水利工程技术大体积混凝土施工与优化管理

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王云丰

江西兴辉水利水电工程有限责任公司 江西宜春 344000

摘要

大体积混凝土施工属于水利工程技术中不可或缺的一项施工环节。大体积混凝土施工环节通常具有非常显著的复杂性,其对于施工人员实际施工技术要求也非常严格。施工人员在开展大体积混凝土施工工作时必须对混凝土施工材料的选择以及配比问题进行着重考虑。此外,相关管理人员也必须对施工人员大体积混凝土施工质量水平进行全面把控。并要同时密切关注大体积混凝土施工优化方案的实施,从而以此来对水利工程整体施工品质进行合理保障。鉴于此,本文分析了大体积混凝土施工裂缝产生的原因,并以实际案例提出了提出了施工与优化管理,以供参考。


关键词

水利工程技术;大体积混凝土施工;优化管理

正文


前言:混凝土属于水利工程施工环节应用最为频繁的施工材料之一。其主要在渠道、大坝等地发挥着重要作用。大体积混凝土施工即某项工程施工环节需以大量混凝土为基础来开展相应的施工工作。这种施工需要考虑混凝土的浇筑、养护等多个方面,因此对技术的要求比较高。因此,在开展水利工程技术大体积混凝土施工时,需要结合具体的建筑工程特点以及当地的气候环境、地质条件等因素,选择合理的施工方案,同时做好各项施工工作,提高大体积混凝土施工品质。

1大体积混凝土裂缝产生的原因

1.1温差导致混凝土裂缝

总所周知,水泥在水化过程中会产生大量的热。大体积混凝土本身规格以及构造尺寸相对较大,但是内部与表面的系数存在一定的差异性,表面的系数相对较小这就导致混凝土内部在水化过程中所产生的热量逐渐分散出去。在完成混凝土浇筑工作后,水化热很难散失就会导致混凝土内部的温度上升,进而导致混凝土内部与外部的温度差系数较大,如果没有采用相应的措施进行处理,就会影响混凝土的抗拉强度,最终导致裂缝现象的产生。

1.2混凝土收缩导致混凝土裂缝

混凝土硬化过程中本身就需要将自身内部的水分蒸发出去,因此混凝土是一个散热的过程,在该过程中当中混凝土自身会发生收缩,使得应力会发生变化。在大体积混凝土结构当中,如果收缩应力远超过混凝土本身最大的拉力限度,就会导致结构表面产生裂缝,所以在进行大型过程施工时,要注重混凝土本身的收缩量,并将其作为后期评定的标准。

1.3混凝土内部约束条件影响

混凝土内部的约束要求和混凝土温度的变形、收缩的变形有着直接的关系。 如果混凝土内部的约束要求比较好那么是很难出现过大的应力,如果是混凝土内 部的约束要求致使了内部的应力过大的时候,就会发生混凝土的裂缝。

2大体积混凝土施工技术要点

2.1配合比设计

混凝土的配比是整个工程当中需要注重的问题之一,所以就需要在混凝土配比设计时对材料进行层层筛选,并对质量进行严格的监督。建筑工程行业不可缺少的材料之一就是水泥,但是在进行水泥这种原材料应用过程中就需要注意水热化的现象,因此在进行水泥原材料选取过程中,就需要尽可能地挑选一些水热化较小的,这样才能够确保后期的水利工程施工时,水泥水热化能够极大的满足大体积混凝土的施工标准。混凝土在进行配比过程中需要考虑诸多因素,例如混凝土的特性等。要想进一步提升可泵性,就需要在混凝土当中加入粉煤灰,这种材料能够有效的提升混凝土的质量,在配置时还需要加入适量的矿渣,在反应过程中能够减缓混凝土水热化的状况,使可泵性得到提升。为了确保施工的顺利进行,我们必须遵循以下标准:首先,尽可能减少混凝土的比例;其次,为了保证施工的安全,我们必须将水灰比控制在35%~45%之间;最后,严格按照规定的流程进行操作;为了提高混凝土的性能,我们建议将其所需的水分减少,并且确保其初凝时间保持在20小时以内。根据表1,可以清楚地看到混凝土的水泥性能参数的具体数值。

1水泥性能指标

骨料种类

比重

吸水率(%)

混凝土干缩率(%)

石灰岩

花岗岩

砂岩

板岩

2.67

2.49

2.50

2.80

0.4

0.6

4.1

1.5

0.050

0.040

0.112

0.059

2.2大体积混凝土的运输

大体积混凝土的运输是需要安排专门的运输车辆,其主要是因为这些车辆大都是防雨防风型的,可以有效的对大体积混凝土进行防护。混凝土在运输过程中仍然需要对其进行不断的搅拌防止凝固,并且在运输前要仔细规划好运输的路线,将时间尽可能的压缩,这样才能够在一定程度上降低离析现象的发生。如果车辆抵达目的地后,施工仍然无法按照规定的时间内看展,就需要停止使用及时的进行更换,进一步保证施工的质量。

2.3混凝土振捣技术

大体积混凝土在振捣时,需要严格按照相关的流程进行,这样能够在一定程度上防止过振以及漏振现象的发生。因此在后期作业过程中需要对现象的情况以及项目的整体特征进行了解与分析,有助于后期提升振捣质量。

2.4浇筑技术

正确的浇筑方法可以确保混凝土在模具中均匀分布,防止空隙和蜂窝状结构的产生。浇筑厚度、浇筑速度、方法和混凝土的温度都是需要严格控制的参数。例如,浇筑厚度要根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性来确定;过快的浇筑速度则可能导致混凝土不密实,而过慢则可能导致不同批次混凝土之间的冷缝情况的发生。同时,浇筑期间的温度控制也非常重要,过高的温度会加速水化反应,导致裂缝和其他结构问题。

2.5养护方法

正确的养护可以保证混凝土逐渐硬化并发挥出设计性能。在大体积混凝土中,由于体积大、热量多,需要特别注意温度和湿度的控制,宜采用保温保湿养护。养护期间,应保持混凝土表面湿润,避免过早干燥导致的收缩裂缝。同时,适当的温度控制可以减少热应力,防止裂缝的产生。总结来说,大体积混凝土施工的成功在很大程度上依赖于合理的配合比设计、恰当的浇筑技术和有效的养护方法。通过精心规划和执行这些关键步骤,可以显著提高大体积混凝土在水利工程中的性能和耐久性。这不仅有助于保证结构的安全性,也对提高工程的整体质量和寿命具有重要意义。

3水利工程技术大体积混凝土施工的优化管理

3.1施工管理与人员培训

施工管理是确保大体积混凝土施工质量的关键。在大体积混凝土施工过程中,由于其工程量大、工期长、技术要求高等特点,使得施工管理工作显得尤为重要。施工管理需要对工程进行全面的计划、组织、指挥、协调和控制,以确保工程的顺利进行。这包括对施工方案的科学制定,对人力、物力资源的合理调配,以及对施工过程的严格监督和管理。只有这样,才能够确保大体积混凝土施工的质量达到设计要求和标准。在施工过程中,由于各种不可预见的因素,会导致工程进度的延误。因此,施工管理需要对工程进度进行有效的控制,以确保工程按照预定的计划进行。这包括对施工进度的合理安排,对施工过程中出现的问题进行及时的处理,以及对施工进度的实时监控等。然而,无论是施工质量还是施工进度,都离不开施工人员的专业技能和素质。因此,对施工人员进行专业的培训和技术指导,是提高大体积混凝土施工质量和效率的重要保障。通过培训,可以使施工人员掌握大体积混凝土施工的基本知识和技能,提高他们的专业素质和技术水平。同时,通过对施工人员的技术指导,可以使他们在实际施工过程中,能够准确理解和执行施工方案,避免因操作不当而导致的质量问题。

3.2实时监测与质量控制

实时监测在大体积混凝土施工过程中的应用,不仅可以帮助我们及时发现潜在的质量问题,还可以优化施工方案和提高施工效率。通过实时监测混凝土的温度、湿度、强度、收缩等关键参数,我们可以对混凝土的性能进行实时跟踪,从而确保混凝土的质量符合设计要求。一旦发现潜在的质量问题,我们可以立即采取措施进行调整和改进,避免质量问题的恶化。通过对混凝土施工过程中的各种参数进行实时监测,我们可以了解到施工过程中的各种问题和困难,从而根据实际情况对施工方案进行调整和优化。例如,在混凝土浇筑过程中,我们可以通过实时监测发现混凝土的流动性不足,从而调整混凝土的配合比,提高混凝土的流动性;在混凝土养护过程中,我们可以通过实时监测发现混凝土的湿度不足,从而采取相应的措施增加混凝土的湿度,保证混凝土的养护质量。

3.3特殊天气条件下施工作业优化

在恶劣的天气环境中,浇筑大体积混凝土是一项非常困难的挑战,需要经过精心的技术和管理才能达到最佳的施工效果。在极寒的环境中,通常会采取降温和放水的措施来维持混凝土的温度,大型混凝土的温度通常会被控制在30℃以内。在极端高温的环境中,为了确保混凝土的质量,通常会采用沸水搅拌的方式,并将原料加热至5%C以上,以便在混凝土进入模具之前达到最佳温度,而且在浇筑完成后,必须立即进行隔热保护,可以使用塑料薄膜或者温控原材料来实现。在强风的环境中,为了有效地抵抗风力,应当采取更多的措施,如增加混凝土模压的次数,并在浇筑完成后立即用塑料薄膜覆盖,以免过度风干。

4案例分析

4.1工程概述

某混凝土大坝拱建基面高程470m,坝为双曲拱坝,大坝高107.6m,其中坝轴线长度280m,有16个坝段。混凝土大坝顶部厚4.4m,坝底厚20m。从整体上来说,该大坝进行混凝土浇筑施工受施工导流影响,从而导致施工难度有所上升,而浇筑手段上看反而选择余地变小,对于这种现实情况,需要注意施工安排的科学性,以保证工期不会被拖延。

4.2模板施工

该混凝土大坝所采用的是多卡悬臂模板进行施工作业。对于闸墩墩头、墩尾则应用了定型组合钢式模板,从而有效保证混凝土施工表面平整光滑。廊道拱顶应用了混凝土预制模板,坝体廊道侧应用了组合钢模板。大坝的表孔溢流堰面,根据本大坝工程的施工设计曲线进行了专业加工。进行模板施工作业,首先是要进行测量放样工作;之后清理基层表面杂物;再进行模板安装,模板吊装。在安装模板过程中,要注意控制施工质量,以免影响后期混凝土浇筑工序质量。

4.3坝体混凝土浇筑

1)施工准备:首先要为各仓设1个振捣器房,振捣器房内要设2台或多台规格150变频振捣器,再设4台规格100变频振捣器。如果是细部结构仓位,采用小型振捣器可以满足需求。合理安排施工人员做好下料、振捣等基础技术性工作。(2)铺料:对于那些原有的基础面、老混凝土面,要在新混凝土入仓前,铺好水泥砂浆,铺设厚度在0.02-0.03米为宜,要注意其强度要求,之后按不会出现初凝为技术标准,对基层进行覆盖处理。入仓后,要以有关要求为参考,以振捣器进行平仓。(3)振捣:在完成混凝土平仓工序后,以2台100规格高频振捣器从新旧混凝土搭接处开始振捣,注意控制振捣间距不要超过振动半径1.5倍以外,振捣器要插到下层0.07米,以保证上下层混凝土能够很好结合。振捣器施工讲究快插慢拔,且要在施工中遵守有关规范要求。混凝土施工接缝难以避免,必须妥善处理。在混凝土浇筑施工完成后,要喷水清洁混凝土面层,并要在开仓前一天以内做好最后一次冲毛工作。(4)混凝土养护:在混凝土浇筑工作完毕后,要视实际情况对混凝土做养护性洒水,使表面能够长期处于养护状态,避免面层水分过快蒸发影响质量。如果是在炎热、干燥季节施工,可视情况灵活调整养护时间,必要时提前进行养护工作。如果是冬季施工,且气温已不足5℃,必须停止洒水,并且做好混凝土保温工作,对于水利水电工程,通常可以采用延长拆模、遮盖孔洞等方法解决保温问题。

结束语:

概而言之,水利工程技术大体积混凝土施工与优化探究,是一项关乎工程安全、质量与效益的重要课题。通过对大体积混凝土施工过程中的关键技术问题进行深入研究,我们不仅能够提高工程质量,降低工程风险,还能够为我国水利工程建设事业的发展提供有力支持。然而,随着科技的不断进步和社会的快速发展,水利工程技术面临着新的挑战和机遇。因此,我们必须保持敏锐的洞察力,紧跟时代步伐,不断创新和优化大体积混凝土施工技术,以适应新时代的发展需求。让我们携手共进,为水利工程技术的发展贡献我们的智慧和力量。

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