论文部分内容阅读
摘 要：水利工程施工任务重，强度大，时间紧，周期性强，另外由于工程要保证汛前投入使用或具备一定的度汛条件，一般都要经历冬季施工。水利工程的建设离不开混凝土的使用，气温对混凝土浇筑的影响较为明显。要落实冬季施工方案，必须先解决冬季施工过程中温度对混凝土带来的一系列难题。本文针对水利工程冬季混凝土施工中常出现的问题进行了分析探讨，简单介绍水利工程大体积混凝土冬季施工过程中的冻胀因素、施工因素及冬季混凝土施工规范技术指标要求，并提出了水利工程冬季混凝土施工技术的相应优化对策。
关键词：水利工程；施工技术；混凝土；冬季
由于水利工程施工的特殊性，冬季不断降低的温度为水利工程混凝土施工带来不利的影响。温度较低时，由于冻胀热性和水化热反应混凝土中的游离水体积会发生变化，形成无序孔隙、裂缝等施工质量问题，进而影响到水利工程基础混凝土的强度，使工程竣工后难以正常投入使用，工程安全性无法得到保障。为了更好地进行冬季混凝土施工，达到相关规定的规范标准要求，施工方应制定合理的冬季施工方案，采取有效的施工措施，保证工程的最后完成质量。本文针对冬季混凝土施工程中常出现的问题，解决方案及养护措施进行了探讨和分析。
一、水利工程冬季混凝土施工技术指标
水利工程冬季混凝土施工技术指标主要分为混凝土温控要求和质量控制指标。冬季低温环境下水利工程的施工建设需要严格控制好施工温度，最低温度稳定在-3摄氏度左右或日平均气温稳定在5摄氏度以下是低温季节混凝土施工的气温标准。由于在低温下，混凝土的水化作用会消失，内部游离水开始结冰，产生冰晶应力，使得混凝土的防渗性能和相应强度均降低，严重情况还会导致混凝土丧失承载能力。低温条件下，施工单位需采用相应的温控措施保证混凝土的入仓温度在5摄氏度左右。若日平均气温在-15摄氏度到10摄氏度范围内，宜采用暖棚蓄热法或综合蓄热法进行工程的温度控制；若日平均气温在-10摄氏度到5摄氏度范围内，水利工程中混凝土施工的温度控制可采用蓄热法。蓄热法这种方法施工费用低，工艺简单，但内部保温十分重要，应尽量避免外露表面与角部受冻，且要延长养护龄期。由此可见，想要提高水利工程冬季混凝土的施工质量水平，温控措施必不可少。混凝土表面在浇筑后15天内需满足不低于5摄氏度的技术要求，混凝土分层浇筑过程中，不能直接在地面进行混凝土浇筑，应按照相应的施工技术标准，在合理的防护措施下，进行混凝土浇筑施工操作，保证混凝土浇筑的前一层的表面温度在1摄氏度以上，再进行下一步施工操作。
二、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
水利工程冬季混凝土施工其结构、质量、外观破坏主要由于施工质量因素、低温冻胀因素等方面引发。冬季混凝土施工过程中常见的主要问题如下：
1.结晶腐蚀
结晶腐蚀这种情况会阻碍混凝土表面的水分蒸干，甚至影响混凝土与饰面层的结合。形成这种情况的主要原因是由于混凝土硬化后，某种外剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，使得混凝土表面返霜。
2.混凝土裂缝与钢筋的锈蚀
钢筋的氧化锈蚀会伴随体积膨胀，致使混凝土裂缝沿箍筋或主筋方向产生。混凝土的早期强度低，安定性弱、失水太快、水灰比太大也会引起开裂。混凝土的内部游离水由边缘向中心移动，聚集后形成压力的也会引发混凝土的轴向裂缝。
3.表面起灰
表面起灰的主要特征为表面起灰，砂浆和粗骨料相脱离，骨料裸露。主要原因是混凝土离析，混合物水灰比太大，保水性差，粘聚性弱、泌水严重、养护温度低，内外作用使得水泥水化基于停止，混凝土水分消散，产生表面起灰现象。
4.水分转移与结构疏散混凝土
水分转移与结构疏散混凝土一旦发生结构疏散或水分转移，表面就会呈现土黄色、冰晶，声音空哑、砂浆骨料结合脆弱等为特征。同时在混凝土内部压力、湿度差、温度差的内外双重作用下，使水分自边缘向中心移动造成空隙。对混凝土的内部结构造成破坏，严重情况下还会危及整个工程的混凝土整体结构，丧失应有的抗拉裂和承载能力，出现断裂、裂缝、裂隙的破坏现象。
5.施工质量引起的混凝土破坏
由于冬季环境下影响混凝土施工质量的因素较多，一些外界环境条件也会引发最终混凝土施工的质量问题。施工区的自然土基质量较差，施工过程中振捣不到位、不密实，混凝土工程的设计不够合理规范，养护措施不到位等都是影响施工质量引起的混凝土的破坏原因。
三、水利工程混凝土冬季施工技术对策
1.混凝土选料对策及搅拌对策
合理选用混凝土配比和原材料是确保冬季混凝土施工高性能高质量完成的重要保障。合理选取混凝土施工原材料，并在施工过程中混凝土的强度、配合比、等级严格按照施工设计要求。优选施工原料，充分结合工程特性。在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，在施工过程的材料配比过程中，应注意掺合材料对混凝土抗渗抗冻等性能的影响，可以适当加入提高抗冻性效果显著的外加剂，如早强剂、减水剂、防冻剂、速凝剂等外加剂。混凝土的拌合水也会对混凝土施工产生影响，在施工过程中为了减少冻害带来的影响，应将配合比中的用水量尽可能控制在标准的最低限度。一般洁净的天然水或饮用的自来水都满足拌制混凝土用水的标准，但污水、pH值小的酸性水、硫酸盐含量超过水重约1%的水、工业废水，均不可在混凝土搅拌中使用，否则会破坏混凝土的施工质量。水灰比应控制在0.5-0.6范围内，混凝土的水泥最小用量大于300kg/m3，水泥标号大于32.5号。严格控制水泥碱含量，保证在0.6%左右，熟料碱应控制在0.5%左右；防止在浇筑过程中混凝土内碱活性骨料出现膨胀现象，以确保混凝土较高质量的完成。
2.混凝土的运输与浇筑
选择最佳运输路线、搅拌机摆放位置，尽量缩短运输距离，缩短运输时间。装运拌合物用的容器应有一定的防寒保温措施。正确选择运输容器的形式、保温材料和大小。混凝土浇筑前，应清除钢筋和模板表面杂物，选取放热量较低的水泥原材料，采用合适的温控措施将施工混凝土的内外温差控制在25摄氏度以内；结合水利工程施工的特殊工程特性设计合理的浇筑方案，改善水利工程的强度与和易性。冬季施工过程中，混凝土浇筑多采用分层浇筑。层与层之间满足相应的技术要求与质量要求，在任何情况下，混凝土的灌注温度都要高于5摄氏度，保证浇筑接合处振捣密实，防止出现分层离析泌水现象。
3.采取合适有效的混凝土养护措施
严格按照施工设计和相关技术规范，在混凝土的现场施工作业中，结合工程所在地区的地质、气象等特性的实际情况，优化各项工艺的施工。改变常规做法，晚间浇筑混凝土，及时进行现场人工振浆和初抹面两遍，等到白天温度回升后，在进行最后的抹面和压纹。施工现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。严格按照冬季混凝土养护技术措施，采用有效合理的保湿保温养护措施。及时注意天气变化情况，遇到冷空气入侵或阴雪天气，应等待气温回升后再进行施工作业。确保混凝土的施工与养护均以高质量水平完成。
四、结束语
水利工程混凝土的施工应根据工程特性和工程的具体实际情况，合理设计施工方案，提高施工团队的施工技术与施工工艺水平，严格把握各施工环节的施工质量与技术操作，做好施工与养护双向保障，确保混凝土冬季施工高效率高性能高质量的优质工程建设。
参考文献：
【1】DL/T5144——2001，水工混凝土施工规范[S].
【2】李国强.简明高层钢筋混凝土结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.2001.
【3】马海波，浅谈水利工程中钢筋混凝土工程的质量控制[J].宁夏水利，2007，（2）；63-66
【4】JG104-97.建筑工程冬期施工规程[S].北京；中国建筑工业出版社，1998.
【5】吴海江.浅谈水利工程冬季施工管理[J].石河子科技.2004.（2）.
【6】范新兵.试论水利工程的冬季施工技术质量措施[J].新疆有色金属.2008.（1）.
关键词：水利工程；施工技术；混凝土；冬季
由于水利工程施工的特殊性，冬季不断降低的温度为水利工程混凝土施工带来不利的影响。温度较低时，由于冻胀热性和水化热反应混凝土中的游离水体积会发生变化，形成无序孔隙、裂缝等施工质量问题，进而影响到水利工程基础混凝土的强度，使工程竣工后难以正常投入使用，工程安全性无法得到保障。为了更好地进行冬季混凝土施工，达到相关规定的规范标准要求，施工方应制定合理的冬季施工方案，采取有效的施工措施，保证工程的最后完成质量。本文针对冬季混凝土施工程中常出现的问题，解决方案及养护措施进行了探讨和分析。
一、水利工程冬季混凝土施工技术指标
水利工程冬季混凝土施工技术指标主要分为混凝土温控要求和质量控制指标。冬季低温环境下水利工程的施工建设需要严格控制好施工温度，最低温度稳定在-3摄氏度左右或日平均气温稳定在5摄氏度以下是低温季节混凝土施工的气温标准。由于在低温下，混凝土的水化作用会消失，内部游离水开始结冰，产生冰晶应力，使得混凝土的防渗性能和相应强度均降低，严重情况还会导致混凝土丧失承载能力。低温条件下，施工单位需采用相应的温控措施保证混凝土的入仓温度在5摄氏度左右。若日平均气温在-15摄氏度到10摄氏度范围内，宜采用暖棚蓄热法或综合蓄热法进行工程的温度控制；若日平均气温在-10摄氏度到5摄氏度范围内，水利工程中混凝土施工的温度控制可采用蓄热法。蓄热法这种方法施工费用低，工艺简单，但内部保温十分重要，应尽量避免外露表面与角部受冻，且要延长养护龄期。由此可见，想要提高水利工程冬季混凝土的施工质量水平，温控措施必不可少。混凝土表面在浇筑后15天内需满足不低于5摄氏度的技术要求，混凝土分层浇筑过程中，不能直接在地面进行混凝土浇筑，应按照相应的施工技术标准，在合理的防护措施下，进行混凝土浇筑施工操作，保证混凝土浇筑的前一层的表面温度在1摄氏度以上，再进行下一步施工操作。
二、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
水利工程冬季混凝土施工其结构、质量、外观破坏主要由于施工质量因素、低温冻胀因素等方面引发。冬季混凝土施工过程中常见的主要问题如下：
1.结晶腐蚀
结晶腐蚀这种情况会阻碍混凝土表面的水分蒸干，甚至影响混凝土与饰面层的结合。形成这种情况的主要原因是由于混凝土硬化后，某种外剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，使得混凝土表面返霜。
2.混凝土裂缝与钢筋的锈蚀
钢筋的氧化锈蚀会伴随体积膨胀，致使混凝土裂缝沿箍筋或主筋方向产生。混凝土的早期强度低，安定性弱、失水太快、水灰比太大也会引起开裂。混凝土的内部游离水由边缘向中心移动，聚集后形成压力的也会引发混凝土的轴向裂缝。
3.表面起灰
表面起灰的主要特征为表面起灰，砂浆和粗骨料相脱离，骨料裸露。主要原因是混凝土离析，混合物水灰比太大，保水性差，粘聚性弱、泌水严重、养护温度低，内外作用使得水泥水化基于停止，混凝土水分消散，产生表面起灰现象。
4.水分转移与结构疏散混凝土
水分转移与结构疏散混凝土一旦发生结构疏散或水分转移，表面就会呈现土黄色、冰晶，声音空哑、砂浆骨料结合脆弱等为特征。同时在混凝土内部压力、湿度差、温度差的内外双重作用下，使水分自边缘向中心移动造成空隙。对混凝土的内部结构造成破坏，严重情况下还会危及整个工程的混凝土整体结构，丧失应有的抗拉裂和承载能力，出现断裂、裂缝、裂隙的破坏现象。
5.施工质量引起的混凝土破坏
由于冬季环境下影响混凝土施工质量的因素较多，一些外界环境条件也会引发最终混凝土施工的质量问题。施工区的自然土基质量较差，施工过程中振捣不到位、不密实，混凝土工程的设计不够合理规范，养护措施不到位等都是影响施工质量引起的混凝土的破坏原因。
三、水利工程混凝土冬季施工技术对策
1.混凝土选料对策及搅拌对策
合理选用混凝土配比和原材料是确保冬季混凝土施工高性能高质量完成的重要保障。合理选取混凝土施工原材料，并在施工过程中混凝土的强度、配合比、等级严格按照施工设计要求。优选施工原料，充分结合工程特性。在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，在施工过程的材料配比过程中，应注意掺合材料对混凝土抗渗抗冻等性能的影响，可以适当加入提高抗冻性效果显著的外加剂，如早强剂、减水剂、防冻剂、速凝剂等外加剂。混凝土的拌合水也会对混凝土施工产生影响，在施工过程中为了减少冻害带来的影响，应将配合比中的用水量尽可能控制在标准的最低限度。一般洁净的天然水或饮用的自来水都满足拌制混凝土用水的标准，但污水、pH值小的酸性水、硫酸盐含量超过水重约1%的水、工业废水，均不可在混凝土搅拌中使用，否则会破坏混凝土的施工质量。水灰比应控制在0.5-0.6范围内，混凝土的水泥最小用量大于300kg/m3，水泥标号大于32.5号。严格控制水泥碱含量，保证在0.6%左右，熟料碱应控制在0.5%左右；防止在浇筑过程中混凝土内碱活性骨料出现膨胀现象，以确保混凝土较高质量的完成。
2.混凝土的运输与浇筑
选择最佳运输路线、搅拌机摆放位置，尽量缩短运输距离，缩短运输时间。装运拌合物用的容器应有一定的防寒保温措施。正确选择运输容器的形式、保温材料和大小。混凝土浇筑前，应清除钢筋和模板表面杂物，选取放热量较低的水泥原材料，采用合适的温控措施将施工混凝土的内外温差控制在25摄氏度以内；结合水利工程施工的特殊工程特性设计合理的浇筑方案，改善水利工程的强度与和易性。冬季施工过程中，混凝土浇筑多采用分层浇筑。层与层之间满足相应的技术要求与质量要求，在任何情况下，混凝土的灌注温度都要高于5摄氏度，保证浇筑接合处振捣密实，防止出现分层离析泌水现象。
3.采取合适有效的混凝土养护措施
严格按照施工设计和相关技术规范，在混凝土的现场施工作业中，结合工程所在地区的地质、气象等特性的实际情况，优化各项工艺的施工。改变常规做法，晚间浇筑混凝土，及时进行现场人工振浆和初抹面两遍，等到白天温度回升后，在进行最后的抹面和压纹。施工现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。严格按照冬季混凝土养护技术措施，采用有效合理的保湿保温养护措施。及时注意天气变化情况，遇到冷空气入侵或阴雪天气，应等待气温回升后再进行施工作业。确保混凝土的施工与养护均以高质量水平完成。
四、结束语
水利工程混凝土的施工应根据工程特性和工程的具体实际情况，合理设计施工方案，提高施工团队的施工技术与施工工艺水平，严格把握各施工环节的施工质量与技术操作，做好施工与养护双向保障，确保混凝土冬季施工高效率高性能高质量的优质工程建设。
参考文献：
【1】DL/T5144——2001，水工混凝土施工规范[S].
【2】李国强.简明高层钢筋混凝土结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.2001.
【3】马海波，浅谈水利工程中钢筋混凝土工程的质量控制[J].宁夏水利，2007，（2）；63-66
【4】JG104-97.建筑工程冬期施工规程[S].北京；中国建筑工业出版社，1998.
【5】吴海江.浅谈水利工程冬季施工管理[J].石河子科技.2004.（2）.
【6】范新兵.试论水利工程的冬季施工技术质量措施[J].新疆有色金属.2008.（1）.