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摘要：在施工上，结构整体性要求高，一般要求整体浇筑，不留施工缝。为确保结构安全，水利工程大体积混凝土的施工质量控制成为当代工程建设人员所面临的重要课题。为此本文以基础理论为依据以实践经验为依托浅谈水利工程大体积混凝土施工方法与质量控制的一些要点。
关键词：水利工程；大体积混凝土；质量控制
一、水利工程大体积混凝土的界定与特点
（一）水利工程大体积混凝土的界定
“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为水利工程大体积混凝土”。
混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m3的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
（二）水利工程大体积混凝土的特点
结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。水利工程大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂裂缝。
二、水利工程大体积混凝土的施工方法
根据一般要求，对基础底板混凝土进行温度检测；基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不在升温，并且开始逐步降温。规范规定，对水利工程大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内；当设计无具体，要求时，温差不宜超过25度；若工程设计无具体要求，即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
三、水利工程大体积混凝土的质量控制
（一）水利工程大体积混凝土施工的主要问题
1.泌水现象
由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
2.干燥收缩裂缝
混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
3.温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J的热量，如果以水泥用量350—550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500—27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果浇筑温度为28℃，则混凝土内部温度将达到65℃左右。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3—5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。
4.施工冷缝
因水利工程大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
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（二）水利工程大体积混凝土浇筑的温度控制
1.测温制度
在水利工程大体积混凝土工程施工前，应制定得力的温控施工方案和技术保证措施，来确定浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。
自混凝土开始浇筑起72h内，每2h读取数据1次；浇筑后（47）d内，每4h读取数据1次；以后则可根据测温结果和外界环境温度变化情况每天选取2次进行温度观测。
当混凝土内部温度与表面温度及混凝土表面温度与外界环境温度之差
2.混凝土出机温度和浇筑温度的控制。
混凝土拌和料中，影响混凝土出机温度的主要因素是砂、石和水的温度。在施工中，由于气温较高，我们要求混凝土搅拌站在砂石堆场搭设遮阳凉棚，以防太阳直接照射，并在使用前用冷水冲浇骨料，同时要求在水中加冰块降低水温。
（三）混凝土浇筑过程控制
混凝土运至现场后及时浇筑，混凝土失去流动性后浇筑困难时，不得二次加水拌合使用。浇筑水利工程大体积混凝土结构时，混凝土的入模温度一般应控制在<15℃，夏季施工时≤25℃。浇筑在低温或负温下养护的混凝土结构时，混凝土的入模温度一般应≥10℃；预应力桥梁混凝土的入模温度≤30℃。普通混凝土结构施工时，混凝土拌合物运送至浇筑地点时的温度≤35℃（夏期施工≤30℃），最低不超过10℃.
浇筑混凝土应分层进行，其分层厚度为2O～3Ocm，承台混凝土浇筑必须是一层浇筑完后再继续上层浇筑。浇筑梁体混凝土时，在全梁范围内水平分层连续浇筑混凝土；承台混凝土结构平面面积较大，采用斜向分段、水平分层的方法连续浇筑混凝土。混凝土浇筑连续进行，当因故间歇时，其间歇的时间根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许间歇时间已超过时，按浇筑中断处理，同时留置施工缝，并作出记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土一半左右。浇筑施工缝上层的混凝土时，前层混凝土的抗压强度应≥1.2MPa，并凿除原混凝土表层的水泥砂浆薄膜、松动石子或松动混凝土层，将杂物清除干净。混凝土接合面原混凝土温度保持>2oC，先铺抹一层约厚15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料应比新浇混凝土减少10％，然后再继续浇筑新层混凝土。
采用泵送混凝土浇筑时，将浇筑至表层产生的浮浆及时除去，并在混凝土初凝前进行混凝土表面的提浆、压实、抹光工作。在初凝后，终凝之前进行二次压抹，以减少混凝土表面的收缩。混凝土浇筑过程中，混凝土拌合物实测坍落度与要求坍落度之差的允许偏差符合以下规定：当坍落度≤40mm时，允许偏差为±10mm；当坍落度为50～90mm时，允许偏差为±20mm；当坍落度≥100mm时，允许偏差为±30mm.
（四）混凝土养护过程控制
为防止混凝土内外温差过大，混凝土的养护应根据当时的施工情况和环境气温采取相应的措施。夏季混凝土的养护可采用蓄水法，或覆盖草帘、塑料膜、水膜等方法。
冬季混凝土的养护可采用“夹心式”保温措施，即一层塑料薄膜+两层草垫+一层塑料薄膜，同时用塑料薄膜加草垫密封混凝土侧模，外围可用跳板或彩条布围实保温。养护期间应随时向草垫中添加热水以保证一定温湿度，夜间低温期间可以用碘钨灯升温。
四、总结
综上所述，在水利工程大体积混凝土施工过程中出现问题不外乎以下五个不到位，即设计不到位、施工不到位、监理不到位、检测不到位、验收不到位。五个不到位严重影响了工程的质量。为了保证混凝土施工质量，在优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案、做好混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施，坚持管理，完全可以让温度裂缝、施工裂缝等质量通病得到有效的控制。
论文作者:曾新平
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/12
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