水利工程大体积混凝土施工技术应用探析
摘要
关键词
水利工程;大体积混凝土;施工技术
正文
引言
在城市化建设中,因水利施工需要,具有较大几何尺寸且需现场浇筑的大体积混凝土得以广泛应用,但也因其体积过大,而普遍性面临水化热与体积变化控制难题,这使得裂缝预防更为重要。作为大体积混凝土,出于预防裂缝考虑,更需从构造设计优化、掺加料选择、原料配比控制、浇筑养护、后浇带施工等关键性技术入手,使大体积混凝土质量呈现效果达到最佳,消除水利质量隐患,使大体积混凝土施工技术得到更好应用,下面将就此展开详述。
1大体积混凝土特点
大体积混凝土的厚度与尺寸都远大于普通混凝土,在进行大体积混凝土设计时,要做好分析,确保结构稳定,保证大体积混凝土质量能够达到水利工程的要求标准。大体积混凝土具有如下特点:(1)施工工艺复杂大体积混凝土项目对于水利工程施工具有重大影响,整体施工环境较为复杂,施工期间存在大量不稳定因素,会对后续施工开展以及竣工后应用和质量造成不良影响。同时,大体积混凝土施工对养护温度要求也较高,在振捣时,要确保整体振捣作业的合理性。此外,施工中会应用到大量材料,各种材料性能也都会对后续施工造成影响。因此,要保证各项材料性能都可以达到预期。虽然施工中各项操作难度都不高,但是需要施工人员注意的细节较多,这也就导致了施工工艺复杂。(2)容易出现裂缝大体积混凝土体量较大,其容易出现裂缝,裂缝的出现不仅会影响大体积混凝土外观,而且会对质量造成直接影响。因此,在具体施工开展时要注意对施工环节进行控制,管理好细节,尽量减少裂缝的出现。(3)消耗材料较多相较于普通的混凝土施工技术,大体积混凝土施工技术的一个显著的特点就是体积大、表面积大,浇筑施工所需要使用到的混凝土规模更大,这就要求工作人员需要使用更多的材料来制备混凝土以供施工使用。除此之外,一般的水利施工项目对于施工的效率和质量都有着较高的要求,为了能够达到质量上的标准,施工人员有时就需要加大混凝土以及其他水利施工材料的投入使用,来提升施工项目的质量。(4)整体要求较高一般情况下,使用大体积混凝土施工技术进行施工的主要是一些高层水利的施工项目,或者是大型设备的施工项目当中,这些类别的建设施工工程普遍施工难度较大,对于施工效率和施工质量的要求更加严格,并且大多数建设施工工程都要求不能够预留施工缝,需要进行连续浇筑。这些因素都意味着大体积混凝土施工技术的实际应用相较于普通施工技术有着更高的整体要求。
2水利工程大体积混凝土施工技术应用探析
2.1配合比设计
在大体积混凝土砂浆配比的整个环节,原材料的质量有待提高,其中,混凝土是关键原材料,其质量需要得到保证,因为大体积混凝土非常容易受到水热破坏,因此,必须选择低水热混凝土,以保证混凝土水热水平符合大体积混凝土施工规范。同时,在设计混凝土配合比时,要高度重视相关因素的影响,如混凝土的粘结性、可靠性等。为提高泵送性,根据混凝土中掺入适当的粉煤灰,若要提高其质量,则在配置时加入一定量的外加剂。现阶段,合理降低混凝土的配合比,提高其抗压强度及泵送性,将为水利工程大体积混凝土的施工树立良好的标准。对于混凝土的选择,首先要选择混凝土配合比低的粉煤灰,同时,要保证大体积混凝土施工中使用的水泥土配合比小于270kg,外加剂的二次选择应根据水利工程的相应条件和混凝土的适应性以及具体应用的实际效果而定,尽量选用外加剂作为初凝混凝土减水剂,减少和降低混凝土配合比的组成。对于配比的设计方案,合理降低混凝土的配合比,保证混凝土易施工,提高项目的可靠性是关键目标,参照各个综合要素,最终明确混凝土砂浆配合比。在保证施工安全的情况下,混凝土砂浆配合比应符合下列标准:首先尽量降低混凝土配合比的水泥水化热;其次,保证整个施工过程的可执行性,尽可能降低水灰比,将水灰比控制在35%~45%之间;最后,混凝土的需水量应降低到更大的水平,灌溉水的初凝时间应有效控制在20小时左右。
2.2大体积混凝土的运输
大体积混凝土的运输需由专门运输车辆完成,如具备防雨防风性能的运输车。在运输时混凝土需维持在搅拌状态,要提前选择运输路线,把控运输时间,最大限度地防止其发生离析状况。如果其达到施工场地后,无法符合施工需求,需及时停止使用,及时调换,保证水利工程整体质量。
2.3浇筑和振捣混凝土
浇筑混凝土时间上的选择。在水利工程施工过程中,运用大体积混凝土技术的一大要点就是混凝土浇筑,而混凝土浇筑时间需要选在一日中温度最低的时段展开,也就是应当尽量安排在晚上。混凝土与泵送运输使用混凝土专用罐车运输到施工场地,场地浇筑过程中,需要搭配采用混凝土泵车展开泵送施工,与此同时泵送车每小时运输混凝土满足施工基本需求。在进料口处设定遮阳棚,泵管采取麻袋进行覆盖,同时洒水将温度降低。浇筑方式选择方面,大体积混凝土整体性有着比较严格的要求,需要使用连续浇筑的方法,与此同时需要做到分次分层浇筑与振捣,施工过程中要确保上下层连接位置结合妥当,保证不会产生施工缝。需要按照设施设备情况与施工场地混凝土供应条件,预先制定好分层分段浇筑方式,严格遵循根据短边开始,围绕长边推进的原则,于混凝土允许间歇时间以内做好浇筑施工工作,以此预防产生施工缝。混凝土振捣需要按照泵送混凝土浇筑过程中构成的坡度情况,在各个浇筑带前后设置两道振捣棒,首道设置于混凝土卸料处,次道设置于混凝土坡角位置,保证下部混凝土夯实,避免出现集中堆积的现象,需要振捣充分,让混凝土表面泛浆,不会出现气泡为止。
2.4合理优化测温技术
稳定性是大体积混凝土施工开展时的一项常见问题,为了确保稳定性,要采取合理控制各项裂缝,以免出现大量裂缝,导致工程质量无法达到预期,而引起裂缝出现的关键因素就是温度变化。大体积混凝土施工开展时,对温度有着明确规定。因此,合理应用符合要求的测温技术则显得尤为重要。可见,要不断优化测试技术,提高测温技术的先进性,通过对该项技术的合理应用,完成对大体积混凝土温度情况全面监控,实现对裂缝的合理预防,减少裂缝的出现。具体施工开展时,施工人员可以采用电阻型的温度传感器对大体积混凝土温度进行监测,设置多个采集点位,对各个温度检测点位进行精准编号,依据点位依次测量每个点位温度,并做好各项记录。在进行温度测量期间,要确保测温线和钢筋的接触都是合理的,保证各项数据准确无误。对于大体积混凝土来说,内部温度与外部温度温差过大是引起裂缝的主要原因,做好温度控制能够减少裂缝的出现。如果工作人员可以在温度恒定情况下开展大体积混凝土养护作业,在拆模时,确保大体积混凝土外部和内部温差始终都被控制在25℃以内,保证温度差不会超过这一数值,且强度需要超过75%,只有达到这一要求之后,才能开展拆模作业。同时,还要做好大体积混凝土表面隔热作业。通常来说,大体积混凝土内温度散热速度远低于表面散热速度,这就会导致内外温差过大。因此,完成大体积混凝土浇筑后,施工人员应当采用塑料膜进行覆盖,并且要采取洒水方式进行养护,提高大体积混凝土抗裂性,减少裂缝的出现。
2.5科学应用养护技术
出于质量控制需要,在完成浇筑后,对于大体积混凝土,保温养护是不可或缺的质保措施。而覆膜养护等措施的实施,多是以内外温差控制为目的,需要有足够的养护时长(通常在15d以上),同时,还需做好表面保湿与通风工作,优化大体积混凝土养护环境,提高温度应力的可控性,避免干缩裂缝等病害发生。而对于浇筑初期所出现的塑性裂缝问题,需及时采取处置措施,如二次压光。保温材料的选择并不固定,薄膜、草袋等均可应用,但要考虑施工环境需要。若混凝土构件地处寒冷地带,还可为其专门搭建保温棚。同时,温度作为关键指标参数,在进行保温养护时,如有需要,可经技术手段加以监测,了解养护期间温度变化,进而方便调整保温措施。还需注意的是,降温措施的实施,需要突出自然、均匀要求,以免因不良人为干预而对大体积混凝土造成二次损伤。此外,在模板选择方面,若大体积混凝土模板选择为钢模,则应当另设保温措施,而若以木模为主,则可将其视为保温材料,但养护措施需依实际确定。
2.6采取有效措施降低水泥水化热
一是水泥水化热是混凝土热量产生的主要原因。因而在选购原材料时,应尽量选择低水化热的混凝土,如矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土。二是对混凝土的后期强度应进行合理有效的运用,从而减少水泥用量。三是结合工程实际条件,尽量选用颗粒大、优良的粗骨料;并对减水剂和掺加粉煤灰的融合技术进行科学合理的应用,改善混凝土的和易性,降低水灰比,减少水泥用量,从而达到降低水泥水化热目的。四是应对混凝土的坍落度进行严格控制,且指派专业人员对坍落度进行测量,必须将混凝土的平均塌落度控制在120mm,一旦超过120mm通过禁止使用。五是在基础内部预埋冷却水管,循环冷却水的方法来降低混凝土水化热温度。六是为减少水泥用量及降低水化热,施工人员应在闸墩基础施工中掺加一定数量的大石块。
2.7后浇带施工作业
针对水利工程中硬质混凝土结构来说,在具体施工最后阶段,要采取均匀方式完成混凝土浇筑,进而让混凝土的每个部分都可以连接到一起,形成一个具有较强凝聚性的整体,确保混凝土结构稳定、完整。在后浇带浇筑时对于施工质量的控制可以从以下几个方面入手:第一,依据水利工程具体情况,选择相应的混凝土材料,添加适量的减水剂或膨胀剂,确保混凝土施工配合比可以达到制定要求,同时,要适当延长搅拌混凝土时长。第二,浇筑作业要严格结合事先设计好的方案开展,而且要结合规范进行振捣,实现对后浇带浇筑作业的合理调节。
2.8特殊天气条件下施工作业优化
在超低温、高温、大风等特殊温度标准下,大体积混凝土浇筑是一项艰巨的任务,必须进行专业的维护,以确保施工质量。在超低温天气情况下,一般采用降温放水的对策来保持混凝土的温度,大体积混凝土的温度一般控制在30℃以内。在超高温空气条件下,一般采用沸水搅拌试样,结合原料加热,使混凝土在进入模具前升温,同时保证温度在标准以上最低温度5℃,应该在浇注后立即进行,使用塑料薄膜和温控原材料进行隔热保护工作。强风条件下作业一般是用原材料抵御强风,增加混凝土模压的频率,浇筑后立即用塑料薄膜原材料覆盖措施,防止过度风干。
结语
综上所述,在城市高速发展背景下,水利数量规模急剧增长,大体积混凝土的应用也更为普遍。尽管说大体积混凝土的应用,较好的满足水利工程结构设计需要,然而其具有体积大、施工条件复杂、养护要求高、裂缝病害多发等特点,加大水利施工难度。要想提高裂缝预防效果,首先要了解其关键因素,受冷缩与干缩变形影响,再加上结构内外约束,使得裂缝发生成为常态。在此基础上,需重视施工要点掌控,优化浇筑施工方案,采取必要温度应力控制措施,并依据浇筑与养护技术要求,有序开展大体积混凝土施工,建立起混凝土质量保障体系,更好地服务于水利建设。
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