水利水电工程混凝土施工技术与管理探析

王惠民

摘 要：最近几年，随着我国水利水电事业的不断发展，水利水电工程混凝土施工技术和管理发挥着越来越重要的作用。本文笔者通过总结自身的工作经验，分析了当前水利水电工程混凝土施工技术和管理存在的问题，并提出个人对水工混凝土施工和管理技术的一些体会，最后介绍了几项水利水电工程混凝土施工新技术。

关键词：水利水电 工程 混凝土 施工技术 管理

混凝土施工在水利水电建设事业中占有及其重要地位，特别是以混凝土水坝（闸涵）为主体的枢纽工程，混凝土费用约占工程总投资的50～70%，甚至更高，其施工速度直接影响整个工程的建设工期。合理安排水利水电工程混凝土施工计划，加强各个环节的管理，严格控制质量和成本，提高施工技术水平，具有极其重大的现实意义。

1.前水利水电工程混凝土施工技术和管理存在的问题

1 . 1施工和设计存在的问题

1.1.1一些中小型工程项目技术力量薄弱

尤其是国家正在实施的小型病险水库除险加固工程，点多面广，位置偏僻，基层技术力量薄弱，再加上个别从事施工的人员不能熟悉掌握混凝土的基本性能，不了解影响对混凝土质量产生的主要因素，在水利水电工程中不能确保施工质量。例如：某小型土石坝混凝土地下防渗墙的施工图纸对混凝土的要求仅标注强度等级C25，对弹性模量和塑性指标未提明确的要求；而另外一个水库除险加固工程的防渗墙混凝土强度等级为5Mpa，某领导坚持让设计部门修改到至少20Mpa。

1.1.2贫穷、偏远山区缺乏新技术和新材料

对于一些地处偏僻，经济落后的地区来说，他们在水利水电混凝土施工技术中不能及时运用一些新材料和新技术。某监理人员认为抗渗等级为S6渠道衬砌混凝土掺入高量I级粉煤灰是偷工减料；某造价人员审核C15D100混凝土配合比造价，认为C15混凝土水泥用量超过280kg，纯属浪费，加入引气剂纯属多余；某硫酸盐侵蚀地区，仅需要300方抗硫混凝土，但周围800km内没有抗硫水泥生产厂家，试验机构根据国内已很成熟的成功经验，提出混凝土中掺入优质粉煤灰、复合外加剂的抗硫混凝土配合比，既能满足抗硫要求，又能降低工程造价，但被县有关部门否决，理由是只有抗硫酸盐水泥可靠。

1.1.3混凝土设计片面强调强度等级，忽视耐久性要求

在一些水利水电工程设计中，设计人员一般是将工程的强度作为混凝土设计的重要依据，个别设计人员虽然也会考虑到混凝土构件的耐久性，但是因为缺乏充分的信息，他们片面认为混凝土的强度等级越高耐久性自然越好，这种行为会严重影响工程的质量。

1 . 2生产过程中存在的问题

1.2.1原材料存在的问题

（1）水泥。片面认为水泥强度等级越高越好，宁高勿低，对水工混凝土“高标号水泥配置低标号混凝土矛盾”缺少深入理解；某些人知识老化，认为只有硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥最好最可靠，粉煤灰水泥、火山灰水泥、矿渣水泥、复合硅酸盐水泥都有以次充好之嫌，殊不知这些水泥不仅正好满足水工混凝土低水化热、密实抗渗、防碱骨料反应、抗碳化等特殊要求，而且符合利用工业废渣、实现绿色环保的循环经济大战略。

（2）骨料。粗骨料分卵石和碎石，因其使用量庞大，在满足技术要求的前提下尽量就地取材。其颗粒级配、堆积密度及空隙率、针片状颗粒含量和超径含量在施工过程中因拌合机械计量装置简陋、误差较大，给混凝土施工质量带来比较大的波动，骨料的强度度和含泥量控制也难以严格要求。细骨料使用量也很巨大，因地域差别，质量参差不齐，所以混凝土配合比试验至关重要。中粗砂缺乏的地区使用，只要委托有实力的试验机构，完全可以用细沙甚至特细沙选配出可靠的混凝土配合比，满足工程要求。

1.2.2配合比误差较大

对于一些规模较小，位置地处偏僻的水利水电工程来说，现场绝大部分采用的是人工投料，虽然也备有配合比投料标牌，但是依然不能降低施工过程中的投料误差，归纳起来主要是因为三个方面的原因：一是没有控制好拌合的用水量，从而导致水灰比例偏大；二是混凝土中的砂石量过多；三是一些施工人员为了节约施工时间，没有等到添加剂完全融化成液体而是直接通过固体的方式投入，从而导致水泥不能均匀融合。

总之，因为混凝土中颗粒的级配、堆积的密度、空隙率以及针片状颗粒的含量和超径变化大，为了满足混凝土施工的流行性，必定要增强混凝土的砂率，要根据混凝土的填充包裹理论，适当的调整配合比，从而增加水泥的用水量，如此就很容易降低了混凝土的施工质量。特别是在浇筑泵送混凝土时，为了避免骨料赛管而将混凝土顺利输送到仓面，一些施工工地仅仅是通过最大程度提高混凝土的砂率和用水量的方式来满足混凝土施工性能的要求。

1.2.3混凝土拌合不均匀

在水利水电混凝土施工中，要想提高搅拌的效果，首先应该采用效果较好的强制式搅拌机。中小型工程大量使用简易小型搅拌机械，尤其是干硬性混凝土的拌合，质量难以保证。开发、研制和强制推广使用计量准确、稳定可靠的小型混凝土搅拌、运输机械十分迫切。

2.水利水电工程中混凝土施工管理的技术要点

2 . 1技术

技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作，是生产力的要素之一。没有技术，就谈不上施工。在砼浇筑施工过程中就包含着一些环节：模板工程、钢筋安装工程、砼拌合、运输、浇筑、温度控制和接缝处理等，这些施工技术至关重要，影响到整个工程的质量及安全。

2 . 2管理

在技术管理过程中，存在技术交底不彻底，质量检验不标准，技术开发不积极等问题。技术交底不彻底使施工人员对施工仓号的构造特点、施工工艺、技术安全措施等方面了解不清，造成施工过程中出现突发事件时，无从下手，导致施工环节重复，甚至发生重大事故。质量检验不标准，无规范可循，对质量就会得过且过，最终造成质量事故。技术管理中技术开发很重要，在施工过程中一味因循守旧，紧抱旧技术不放，这种保守主义观念影响技术的发展，难以提高技术水平。

2 . 3技术革新与改造

对于技术革新与改造，在大中型工程施工中都很注重，技术改造围绕提高质量、缩短工期、节约能源、降低材料消耗等目标，有计划、有步骤地进行，对工程施工起到积极作用。小型分散的工程的技术创新则严重不足，亟需加强。

3.两种特种混凝土在水电水电工程中的应用

3 . 1聚丙乙烯纤维混凝土在水利工程中的运用

3.1.1板式混凝土结构的应用

由于聚丙乙烯纤维混凝土具有干缩量小，能够在刚刚要凝固是有效抑制裂纹的等优点，可以有效降低板式混凝土出现开裂的情况。除此之外，在混凝土中适当的掺入一定量的聚丙乙烯纤维混凝土还能够降低生产成本，简化施工流程。

3.1.2喷射混凝土结构的应用

因为聚丙乙烯纤维混凝土具有很强的粘连性，非常适合被运用在喷射混凝土中。这类混凝土结构跟普通喷射混凝土结构相比，更能够降低回弹损失，每增加一次喷射厚度，都能够在很大程度上防止裂纹的产生，聚丙乙烯混凝土结构被运用在喷射混凝土中，能够有效控制水灰的比例，提高混凝土的质量。

3.1.3高速水流作用部位

在水电水利工程中，为了有效提高一些经常被高速流水冲刷、磨损的部位混凝土的抗冲蚀磨损能力，可以使用强度高的混凝土结构。采用聚丙乙烯纤维混凝土用能够发挥良好的抗冲磨性能。

3 . 2钢纤维混凝土在水利水电工程中的应用

由于钢纤维在拌和料中具有分散均匀的特点，这不仅跟原材料的组成有关，还跟搅拌工序存在很大的关系。钢纤维在拌合时，钢纤维混凝土各种组成材料的投放方法以及投放顺序跟普通混凝土存在一定差异，这类混凝土在拌合时，主要采用的是先干拌，后采用湿拌的方法，也就是先将水泥、煤灰粉、碎石、砂等投入到搅拌罐中，进行拌合，然后再将钢纤维材料均匀分散在拌合料中，并加入水和其他溶剂进行搅拌。钢纤维混凝土拌合料振捣的密实性，跟该类材料在拌合料中的分散均匀性和和易性有着很大的关系，根据大量事实显示，良好的钢纤维分散均匀性和易和性是拌合料振捣密实的前提，更是确保施工质量的重要环节。

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