水闸工程大体积混凝土施工技术

李鑫　时兴魁

【摘要】随着水闸工程建设要求的不断提高，研究其大体积混凝土施工技术凸显出重要意义。本文首先介绍了水闸工程大体积混凝土施工技术的准备工作，分析了其施工技术步骤，并结合相关实践经验，研究了其质量控制要点。

【关键词】水闸工程；大体积；混凝土；施工技术

一、前言

作为水闸工程施工中的一项重要技术，大体积混凝土施工技术在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究，将会更好地提升大体积混凝土施工技术的实践水平，从而有效优化水闸工程施工的整体效果。本文从介绍其施工准备工作着手本课题的研究。

二、施工准备工作

1.材料选择

（一）水泥

考虑本工程闸室混凝土的抗渗要求及泵送混凝土的泌水小，保水性能好的要求，确定采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，并通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗裂和抗渗能力。

（二）粗骨料

采用碎石，粒径5mm～25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（三）细骨料

采用机制混合中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

（四）矿粉

采用金龙S95级矿粉，增加混凝土的和易性，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

（五）粉煤灰

由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰对降低水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此要求粉煤灰的掺量控制在15%以内。

2.混凝土配合比

混凝土采用符合实际要求的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据设计混凝土的技术指标值、当地材料资源情况和现场浇筑要求，提前做好混凝土试配。

3.现场准备工作

基础底板钢筋及闸墩插筋预先安装施工到位，并进行隐蔽工程验收。基础底板上的预留闸门门槽底槛采用木模，并安装好门槽插筋。将基础底板上表面标高抄测在闸墩钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。

三、水闸工程大体积混凝土施工技术研究

1.降低水泥水化热

（一）混凝土的热量主要来自水泥水化热，因此选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土。

（二）充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中的水泥用量。

（三）使用粗骨料，施工中根据现场条件尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料；采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，可以改善混凝土的和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。

（四）在施工中我们应严格控制混凝土的塌落度，在现场设专人进行塌落度的测量工作，将混凝土的平均塌落度始终控制在120mm，对于塌落度大于130mm的混凝土杜绝使用。

（五）在基础内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

（六）在闸墩基础施工中，掺加10%～15%的大石块，减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。

2.降低混凝土入模温度

（一）选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热大气浇筑混凝土。夏季应采用温度较低的地下水搅拌混凝土，同时对于骨料进行遮阳、洒水降温，运输及浇筑过程中也采用了遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度。

（二）掺加相应的缓凝型减水剂。

（三）在混凝上入模时，采取强制通风措施，加速模内热量的散发。

3.加强施工中的温度控制

（一）在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，夏季应注意避免曝晒，注意保湿，冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。

（二）采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

（三）加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制。采用热敏温度计监测或专人多点监测，随时掌握与控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现。

（四）合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土堆积过大高差。

4.改善约束条件，削减温度应力。

在大体积混凝土基础与垫层之间设置滑动层，施工时采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。

5.提高混凝土的抗拉强度

（一）砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝上拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，为此在施工中应精选砂、石料厂将石子含泥量控制在小于l%，中砂含泥量控制在小于2%，减少了因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响。

（二）采取二次投料法，二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水和最下层的含粉煤灰较大的一层砂浆；加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

四、大体积混凝土施工的质量控制要点

1.组织相关参与各方，做好协调工作和预控措施

大体积混凝土浇筑、商品混凝土的制备和供应能力率先必须满足浇筑量的供应需求，而且混凝土的浇筑施工难度也较大。因此，监理应事先组织业主、总包、混凝土供应商进行协调，对大体积混凝土浇筑中易出现的问题作认真分析、研究，制定相应的解决措施，并督促总包组织成立现场混凝土浇筑临时指挥小组，负责协调现场工作。预控措施的完善，为整个混凝土浇筑的顺利进行打下基础。

2.结合现场的实际情况，严格审查大体积混凝土专项施工方案

监理工程师应要求施工单位根据总体进度的安排，及时报审大体积混凝土的专项施工方案，同时根据施工现场的平面布置、现场劳动力的组织安排情况，认真审查施工方案的每一个细节，纠正其中与现场实际情况不相适应的内容。在经过监理严格审查和施工单位的修改调整后，由总监签发执行。具较强的针对性和可操作性的施工方案，对大体积混凝土施工能起到积极的指导作用。

3.积极参与混凝土配合比设計与优化工作，加强控制手段

为在保证混凝土强度的前提下，有效地延缓凝结时间及峰温出现的时间，以减低水化热峰值，监理应会同施工方，选用具低水化热性能的水泥，并使用一定数量的减水剂、粉煤灰和矿碴粉等活性混合料，将混凝土的初凝时间控制在6小时以上。实践证明，采用低热性混凝土，不仅方便施工，还有效地防止了施工冷缝和温差裂缝的产生。

4.认真仔细检查，确保施工机具完好及备品备件的充足

在浇筑混凝土施工前，监理要求施工单位配备足够的安全人员、专业机械管理人员以及维修保养人员，配备足够的照明和施工机具，并对每一个施工机具的质量、性能作认真检查，发现有不符合要求的机具及时安排维修处理，保证所有施工机具的正常运转。

五、结束语

通过对水闸工程大体积混凝土施工技术的相关研究，我们可以发现，该项施工技术良好应用效果的获得，有赖于对其多项涉及环节与要素的充分掌控，有关人员应该从水闸工程建设的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的大体积混凝土施工技术应用方案。

参考文献

[1] 金国成.水闸软基处理中钻孔灌注桩的应用探讨[J].科技传播.2011（12）：170-171.

[2] 石浩志.朱效娟.水闸软基处理中钻孔灌注桩设计研究[J].中国水运.2013（13）：232-233.