本文選自北大核心級(jí)期刊《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》，本刊已被中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘、中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)與分析數(shù)據(jù)庫(kù)等收錄，進(jìn)入中國(guó)期刊方陣，加入中國(guó)學(xué)術(shù)期刊光盤(pán)版和中國(guó)期刊網(wǎng)。本刊面向 國(guó)、內(nèi)外水文地質(zhì)學(xué)科、工程地質(zhì)學(xué)科以及環(huán)境地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)科研究，地質(zhì)與環(huán)境工程建設(shè)、技術(shù)方法應(yīng)用與創(chuàng)新、地下水資源監(jiān)測(cè)與管理、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與 防治、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)與開(kāi)發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多學(xué)科以及交叉學(xué)科的著者、讀者。主要欄目：基礎(chǔ)與專(zhuān)題、應(yīng)用與實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)與探索、綜合述評(píng)、問(wèn)題討論、信息園 地。并不定期開(kāi)辟新欄目。

　　摘要：近幾年來(lái)，我國(guó)的水利建設(shè)處于快速發(fā)展的時(shí)期，在施工關(guān)鍵技術(shù)上取得了一定突破。而水利工程冬天混凝土施工一直都是水利工程中的難題。文章分析了水工混凝土施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并針對(duì)存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的施工技術(shù)對(duì)策。

　　關(guān)鍵詞：水利工程,冬季,混凝土,施工技術(shù)

　　一、水工混凝土的施工特點(diǎn)

　　水工混凝土一般用于水利水電工程，其質(zhì)量要求與一般工業(yè)民用建筑混凝土不同，除了強(qiáng)度要求外，還根據(jù)所處部位和工作條件，分別滿(mǎn)足抗?jié)B、抗裂、抗凍、抗拉、抗沖耐磨、抗風(fēng)化和抗侵蝕等設(shè)計(jì)要求。水工混凝土施工，一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.工程量大、工期長(zhǎng)：大中型水利水電工程的混凝土用量通常都是幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)立方米，從澆注混凝土開(kāi)始到工程基本建成蓄水，一般需要3―5年的時(shí)間才能完成。為了保證混凝土質(zhì)量和加快施工進(jìn)度，必須采用綜合機(jī)械化施工手段，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案。2.施工季節(jié)性強(qiáng)：水工混凝土的施工，往往由于氣溫、降水、施工導(dǎo)流和攔洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制約，不能連續(xù)均衡施工。3.溫度控制要求嚴(yán)格：水工混凝土中多數(shù)大體積混凝土或大面積混凝土，通常需要采用分縫分塊進(jìn)行澆注。為了防止混凝土（特別是基礎(chǔ)約束部位的混凝土）溫度裂縫、表面凍害（特別是大面積薄型混凝土），保證建筑物的整體性，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件，對(duì)混凝土采取嚴(yán)格的溫度控制、表面保護(hù)和接縫灌漿。4.施工技術(shù)復(fù)雜：水工建筑物因其用途和工作條件的不同，一般體型復(fù)雜多樣，常采用多種等級(jí)的混凝土。另外，混凝土澆注又常與地基開(kāi)挖、處理，及一部分安裝工程發(fā)生交叉作業(yè)，且由于工種工序繁多，相互干擾，矛盾很大。

　　二、水利工程混凝土冬季施工的存在的問(wèn)題

　　1．鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

　　由于鋼筋的氧化銹蝕伴隨體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產(chǎn)生裂縫。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強(qiáng)度低，失水太快也會(huì)引起開(kāi)裂。混凝土內(nèi)部水分由邊緣向中心移動(dòng)，形成壓力也將引起軸向裂縫。

　　2．結(jié)構(gòu)疏散與水分轉(zhuǎn)移

　　水分轉(zhuǎn)移及結(jié)構(gòu)疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結(jié)合脆弱，聲音空啞等為特征。同時(shí)由于混凝土內(nèi)部壓力、溫差、濕度差，使水分自邊緣向中心移動(dòng)造成空隙。

　　3．表面起灰

　　所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析，泌水嚴(yán)重，粘聚性、保水性差，加上養(yǎng)護(hù)溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導(dǎo)致表面起灰。

　　4．結(jié)晶腐蝕――混凝土表面返霜

　　混凝土硬化后，某種外劑溶液通過(guò)毛細(xì)管的作用滲到混凝土表面，而混凝土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結(jié)合。

　　三、水利工程混凝土冬季施工技術(shù)對(duì)策

　　1．選料對(duì)策

　　(1)選用抗凍性高的水泥，我國(guó)各種水泥抗凍性高低次序?yàn)椋汗杷猁}水泥>普通硅酸鹽水泥>礦渣硅酸鹽水泥>火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。在冬季混凝土施工中，應(yīng)首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，而且水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于32.5號(hào)，混凝土的水泥最小用量不應(yīng)少于300kg／m3，水灰比不應(yīng)大于0.6。

　　(2)應(yīng)注意摻合材料對(duì)混凝土抗凍、抗?jié)B等性能的影響，在摻人提高抗凍性效果顯著的外加劑，如減水劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、防凍劑等。

　　(3)混凝土所用骨料必須清潔，不得含有冰雪等凍結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì)。在摻用含有鉀、鈉離子防凍劑的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免與外加劑發(fā)生反應(yīng)。

　　(4)拌合水，一般飲用的自來(lái)水及潔凈的天然水都可作為拌制混凝土用水，但污水、工業(yè)廢水、pH值小的酸性水、硫酸鹽含量超過(guò)水重約1%的水，嚴(yán)禁用于混凝土中。在施工中為了減少凍害，應(yīng)將配合比中的用水量降低至最低限度。辦法是控制坍落度；加入減水劑；優(yōu)先選用高效減水劑。

　　2．混凝土攪拌對(duì)策

　　(1)調(diào)整配合比方法該方法主要適用于在0℃左右的混凝土施工，具體做法如下：第一，選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段，試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期釋放強(qiáng)度最高，一般3d時(shí)的抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7d的強(qiáng)度，效果較明顯。第二，盡量降低水灰比，略增加水泥用量，從而增加水化熱，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。第三，摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿體積，提高拌和物的流動(dòng)性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。第四，摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度，應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻平面水泥用量的2%)和復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)。第五，選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周?chē)�砂漿膨脹系數(shù)相近。

　　(2)蓄熱法這種方法主要用于氣溫零下l0℃左右、結(jié)構(gòu)比較厚大的工程，具體做法是：對(duì)原材料（水、砂、石）進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后，還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃浚�以使水泥水化放熱較快，并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。這種方法工藝簡(jiǎn)單，施工費(fèi)用低，但要注意內(nèi)部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)齡期。

　　(3)外部加熱法這種方法主要用于零下l0℃以上，且構(gòu)件并不厚大的工程。通過(guò)加熱混凝土構(gòu)件周?chē)�的空氣，將熱量傳遞給混凝土，或直接對(duì)混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱，一般在較小的工地使用，方法簡(jiǎn)單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。二是蒸氣加熱，用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化，此法較易控制，加熱溫度均勻，但因其需專(zhuān)門(mén)的鍋爐設(shè)備，費(fèi)用較高，且熱損失較大，勞動(dòng)條件亦不理想。三是電加熱，將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，便電能變?yōu)闊崮埽�以提高混凝土的溫度，此法�?jiǎn)單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。四是紅外線(xiàn)加熱，以高溫電加熱器或氣體紅外線(xiàn)發(fā)生器，對(duì)混凝土進(jìn)行密封輻射加熱。

　　3．混凝土的運(yùn)輸與澆筑

　　(1)混凝土的運(yùn)輸。①正確選擇攪拌機(jī)擺放位置，盡量縮短運(yùn)輸距離，選擇最佳運(yùn)輸路線(xiàn)，縮短運(yùn)輸時(shí)間。②正確選擇運(yùn)輸容器的形式、大小和保溫材料，裝運(yùn)拌合物用的容器應(yīng)有保溫防寒措施。

　　(2)混凝土的澆筑。①混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋表面雜物，特別是新老混凝土（如梁、柱交接處）交接處的冰雪及垃圾，當(dāng)環(huán)境氣溫低于-10℃時(shí)，采用暖棚法將直徑大于25mm的鋼筋加熱至正溫。②混凝土的灌注溫度，在任何情況下均不低于5℃，細(xì)薄截面混凝土結(jié)構(gòu)的灌注溫度不宜低于lO℃，混凝土分層連續(xù)灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于20cm，并采用機(jī)械搗固。③在澆筑時(shí)避免過(guò)振與漏振，不允許產(chǎn)生分層離析泌水現(xiàn)象，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)留設(shè)同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。

　　4.混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　（1）改變常規(guī)做法，晚間澆筑混凝土，抓緊時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工振漿和初抹面兩遍，壓砂整平后蓋上保溫層，待白天氣溫升高到0℃之上時(shí)再進(jìn)行最后一道抹面和壓紋。

　　（2）混凝土鋪筑后，采用蓄熱法保溫養(yǎng)護(hù)混凝土四邊，一定要加厚蓋好，減少空氣對(duì)流。

　　（3）使用抗凍劑的混凝土工程，外露表面要采用彩膠布加草袋進(jìn)行覆蓋，嚴(yán)禁澆水養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)初期的溫度，不得低于防凍劑規(guī)定的溫度，當(dāng)達(dá)不到規(guī)定的溫度，且混凝土強(qiáng)度小于3.5N/nm2時(shí)，要采取保溫措施。

　　4.4注意天氣變化情況，遇到陰雪天氣或冷空氣入侵，應(yīng)暫停混凝土的作業(yè)，待氣溫回升后再作業(yè)。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　水利工程在保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重大的作用。作為水利工程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，水工混凝土品質(zhì)的優(yōu)越直接影響著水電工程等建筑物的設(shè)計(jì)能力及安全耐久的使用，因此，要落實(shí)水工混凝土的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，切實(shí)保障水利工程的安全。