水利水電工程大壩混凝土施工質(zhì)量探究

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摘要:在水利水電工程大壩混凝土施工中，質(zhì)量問題是重中之重，而混凝土裂縫、混凝土排氣管道系統(tǒng)問題是極易出現(xiàn)的安全隱患問題，基于此，文章主要對水利大壩工程混凝土施工中常見的質(zhì)量問題進行研究，并提出相應(yīng)的解法措施。

關(guān)鍵詞:水利水電工程;混凝土;大壩;質(zhì)量問題

引言

混凝土施工技術(shù)對于我國水利水電工程事業(yè)來說，是關(guān)鍵一環(huán)和重中之重，其施工質(zhì)量也直接影響著水利水電工程的使用年限，直接威脅著工程下游人民的生命和財產(chǎn)安全，因此，及時發(fā)現(xiàn)混凝土施工作業(yè)中的問題和尋找解決方法，顯得尤為重要，因此，文章主要討論水利水電工程大壩混凝土施工質(zhì)量問題及解決方法。

1水利大壩工程混凝土施工常見質(zhì)量問題

1.1混凝土水化熱產(chǎn)生的裂縫

在水利水電工程中，混凝土結(jié)構(gòu)極易產(chǎn)生裂縫，究其原因，主要有以下6種［1］。①在進行混凝土的澆筑作業(yè)時，出現(xiàn)水化反應(yīng)，尤其是大體積混凝土，發(fā)生水化時會出現(xiàn)大量的水化熱，從而導致混凝土內(nèi)部和表面出現(xiàn)較大溫差，導致混凝土發(fā)生畸變而出現(xiàn)裂縫;②混凝土澆筑后硬化過程會發(fā)生體積變化，體積收縮便導致組件變形而裂縫;③混凝土遇水后，會進行一系列化學反應(yīng)，堿性物質(zhì)與氧化硅進行反應(yīng)，并吸收水分導致體積增大，從而導致裂縫;④混凝土會發(fā)生蒸發(fā)，導致內(nèi)部水熱化，使得混凝土塑性收縮而產(chǎn)生裂縫;⑤混凝土大壩澆筑后，由于各個部位結(jié)構(gòu)不均勻而產(chǎn)生局部塌陷，導致拉扯裂縫;⑥由于混凝土密實性欠佳，空氣中的氧氣會進入混凝土中與鋼筋發(fā)生反應(yīng)，鋼筋銹蝕而導致體積增大，對混凝土進行擠壓，從而出現(xiàn)裂縫。以上6點是混凝土施工質(zhì)量問題中發(fā)生裂縫的主要原因，當然，并非每一種情況都一定會出現(xiàn)，下面，筆者詳細分析兩種混凝土澆筑中出現(xiàn)裂縫最常見的影響因素。1)受澆筑材料、工藝影響產(chǎn)生的裂縫問題?；炷廉a(chǎn)生裂縫最主要的問題，其實還是水化熱問題。在澆筑水利水電大壩混凝土時，水泥會進行水化反應(yīng)，從而出現(xiàn)水化熱，并隨溫度的持續(xù)下降，熱量從混凝土內(nèi)部持續(xù)向外散發(fā)，導致混凝土內(nèi)外出現(xiàn)溫度懸殊過大，這種溫差又促使混凝土體積不斷增加，而混凝土本身并不是可以拉伸的材料，因此，這種體積變化就導致混凝土出現(xiàn)裂縫。并且，混凝土澆筑后，也并非能夠?qū)ζ溥M行降溫處理，若盲目進行降溫，處于更高溫度值的混凝土會發(fā)生收縮，尤其是大體積混凝土，還容易導致貫穿裂縫，從而產(chǎn)生深層的裂縫。因此，這種裂縫問題，本身就是材料和施工工藝引起的?；炷翝仓囟扰c時間關(guān)系變化圖，見圖1。2)受澆筑環(huán)境影響產(chǎn)生的裂縫問題。當然，除受到材料的影響外，澆筑混凝土時的氣溫氣候等外部環(huán)境，同樣會對其產(chǎn)生影響。實際上，外部溫度對水利水電工程的施工會帶來較大的安全隱患，水利水電工程通常處于雨水充沛的區(qū)域，這種濕熱的環(huán)境容易受到氣溫的變化而變化，當突然降溫的情況發(fā)生，混凝土內(nèi)部的熱量會急劇向外散發(fā)，導致混凝度內(nèi)部和外部形成巨大的溫差，如若沒有對已經(jīng)澆筑的混凝土進行科學的保養(yǎng)維護，則必然會導致裂縫的產(chǎn)生，從而為工程帶來巨大的質(zhì)量問題和安全隱患。

1.2混凝土澆筑壩排氣管道系統(tǒng)易出現(xiàn)的問題

麻面問題是混凝土澆筑中排氣管道易出現(xiàn)的問題，這種問題產(chǎn)生的主要原因是振搗不夠密實。在進行混凝土澆筑時，混凝土中的氣泡沒有完全排出而停留在內(nèi)部，從而導致麻面。另一方面，水泥砂漿無法均勻填充、模板粗糙、濕潤度不足、模板接縫大等均會導致麻面問題的產(chǎn)生［3］。

2水利大壩工程混凝土施工常見質(zhì)量問題解決方法

2.1混凝土裂縫問題解決措施

前文已述，通過降溫措施去解決混凝土發(fā)生裂縫問題是不科學的，因此，主要的措施還是得通過材料和施工工藝去解決。1)選擇性能良好的水泥。為避免混凝土內(nèi)部溫度過高，在選擇水泥時，應(yīng)采用中低熱的水泥。目前市面上適合水利水電工程施工的水泥主要有低熱微膨脹水泥、酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥以及火山灰質(zhì)硅等。其中，硅酸鹽水泥擁有最小的收縮值，并且澆筑成型后強度很高，不易發(fā)生畸變，因此，是最適合用于水利水電大壩混凝土施工的水泥。硅酸鹽水泥幾種礦物名稱特性，見表1。2)選擇良好的施工工藝。在滿足施工標準時，降低混凝土的水灰比，減輕水泥的摻和量是一種較為良好的施工工藝。這種工藝需要滿足3個條件。①需加用一定比例的添加劑。通常情況下的水灰比不高于0.6［4］，為使得數(shù)值降低，向混凝土中添加一部分專用添加劑，例如塑化劑和高效減水劑則有利于減少對水泥的使用，從而在一定程度上降低水化熱出現(xiàn)的概率。②為進一步降低水泥的使用量，在進行混凝土攪拌時，可加入一定比例的粉煤在充當水泥，從而將骨料的配比率發(fā)生改變，進一步避免過高的水灰比。③在混凝土攪拌工藝方面，可以運用更加先進的攪拌工藝，比如運用較多的“二次風冷”攪拌工藝。這種工藝可以提升混凝土攪拌的流動性，并通過延緩混凝土散熱，從而降低水化熱現(xiàn)象發(fā)生。另外，還可以采用冰塊技術(shù)，也能改善混凝土施工時熱量的產(chǎn)生，從而最大程度上避免水化熱的產(chǎn)生。

2.2混凝土澆筑壩排氣管道系統(tǒng)問題解決措施

1)澆筑壩段出現(xiàn)串區(qū)和外漏問題的解決措施。在水利水電施工中，壩體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在施工過程中會因為質(zhì)量控制等因素出現(xiàn)串區(qū)和外漏的問題［5］。因此，保證混凝土澆筑順序是避免這種問題的有效手段。除此之外，在相鄰的兩個相串壩段間，應(yīng)該從低壩到高壩間采用一泵兩區(qū)向并聯(lián)的施工工藝，有順序的進行混凝土澆筑，這種澆筑方式可以有效避免混凝土澆筑帶的縫隙間因只有一道止?jié){裝置而出現(xiàn)漏漿的問題產(chǎn)生，同時也可以避免因混凝土搗鼓不密實而出現(xiàn)的止?jié){裝置失效的問題。2)采用倒壓水處理方法處理管道。如果能夠滿足可以打孔的排氣管道系統(tǒng)，則能夠采取打孔排氣的方式進行調(diào)節(jié)，如果不具備打孔的條件，則可以在進行混凝土澆筑時，在相鄰的壩段之間采用倒壓水的方式對排氣管道進行處理。

2.3提升混凝土澆筑壩施工管理方法

在水利工程這樣的綜合性項目施工過程中，容易出現(xiàn)管理混亂的問題。比如設(shè)計規(guī)劃管理、材料管理、施工驗收管理等多個方面。施工材料的質(zhì)量會直接影響混凝土的質(zhì)量，因此，在材料采購過程中，應(yīng)抽檢樣品，從源頭把控質(zhì)量。完善的管理制度能夠使得施工循循漸進，保證質(zhì)量、安全、效率同步提升，因此應(yīng)建立好監(jiān)理制度、安全管理制度等［6］。

3結(jié)論

在水利水電工程大壩混凝土施工的過程中，裂縫問題和排氣管道系統(tǒng)問題是最容易出現(xiàn)的安全隱患問題，裂縫問題主要是通過施工材料的選擇和施工工藝的更新來解決，而排氣管道系統(tǒng)問題則需主要預(yù)防串區(qū)、外漏的問題發(fā)生，可采用改變混凝土澆筑順序和倒壓水的方式來處理，同時，在水利水電工程中，完善施工管理的各項措施也是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

參考文獻:

［1］張靜，黃學清.淺談水利大壩工程混凝土施工常見質(zhì)量問題及管理措施［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2015(12):69－71.

［2］孫全勝，張德平.大體積混凝土水化熱溫度效應(yīng)的研究［J］.低溫建筑技術(shù)，2012(01):101－102.

［3］吳凡，王文武，魏民.水利大壩工程混凝土施工常見質(zhì)量不足及對策［J］.科技尚品，2016(01):33－35.

［4］任雁平.水利大壩工程混凝土施工常見質(zhì)量問題的控制措施［J］.珠江水運，2016(21):66－68.

［5］韓可林.碾壓混凝土大壩工程的施工質(zhì)量管理研究［D］.北京:國防科學技術(shù)大學，2008.

［6］鄭守仁.我國水庫大壩安全問題探討［J］人民長江，2012(04):16－18.

作者:梅淑霞 單位:寶雞市渭濱區(qū)水利水保工作站