水电站大体积混凝土施工质量控制

水电站大体积混凝土施工质量控制

黄忠仕周彦娜

（中天路桥有限公司湖北武汉430015

湖北天一建筑设计有限公司湖北武汉430060）

摘要：随着我国经济的发展，越来越多的水电站正在兴建。而对于水电站这种大型且复杂的工程来说，大体积的混凝土技术则是较为适用的一种技术。然而在实际施工与使用的过程中，出现的最为频繁，情况最为严重的是混凝土裂缝问题。大体积混凝土施工中的混凝土裂缝问题长期困扰着施工单位。对此本文进行简要分析。

关键词：水电站；大体积混凝土；施工质量

1水电站大体积混凝土质量通病

1.1出现施工冷缝的现象

因大体积混凝土通常浇筑量大，在分层浇筑时，时间控制发生偏差，没有在前一层混凝土初凝前浇筑下一层混凝土，或因停电、机械故障等原因造成混凝土不能连续浇筑从而出现冷缝。

1.2出现泌水的现象

大体积混凝土在浇筑过程中，上层浇筑与下层浇筑的施工间隔不宜太久，否则在上下层之间会出现泌水的现象。但在大体积混凝土浇筑过程中，受多方面因素影响，上、下层浇筑的间隔往往过久，因而引发泌水现象。泌水现象在一定程度上可以降低混凝土的强度，使混凝土出现起砂及脱皮等多种恶劣的后果。此外，泌水现象还可以使混凝土的体积缩小，促成了混凝土塑性裂缝的产生。

1.3出现温度裂缝的现象

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，而在整体浇筑过程中，混凝土内部及外部出现较大的温差，因此很容易引发温度裂缝，温度裂缝主要有两种情况，即表层裂缝及贯穿性裂缝。

2解决水电站大体积混凝土质量通病的对策

2.1混凝土材料的选择

在混凝土中最必不可少的物质就是砂石骨料。混凝土体积与松散砂石骨料的比例为：1：1.5，因此像水电站这种大体积的混凝土则需要大量的砂石骨料。砂石骨料质量的优劣与混凝土的造价以及质量有着十分密切的联系，所以骨料的选择在混凝土施工中占据着十分重要的位置。骨料的选择可以从以下几个方面着手：①混凝土所使用的骨料应该是纯净无杂质的，且其中石、砂的含泥量应保持在2%之下，坚决拒绝使用海砂；②在可泵送条件下的粗骨料，应选择砂石直径在6～21mm之间的配石子，以便控制混凝土的收缩变形。③在骨料进行加工时可以掺夹一定量的粉煤灰。而粉煤灰的使用量要保持在10%以下。并且值得注意的是，当骨料的细度合理并且粉煤灰质量过关的情况下才能添加粉煤灰。在混凝土中掺夹粉煤灰，能够提高一定程度的耐久性以及抗渗行、抗裂性。

2.2配合比设计控制措施

（1）大体积混凝土一般都是通过泵送浇筑，因此根据泵送要求和降低单位水泥用量两个方面来考虑配合比的设计。水泥用量一般为280~300kg/m3，不超过400kg/m3，砂率控制在40~50%左右。石子要求级配良好，且骨料的最大粒径d和泵管直径D的比值应满足d/D≤1/3，坍落度可控制在12~18cm。

（2）商品混凝土质量的控制。施工前可根据混凝土站报送的配合比及材料化验报告来控制，必要时施工前进行实地考察，施工中抽查，另外其供应力必须重视，不可出现供应中断现象。

（3）混凝土的搅拌和运输也是保证合理的配合比的重要环节，混凝土必须用机械搅拌，掺有外加剂的混凝土搅拌时间应相应延长，一般为2~2.5分钟。混凝土的运输可采用手推车、翻斗车及混凝土灌车边走边搅拌，以保证混凝土的质量。

2.3施工温度的控制措施

冬季施工时可采用蓄热法，利用保温模板和保温材料防止冷空气侵袭，以达到降低混凝土内外温差的目的。

夏季施工时应采取有效措施降低混凝土内部的实际温度，如使用冷却水作为拌和用手、采用拌合水中掺入冰屑、砂石采取遮阳措施和喷冷水降温、混凝土浇筑后采用冷水养护或采用覆盖材料养护等措施。

2.4加强混凝土表面的处理及泌水的处理

2.4.1泵送混凝土的外表常常由于水泥浆出现太多的水分而致使流失过快，进而混凝土外表出现收水裂缝的现象，为了避免这种现象的发生，要特别注意混凝土的浇筑过程，在初凝之前，混凝土必须实施二次振捣，在振捣过程中必须注意振捣的时机，通常以混凝土振捣后在实施振动棒抽出时未出现振动眼，混凝土呈现自然闭合为最佳的时机，振动结束后应及时使用滚筒实施碾压，在碾压结束后，选择木槎板进行打磨，提高其压实度，避免出现收水裂缝的现象。

2.4.2大体积混凝土在施工过程中，必须对其外表进行保温潮湿等重要的养护措施，可以选择双层塑料布以及双层草包实施全封闭的养护，使混凝土内部的水分保持足够的湿度，同时要使混凝土内部温度及外部温度的温差保持在25℃之内，选择电热板对混凝土实施照射，使混凝土外表温度出现升高的趋势。所以大体积混凝土在施工结束后的12-14小时之内必须选择电热板覆盖在其外表，实施保温养护的作用，其保温养护时间必须超过两个星期。

2.5混凝土的浇筑

2.5.1分层施工的厚度

每一个层次缓凝土的厚度应该控制在振动棒长1.3倍以内；在对上次进行振捣的同时，要将振动棒插入下面一层的混凝土中，以便使两层之间的联系更紧密。除了要考虑混凝土分层的厚度以及振动棒的长度之外，还要考虑配筋情况、混凝土供应量的多少以及浇筑的速度等方面的情况。

2.5.2混凝土施工缝的处理

在混凝土施工缝进行浇筑时，混凝土底层的强度等级不能小于1.5MP。并且在下一层混凝土的表面之上，应该软弱混凝土层、清除松动石子或者是水泥薄膜，再用水对其进行冲洗，使其能够保持充分的湿润。在进行浇筑工作之前，最好能够在施工缝处一层15～20mm的水泥砂浆，在振捣时要细致，从而保证新旧混凝土的能够充分融合。

2.5.3大体积混凝土的表面处理

由于大体积混凝土其表面上的水泥浆较为厚实，因此在进行浇筑之后要严肃对待。一般情况下，初凝之前的2个小时之内，可以先使用长括尺来讲表面刮平，并且还要用铁滚筒进行多次的碾压，再用木楔来将其打磨，以保证收缩裂缝的闭合。在大约15个小时之后，便可以使用湿草袋来进行养护。

3大体积混凝土养护控制

大体积混凝土养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，养护时间不应少于14d。保温主要是减少混凝土的热扩散，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，同时延长散热时间，使混凝土的平均总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。混凝土在潮湿的条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土的极限抗拉强度，并且刚浇筑的混凝土，水化速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土产生干缩裂缝。砼养护应遵循降温速率“前期大后期小”的原则。因养护前期混凝土处于升温阶段，温度应力较小，而抗拉强度增长较快，在保证砼表面湿润的基础上尽量少覆盖，让其充分散热，以降低混凝土的温度，即养护前期混凝土降温速率可稍大。养护后期混凝土处于降温阶段，温度应力较大，应加强保温，控制降温速率。本工程根据实际需要，前期采用蓄水法养护，后期采用薄膜加草垫保湿法养护，产生了良好的效果。

4结语

水电站大体积混凝土施工中，针对量通病的防治，应在减优化配合比设计、改善施工工艺、做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施，坚持严谨的施工组织管理，才能最大限度地减小和消除质量通病的产生，使大体积混凝土质量得到保证。

参考文献：

[1]宗建伦.天花板水电站高温季节大坝碾压混凝土施工质量控制[J].水力发电，2011，6（17）：71-73-90.

[2]刘兴可.大体积混凝土的开裂机理及控制措施.建材技术与应用，2010年10期.