水利水电工程大坝混凝土施工质量问题及解决方法

　　在水利水电工程中，混凝土结构极易产生裂缝，究其原因，主要有以下6种[1]。①在进行混凝土的浇筑作业时，出现水化反应，尤其是大体积混凝土，发生水化时会出现大量的水化热，从而导致混凝土内部和表面出现较大温差，导致混凝土发生畸变而出现裂缝;②混凝土浇筑后硬化过程会发生体积变化，体积收缩便导致组件变形而裂缝;③混凝土遇水后，会进行一系列化学反应，碱性物质与氧化硅进行反应，并吸收水分导致体积增大，从而导致裂缝;④混凝土会发生蒸发，导致内部水热化，使得混凝土塑性收缩而产生裂缝;⑤混凝土大坝浇筑后，由于各个部位结构不均匀而产生局部塌陷，导致拉扯裂缝;⑥由于混凝土密实性欠佳，空气中的氧气会进入混凝土中与钢筋发生反应，钢筋锈蚀而导致体积增大，对混凝土进行挤压，从而出现裂缝。以上6点是混凝土施工质量问题中发生裂缝的主要原因，当然，并非每一种情况都一定会出现，下面，笔者详细分析两种混凝土浇筑中出现裂缝最常见的影响因素。1)受浇筑材料、工艺影响产生的裂缝问题。混凝土产生裂缝最主要的问题，其实还是水化热问题。在浇筑水利水电大坝混凝土时，水泥会进行水化反应，从而出现水化热，并随温度的持续下降，热量从混凝土内部持续向外散发，导致混凝土内外出现温度悬殊过大，这种温差又促使混凝土体积不断增加，而混凝土本身并不是可以拉伸的材料，因此，这种体积变化就导致混凝土出现裂缝。并且，混凝土浇筑后，也并非能够对其进行降温处理，若盲目进行降温，处于更高温度值的混凝土会发生收缩，尤其是大体积混凝土，还容易导致贯穿裂缝，从而产生深层的裂缝。因此，这种裂缝问题，本身就是材料和施工工艺引起的。混凝土浇筑温度与时间关系变化图，见图1。2)受浇筑环境影响产生的裂缝问题。当然，除受到材料的影响外，浇筑混凝土时的气温气候等外部环境，同样会对其产生影响。实际上，外部温度对水利水电工程的施工会带来较大的安全隐患，水利水电工程通常处于雨水充沛的区域，这种湿热的环境容易受到气温的变化而变化，当突然降温的情况发生，混凝土内部的热量会急剧向外散发，导致混凝度内部和外部形成巨大的温差，如若没有对已经浇筑的混凝土进行科学的保养维护，则必然会导致裂缝的产生，从而为工程带来巨大的质量问题和安全隐患。

　　1.2混凝土浇筑坝排气管道系统易出现的问题

　　麻面问题是混凝土浇筑中排气管道易出现的问题，这种问题产生的主要原因是振捣不够密实。在进行混凝土浇筑时，混凝土中的气泡没有完全排出而停留在内部，从而导致麻面。另一方面，水泥砂浆无法均匀填充、模板粗糙、湿润度不足、模板接缝大等均会导致麻面问题的产生[3]。

　　2水利大坝工程混凝土施工常见质量问题解决方法

　　2.1混凝土裂缝问题解决措施

　　前文已述，通过降温措施去解决混凝土发生裂缝问题是不科学的，因此，主要的措施还是得通过材料和施工工艺去解决。1)选择性能良好的水泥。为避免混凝土内部温度过高，在选择水泥时，应采用中低热的水泥。目前市面上适合水利水电工程施工的水泥主要有低热微膨胀水泥、酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及火山灰质硅等。其中，硅酸盐水泥拥有最小的收缩值，并且浇筑成型后强度很高，不易发生畸变，因此，是最适合用于水利水电大坝混凝土施工的水泥。硅酸盐水泥几种矿物名称特性，见表1。2)选择良好的施工工艺。在满足施工标准时，降低混凝土的水灰比，减轻水泥的掺和量是一种较为良好的施工工艺。这种工艺需要满足3个条件。①需加用一定比例的添加剂。通常情况下的水灰比不高于0.6[4]，为使得数值降低，向混凝土中添加一部分专用添加剂，例如塑化剂和高效减水剂则有利于减少对水泥的使用，从而在一定程度上降低水化热出现的概率。②为进一步降低水泥的使用量，在进行混凝土搅拌时，可加入一定比例的粉煤在充当水泥，从而将骨料的配比率发生改变，进一步避免过高的水灰比。③在混凝土搅拌工艺方面，可以运用更加先进的搅拌工艺，比如运用较多的“二次风冷”搅拌工艺。这种工艺可以提升混凝土搅拌的流动性，并通过延缓混凝土散热，从而降低水化热现象发生。另外，还可以采用冰块技术，也能改善混凝土施工时热量的产生，从而最大程度上避免水化热的产生。

　　2.2混凝土浇筑坝排气管道系统问题解决措施

　　1)浇筑坝段出现串区和外漏问题的解决措施。在水利水电施工中，坝体的内部结构在施工过程中会因为质量控制等因素出现串区和外漏的问题[5]。因此，保证混凝土浇筑顺序是避免这种问题的有效手段。除此之外，在相邻的两个相串坝段间，应该从低坝到高坝间采用一泵两区向并联的施工工艺，有顺序的进行混凝土浇筑，这种浇筑方式可以有效避免混凝土浇筑带的缝隙间因只有一道止浆装置而出现漏浆的问题产生，同时也可以避免因混凝土捣鼓不密实而出现的止浆装置失效的问题。2)采用倒压水处理方法处理管道。如果能够满足可以打孔的排气管道系统，则能够采取打孔排气的方式进行调节，如果不具备打孔的条件，则可以在进行混凝土浇筑时，在相邻的坝段之间采用倒压水的方式对排气管道进行处理。

　　2.3提升混凝土浇筑坝施工管理方法

　　在水利工程这样的综合性项目施工过程中，容易出现管理混乱的问题。比如设计规划管理、材料管理、施工验收管理等多个方面。施工材料的质量会直接影响混凝土的质量，因此，在材料采购过程中，应抽检样品，从源头把控质量。完善的管理制度能够使得施工循循渐进，保证质量、安全、效率同步提升，因此应建立好监理制度、安全管理制度等[6]。

　　3结论

　　在水利水电工程大坝混凝土施工的过程中，裂缝问题和排气管道系统问题是最容易出现的安全隐患问题，裂缝问题主要是通过施工材料的选择和施工工艺的更新来解决，而排气管道系统问题则需主要预防串区、外漏的问题发生，可采用改变混凝土浇筑顺序和倒压水的方式来处理，同时，在水利水电工程中，完善施工管理的各项措施也是保证工程质量的关键所在。

　　参考文献:

　　[1]张静，黄学清.浅谈水利大坝工程混凝土施工常见质量问题及管理措施[J].中国高新技术企业，2015(12):69-71.

　　[2]孙全胜，张德平.大体积混凝土水化热温度效应的研究[J].低温建筑技术，2012(01):101-102.

　　[3]吴凡，王文武，魏民.水利大坝工程混凝土施工常见质量不足及对策[J].科技尚品，2016(01):33-35.

　　[4]任雁平.水利大坝工程混凝土施工常见质量问题的控制措施[J].珠江水运，2016(21):66-68.

　　[5]韩可林.碾压混凝土大坝工程的施工质量管理研究[D].北京:国防科学技术大学，2008.

　　[6]郑守仁.我国水库大坝安全问题探讨[J]人民长江，2012(04):16-18.

　　《水利水电工程大坝混凝土施工质量问题及解决方法》来源：《黑龙江水利科技》，作者:梅淑霞

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