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摘要：大体积混凝土具有结构厚实、体积大、水泥水化热较大等特点，同时其施工条件较为复杂，施工技术要求高，容易使结构物产生温度变形。在水利工程施工中，不仅要满足强度要求，还要根据其所处的环境达到抗冻、抗裂、抗冲耐磨的目的，因此，必须从混凝土原材料进行控制，加强施工技术的有效应用，并对施工各道工序进行严格控制，从而保证水利工程大体积混凝土施工达到质量标准。本文以实例分析了水利工程大体积混凝土施工技术应用。
关键词：水利工程；大体积混凝土；施工技术；应用；
水利工程是建筑行业中重要组成部分之一，如何保障水利工程的耐久性和抗压强度是行业内各专家探讨的热点。大体积混凝土技术作为建筑行业中打造基础结构的核心技术之一，在行业内得到了普遍认可，如何更好的发挥大体积混凝土施工技术对于提高水利工程的质量具有重大意义。
一、大体积混凝土施工的主要技术难点
大体积混凝土一般为一次浇筑量大于1000m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2m，且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。大体积混凝土的施工技术难点主要表现在如何有效控制裂缝的问题。裂缝的产生原因主要有收缩应力过大、温差、水泥安定性差问题。
1.收缩裂缝。收缩引起裂缝主要包括塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等。收缩裂缝，主要指混凝土在逐渐散热和硬化过程中引起的收缩应力，特别是大体积混凝土结构物，超过了混凝土本身的限抗拉强度之后，在混凝土中产生收缩不均的裂缝。
2.温差裂缝。温差可分为混凝土浇筑初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差，这3 种温差都会产生温度裂缝。在这3 种温差中，由水化热引起的内外温差较为主要。
3.安定性裂缝。水泥安定性差，达不到国家标准，从而引起的裂缝叫安定性裂缝，其表现主要是龟裂。此外，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生；建筑物基础的不均匀沉降也会产生裂缝。混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝；水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应也会产生裂缝。混凝土的结构物的应力集中、基础部均匀沉陷、钢筋质量问题等，都是产生裂缝的原因。
二、实例分析
1.工程概况。某新建防洪闸道工程，其底板设计为35m×35的矩形，厚度为2.0m的钢筋混凝土结构形式，加强带采用抗渗补偿收缩混凝土，宽度定为2.5m。目前，大体积混凝土施工面临的关键技术问题是如何有效控制结构变形缝的产生，以满足混凝土结构在水利工程中的抗渗、抗裂、抗侵蚀等性能要求，从而有效提高水利工程中大体积混凝土结构的使用年限。
2.基础面开挖及处理。该工程中底板结构基础面露出得岩石主要为花岗片麻岩，实际施工中综合采用炸药爆破和机械破碎等方式进行土石方开挖施工。基础土石方开挖完成后，应及时对基岩表面的泥土、破碎岩块和松动石块清除处理，并将积水彻底排除，进行素混凝土垫层浇筑施工后进行固结灌浆处理。
3.大体积混凝土施工方法
（1）混凝土配合比确定。混凝土采用商品混凝土，相应的配合比试验由混凝土供应商负责完成。该防洪闸道底板工程中采用的混凝土强度等级有C30和C35两种不同型号，施工过程中对混凝土进行了抽样检测。经试验比较分析，UEA膨胀剂的掺人量为水泥用量的0.033时，可较好地满足减少混凝土用水量、控制集料水灰比的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外添掺合料采用的是电厂生产的细度模数为7.8%-8.2%的粉煤灰，其烧失量约为3.9%-4.2%。
（2）大体积混凝土浇筑施工流程。大体积混凝土浇筑施工流程主要包括有施工前期准备，混凝土集料搅拌、运输，混凝土浇筑、振捣施工，找平处理，合理养护。为确保该闸道底板大体积混凝土一次性连续浇筑完成，结合每段混凝土浇筑施工的集料用量，实际施工中选用了6台混凝土泵进行大体积混凝土浇筑施工。由于底板混凝土结构的抗渗性能要求较高，选用的混凝土外加剂为UEA膨胀剂。
4.混凝土浇筑关键施工技术及质量控制
（1）混凝土浇筑。该防洪闸道底板工程大体积混凝土的浇筑施工严格按照设计浇筑顺序进行，施工缝预留在后浇带位置(后浇带宽度设置为1000mm)，两侧墙根吊模部分在高出底板顶面约300mm位置预留水平施工缝，局部区域的底板梁地模低于底板底面位置约200-250mm，特殊部位待底板整体浇筑振捣密实后再进行浇筑，可采用大直径钢筋或钢管进行人工振捣处理。施工过程中，确保每段混凝土的浇筑施工均连续进行，根据振捣棒的型号和有效震动深度，应分排分组进行混凝土施工浇筑，严禁出现施工冷缝现象。浇筑膨胀加强带混凝土时，先按正常配合比浇筑施工至膨胀带位置，再采用内掺有比例约为28kg／m的PNF的膨胀的混凝土进行浇筑。实际施工中，膨胀带采用自密闭钢丝网进行隔离，并采用直接为20，间距为500的钢丝网进行竖向加固，在底板厚度超过800mm时，在竖向筋中部还应增设一道直径为22mm的腰筋。
（2）混凝土振捣。该底板工程混凝土浇筑时采用机械振捣施工，采用的泵送混凝土坍落度较大，流动性较好，实际施工时按照预设坡度分层浇筑，并一次性联系浇筑到顶，没有采用出现冷缝方法浇筑，振捣施工过程直至混凝土表面产生浮浆、不再出现气泡、表面基本无下沉时才停止操作，防止了漏振或过振现象的产生。为防止和减少钢筋及其他预埋件的移动现象，摊灰与振捣是进攻均在对称位置同时开始。对于局部基梁的交叉部位，由于其交点区域钢筋分布十分密集，机械振捣的难度相对较大，若交叉部位面积较小时，在四周进行插振捣棒后，在钢筋分布过于集中的部位应配合以人工振捣；对于交叉部位面积较大的交点，应在钢筋绑扎时就注意控制钢筋间隔预留插棒孔(最小间距约为100 mm左右，可插入直径30mm的振捣棒)。实际施工中，可在绑扎钢筋时先插入直径约100mm的木棒，待钢筋绑扎施工完成后拔出。整个施工过程中，应严格按预定的分层浇筑、分层振捣的施工流程进行操作。混凝土浇筑至底板顶面时，应严重按标高定位线，采用木杠或木抹先进行初平，再进行人工精平，其平整度要求应满足设计和规范要求的相关标准。
（3）二次收面养护。大体积混凝土养护是个非常重要的问题，养护不合理，结构则容易产生大量的温差裂缝。进行混凝土养护的目的是缩小混凝土内外温差，其主要途径和方法是对已经浇筑振捣的混凝土进行外部封闭保温，或者及时降低混凝土集料内部的温度。该工程采用了封闭保温养护措施。实际施工中，混凝土浇筑施工完成后进行了分区域、分块养护，并将养护的重点放在了二次收面养护上，即利用草袋或塑料薄膜覆盖在初凝后的混凝土表面上，以有效增强混凝土的保水、保温性能。
5.质量控制
（1）对混凝土施工过程中采用的如水泥、粉煤灰、外加剂、砂、石骨料、钢筋、止水铜片等各项原材料的技术指标均应严格按照标准执行，进场时应及时抽样检查，其检验项目、取样频率均应满足设计及相关规范规定的要求。
（2）混凝土浇筑施工过程中，为确保混凝土温度符合施工要求，应严格控制混凝土集料中采用的各种原材料的初始温度。其中，水泥温度≤45℃，若高于此温度则要求将水泥在使用前放置一段时间或采取其它有效的降温措施；砂、石等骨料堆放时应采取有效的遮阳措施，防止太阳直晒，砂、石子温度均≤30℃，粉煤灰温度≤32℃ ；必要时应对石子采取用冷水冲洗降温等手段进行降温。
在水利工程建设中，由于大体积混凝土长期置于恶劣的条件下，会出现如气泡、裂缝等缺陷，从而直接影响到水工建筑物内部质量。因此，必须根据其所处的地理环境，提高大体积混凝土的施工技术水平，预防施工中出现的各种问题，同时还应加强施工人员的质量意识，从根本上保证水工建筑物的工程质量。
参考文献：
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[2]石峰等．大体积混凝土结构施工技术应用探讨[J].赤峰学院学报，2011．
[3]付华．大体积混凝土裂缝控制理论与工程应用研究[J]．辽宁工程技术大学，2014．
论文作者:韩立国
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期
论文发表时间:2015/11/6
标签：混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 底板论文; 温差论文; 水利工程论文; 钢筋论文; 《基层建设》2015年19期论文;