掺水泥用量的5%)。第五，选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

3.2.2蓄热法这种方法主要用于气温零下l0℃左右、结构比较厚大的工程，具体做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以

前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。

3.2.3外部加热法这种方法主要用于零下l0℃以上，且构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传递给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。一是火炉加热，一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。二是蒸气加热，用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化，此法较易控制，加热温度均匀，但因其需专门的锅炉设备，费用较高，且热损失较大，劳动条件亦不理想。三是电加热，将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度，此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。四是红外线加热，以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封辐射加热。

3.3混凝土的运输与浇筑

3.3.1混凝土的运输。①正确选择搅拌机摆放位置，尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。②正确选择运输容器的形式、大小和保温材料，装运拌合物用的容器应有保温防寒措施。

3.3.2混凝土的浇筑。①混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋表面杂物，特别是新老混凝土（如梁、柱交接处）交接处的冰雪及垃圾，当环境气温低于-10℃时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。②混凝土的灌注温度，在任何情况下均不低于5℃，细薄截面混凝土结构的灌注温度不宜低于lo℃，混凝土分层连续灌注，