水利工程水库大坝混凝土施工技术分析

水利工程水库大坝混凝土施工技术分析

宋冬坤 

衡宇建设集团有限公司

摘要：水利工程是与人民群众生产生活息息相关的重要民生工程，是推动社会经济发展的重要力量。随着经济和科学技术的不断发展，我国水利设施的建设也日趋完善。一批又一批的水库和水坝的兴建，不仅提升了人们的生活质量，而且也提升了人们的生活质量，为国家的发展奠定了基础。在水库大坝建设工程中，混凝土施工是一个非常重要的步骤，其直接关系到库坝工程的质量与安全。所以，必须对水库大坝混凝土施工给予足够的关注。因此，如何根据实际情况，合理选用适宜的混凝土施工技术，以保证水库大坝的科学性和安全性，是水库大坝建设的首要问题。

关键词：水利工程；水库大坝；混凝土施工技术

引言

目前，在水利工程中，水库大坝是一个重要的建设项目，而其中的混凝土施工则属于关键施工环节。在这个过程中，还会有各种技术问题，外部因素也会对其产生不利的影响，所以，需要我们对施工过程中的技术要点进行全面地把握，采取有效、科学的措施，保证整个项目的总体质量得到最优的提高。与国外的工程混凝土施工相比，由于国内在这一领域的发展还比较晚，因此，在某些方面还不够完善，尤其是对于混凝土大坝的碾压施工，虽然其技术质量的要求很高，但由于施工企业多，技术水平高低不一，因此在施工中采用的战略和技术方法也不尽相同，最后造成了工程质量的不均衡。为了解决这个难题，本文从水利工程水库大坝混凝土施工过程中的一些关键问题出发，对其施工技术进行了探讨。

1.水库大坝混凝土施工技术的重要性

水利工程具有防洪、治涝、灌溉、发电、供水及航运等多方面的功能。混凝土构筑物（如水库大坝、水闸以及输水管道等）是水利工程中不可或缺的组成部分。首先，水利工程作为支撑国家经济和社会发展的关键基础设施，其质量稳定与可靠极为关键。而混凝土结构性能好坏直接关联到工程的安全性与可靠性。科学的混凝土施工技术能够确保建筑结构具有良好的密实性、抗渗能力及抗压强度。通过精确的配比设计、细致的搅拌、正确的浇筑方式以及有效的养护措施，可以显著提升混凝土的整体质量，确保水利工程能够稳定运行长达数十年甚至上百年。其次，通过严格执行高标准的施工技术和维护管理，混凝土结构的稳定性和完整性得以保障，从而大幅提升工程的抗灾能力，确保水利工程的安全长效运行。最后，采用先进的混凝土施工技术，如减少水泥使用量，使用环保型混凝土材料，降低施工中的噪声，减少粉尘排放，不仅能减轻对生态环境的负面影响，还能促进水利工程的可持续发展。因此，混凝土施工技术不仅影响工程的质量和安全，还关乎工程的经济效益和环境可持续性。深入研究和应用高效、环保的混凝土施工技术，对提升水利工程的整体性能和长期价值具有重大意义。

2.影响水库大坝混凝土施工质量的因素

2.1.施工技术因素

水库大坝的质量与混凝土施工工艺密切相关。随着水利项目建设的全国化，多数建筑工人的技术水准也在持续地学习和练习中获得了提高。但是，在混凝土施工技术方面，由于施工人员的文化程度不一，知识储备不同，使得他们在施工时的合作能力较弱，导致技术操作不到位。建设队伍的技术水平会直接影响水库大坝混凝土的质量，要提高水库大坝的耐用性，需要提高目前混凝土施工的技术水平。对施工人员进行培训，提高其业务水平。在具体的工程建设中，可以派出专门的技术人才对其进行监管和引导，增强建筑工人的实践操作技能，使混凝土工程建设的质量得到提升。

2.2.外部因素

在水库大坝建设中，往往会受到当地气候条件和水文环境等因素的作用。通常情况下，进行水库坝体建设前，施工技术人员会实地考察建设地点周围的环境，并通过专业工具得到科学合理的结论。通过这种方式为建设单位在初期建设中提供可借鉴的资料，进而优化施工方案，以达到建设要求。但在目前的预验收工作中，由于缺乏准备，或是考察成果不准确，使得现有的工程建设设计与真实的工程条件不符，极大地影响了工程的实用性。为此，在水利水电项目建设的前期，需要对其周围进行详细地考察。以更为实用的设计来合理地安排施工工艺，保证施工过程的完整性和科学性，从而全面地提升水库大坝的建设品质。

2.3.环境因素

水库大坝在建设过程中，极易受到气候、水温、环境等多种因素的影响，一些施工企业在进行施工之前，没有对现场进行充分的调查，导致施工方案不能进行合理的设计，在以后的正常建设中，往往会出现设计变更等问题，这会对整个水库大坝的工程造价和质量产生不利的影响，甚至会给水库大坝带来很大的安全隐患。

2.4.结构设计

有些工程单位在进行结构设计时，没有经过严密的审核，造成了结构设计上的不合理，对设计方案的方便施工和可行性没有给予足够的重视，因此，在施工过程中，经常会发生材料、设备和施工顺序等的任意变化，从而引起荷载裂纹。

2.5.温度影响

由于混凝土的特性，在硬化过程中，会产生大量的水化热，如果不能及时地散热，就会引起混凝土的内部温度迅速上升，引起内外表面的温差，这种温差也会引起混凝土的应力，进而对混凝土的强度产生不利的影响。由于材料的特性和降温等多种原因，都会引起混凝土的表层裂纹。

2.6.塑性裂缝

塑性裂缝通常在未凝结硬化之前就已经形成了比较大的裂缝，将其与各种裂缝的形成方式相结合，可以将其分为两种：一种是塑性沉降和一种收缩，这是混凝土在浇筑时，由于外界因素的不利作用，使得表面温度发生改变，从而引起内部和外部的温差。收缩裂缝的产生，主要是因为混凝土中的大块块材发生了沉降，引起了垂直的体积收缩，从而造成裂缝问题。

3.水库大坝混凝土施工质量控制方案

3.1.成孔质量控制

混凝土成孔质量控制包括多个方面，如孔位偏差、孔径、孔的深度和斜度等。在这些方面，比较难以把握的是孔的斜度和插入基岩的深度。在不同的施工阶段采用不同的施工方法才能更好地满足工程的建设特点。例如，在没有确定基岩嵌入深度时，可以采用冲击钻成槽的方法。为了控制斜度，施工时需要每间隔2m进行1次测量，并使用专业仪器进行校正。

3.2.槽段清理控制

槽段是划分为一定长度的地下槽施工单元。在混凝土槽段施工完成后，应进行清洗，以防止残余物质对后期处理造成影响。首先，采用排渣筒对水槽分段进行捞渣、换浆。然后对清理结果进行检验，达到要求后，再利用气举循环法再次清理管道。此外，在管道的施工阶段，也要利用气举循环法清理管道，将管道内沉积物厚度控制在10cm以下。

3.3.施工过程控制

一方面，在混凝土施工之前，要测试其含水量、骨料粒径、泥浆比重等指标，并根据实际需要对混凝土材料进行配合比设计，并保证泥浆比重和含水量的精确控制。浇筑混凝土时，应使用保温毯或加热设备保持混凝土在适宜的温度范围内，以防止过快或过慢硬化；在风速较高的环境下浇筑混凝土时，应设置防风屏障以减少风对混凝土表面的直接影响，避免表面水分过快蒸发导致裂缝；在雨季或湿度较高的环境中浇筑时，应采取措施保护混凝土不受雨水淋湿，如搭建临时遮蔽物，同时确保排水系统有效，避免积水影响混凝土品质。另一方面，在配制混凝土时，需要使用机械搅拌的方式，既提高了生产效率，又可以提升混凝土配制的质量和速度。输送混凝土时，要注意混凝土的坍落度，避免混合好的混凝土在输送过程中凝固。

4.水库大坝混凝土施工技术分析

4.1.固坡处理

在水库大坝的建设中，建设到了一定的高度以后，要对水库大坝坡面及削坡的承载度等进行质量检验，待工程质量验收合格后，再在进行混凝土浇筑前，对坡面进行乳化沥青加固。通过在水库大坝坡面喷射乳化沥青等物质，并在坝面撒布一定数量的砂石，可以提高水库大坝边坡的稳定与抗压强度，促进后续的混凝土浇筑。通常，在采用乳化沥青加固边坡后，还要采用压路机等机械将其压实，使边坡重新硬化。

4.2.接缝设置技术

在水利工程水利大坝施工中，在面板、趾板、防浪墙和高趾墙等周边缝面板间设置接缝止水，具有较好的止水作用。而对于项目中的水库大坝，由于其两侧的拉应力区都比较小，因此要确保竖向接缝与张性缝的合理布置，并在压应力区内进行科学布置。因此，在工程施工现场，为了提高接头设置的便利性和合理性，必须重点做好沥青板材的加工制造，然后将沥青板材逐个埋入后浇筑的混凝土块体上，并采用合适的双面焊接方法，通过合理地使用氧乙炔和氩弧焊，提高铜止水的焊接效率和效果，从而达到良好的止水效果。由于橡胶止挡杆直接被固定在模板的内侧，所以能够在缝槽的表面上涂抹高质量的密封材料，当密封剂彻底干燥后，用冷热法及时地对其进行填充处理工作，同时安装好保护罩，用膨胀螺栓和钢带等材料对其进行加压。

4.3.侧模安装技术

虽然在侧模的加工和制造中，主要采用的是木材，但是，在水库大坝项目中，为了保证水库大坝的顶面位置，采用角钢作为侧模的主体材料，并对其进行合理地设置，最大限度地减小了滑模滑移时的阻力，达到了增加周转次数的目的。同时，对于侧模分节，也要进行合理的标注，在固定外侧的角钢梁时，要选择合适的钢筋，这样才能更好地保证对面板的加固效果和质量，并且根据水库大坝的施工设计需要，合理地设定块段的长度，这样才能更好地提升施工质量。

4.4.钢筋处理

通过在水库大坝垫层边坡上插入筋材，形成一种以梅花形状为参考的网格结构，每一排钢筋之间的距离为1.5—2.0m。在坝体边坡的基础上，加筋的位置应与坝体边坡相垂直，一般为0.5—0.7m。剩下的裸露部分，可以直接作为钢筋来支撑混凝土模板，满足规范的顶面高度要求。同时，在钢筋制造完毕后，还需要有一套标准化的运输程序，首先是用卡车将这些钢筋装到水库大坝上，然后用吊车将这些钢筋运到工地，然后让工人们对钢筋进行打包。

4.5.混凝土混合比例

在配制混凝土之前，首先要了解水利工程中混凝土材料具体的应用位置，对其应用环境以及应用目的进行分析，进而了解不同混凝土配比的应用条件和环境。混凝土施工时，要重点控制水灰比，水灰比不同，会导致混凝土的坍落度和强度不同。因此，在水库大坝混凝土施工时，必须根据具体的施工位置和建筑种类选择适当的水灰比。确定配合比的过程中，技术人员需要为施工现场所有的原料编制一张详尽的采样样本表格。将样本与样本表格一起送到试验室进行配合比试验。另外，即使在试验条件下得到了比较理想的混凝土配合比，在实际工程中也需要反复检查，以保证混凝土配合比符合水库大坝的建设要求。混凝土的配比时，还要同步对原料砂的含水量进行检测，并按照具体需要对其含水量进行适当的调节。最后，将最终确定的混凝土配合比及时传递到各个建设单位，在确保具体操作过程安全的基础上做好混凝土的配合比控制工作。

4.6.混凝土搅拌

在水库大坝建设中，对混凝土进行了自动搅拌。首先，在搅拌作业前，应对搅拌设备进行全面的缺陷检测与运转试验，以保证搅拌作业的顺利进行，防止搅拌中断。其次，要对搅拌时间进行控制，在搅拌装置上安装合适的搅拌计时，还要准确地标定定时和计量装置，保证混凝土搅拌质量符合建筑规范要求。另外，按照设备维修保养规定对应的时间间隔：所有的混凝土搅拌设备都要维持在每个月一次的频率内；对拌和时的灰、水配合状况要维持4小时一次，合理投入检修成本。

4.7.混凝土施工

混凝土施工对提升水库大坝建设效率具有积极影响。通常情况下，水库大坝建设中混凝土施工方式有两种：分段式和分项目式。通过不同施工方式的灵活运用，可以节省大量的混凝土施工时间。在混凝土施工时，需要注意两个方面，一方面是混凝土材料的均匀性，不仅需要保证摊铺后结构表面平整均匀，还应控制摊铺厚度在30～50cm；另一方面是在平仓时采取分散处理的方式，从而避免大颗粒不均匀分布，进而影响混凝土的使用强度。此外，浇筑混凝土时，还应注意混凝土振捣施工的操作顺序，要对振捣的强度进行实时监控。以防止振捣不足或振捣过量。当振捣至混凝土的表面没有大气泡并不再继续沉降即可停止振捣。还需要注意的是，为了防止混凝土完整性被破坏，振捣结束后，技术人员应缓慢抽离捣棒。

4.8.混凝土养护

混凝土浇筑工作结束后，不仅需要开展混凝土养护工作，还需要有专门的技术人员对后期维护工作进行跟踪，以保障混凝土的质量。对混凝土材料进行后期养护，其作用有两个，一是为了促进混凝土材料中的水化反应，加速混凝土的凝固；另外，混凝土养护工作可以防止由于外界环境的影响而引起的混凝土的硬化、开裂和收缩过度等损伤。混凝土养护方法需要根据具体的浇筑部位选择，并综合考虑施工项目的特点和需求。在新浇筑好的混凝土中，一般通过喷洒水的方式为混凝土表层补水，使混凝土的水化过程得以顺利进行。在环境温度较高时，很可能造成水的快速挥发，从而导致混凝土过缩，进而产生某些裂纹，这对库坝的建设和使用安全造成了很大的威胁。因此，需要对混凝土养护工作进行实时跟踪，对于养护中出现的问题必须进行及时修复，以确保混凝土品质。通常来说，混凝土的施工养护周期为28d，但是具体的养护周期需要结合施工地区的天气条件以及工程的效果进行调整。

5.结束语

综上所述，水库大坝是水利工程的重要组成部分，其对人民和整个民族都有着不可替代的正面作用。近年来，由于各种突发事件的频发，使得水库大坝混凝土施工技术受到了更多地关注。为此，应根据实际情况，对影响混凝土施工质量的各种因素进行分析，并通过对混凝土施工质量的控制，进一步完善混凝土施工技术，为国家水利建设提供保证。

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