水利混凝土坝大体积浇筑施工技术优化

(整期优先)网络出版时间:2026-07-31
《中国科技信息》·2026年9期
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水利混凝土坝大体积浇筑施工技术优化
高林节

兰陵县水利建筑安装公司

摘要大体积混凝土浇筑是水利混凝土坝施工的关键核心技术,浇筑施工工艺的规范性、科学性直接决定坝体结构密实度、整体性与运行稳定性。大体积混凝土具有浇筑体量庞大、水化热集中、结构收缩变形明显的技术特征,施工过程中极易出现温度裂缝、表面开裂、内部疏松、分层离析等技术病害,严重影响大坝防渗性能与结构使用寿命。为解决传统浇筑工艺的技术短板,提升坝体施工质量,本文聚焦大体积混凝土坝核心浇筑施工技术,系统分析现有施工工艺的技术痛点,从浇筑温控、分层施工、振捣养护等关键工序切入,提出针对性技术优化方案,完善整套标准化施工技术体系,为水利混凝土坝高质高效施工提供技术支撑。

关键词

水利混凝土坝;大体积混凝土;浇筑施工;技术优化;温控防裂;施工工艺

引言

混凝土坝是水利枢纽工程的主要挡水建筑物,大体积混凝土浇筑施工技术是保证大坝承载能力、防渗能力和结构耐久性的重要工艺。与普通混凝土施工相比,水利大坝大体积浇筑存在厚度大、方量多、水化热释放集中、施工连续性要求高等技术特点,对施工工艺、温控控制、成型养护有极高标准。目前部分水利工程还沿用传统的浇筑方式,存在温控技术粗放、分层浇筑不合理、振捣工艺不规范等技术问题,容易造成结构性裂缝,影响大坝整体施工质量。因此,开展大体积混凝土浇筑施工技术优化研究,准确完善各个工序的技术工艺,对提高水利混凝土坝施工精度、防止结构病害、保证工程长效安全运行有重要的工程应用价值。

1.水利混凝土坝大体积浇筑核心施工技术及现存工艺短板

1.1大体积混凝土配比与温控基础技术

配合比设计和温控技术属于大体积混凝土浇筑的前置核心技术,直接影响混凝土水化热释放速度和结构成型质量。常规大坝混凝土配比以强度达标为基本目标,主要依靠水泥、砂石、外加剂常规配比方案满足施工要求,基础适应性较好。温控基础技术主要是指原材料降温、拌合控温、浇筑环境控温等基础工序,通过降低骨料温度、改善拌合水温、避开高温时段施工等手段来降低混凝土初始温度基数,减少早期水化热的集中释放。这两项基础技术是防止大坝温度裂缝、保证混凝土密实成型的基础,贯穿大体积浇筑施工全过程,为分层浇筑、振捣养护施工打下坚实的技术基础[1]

1.2分层连续浇筑施工工艺

分层连续浇筑是水利混凝土坝大体积施工的主要成型工艺,可以很好地适应坝体超大浇筑体量的施工特点,是保证坝体结构整体性和连续性的关键技术手段。目前工程大多采用水平分层、斜层推进的流水施工方式,用固定分层厚度逐段、逐层有序浇筑,避免一次性整体浇筑造成基体沉降不均、成型偏差、内部密实度不足等问题。施工全过程严格执行连续浇筑作业的原则,准确控制层间间隔时间,保证上下层混凝土黏结紧密、一体成型,避免施工冷缝病害的发生。该工艺适合大坝大面积、大体量的施工环境,符合坝体分层受力的结构特点,可以明显提高混凝土坝的整体结构性和稳定性,是目前水利大坝大体积混凝土施工的主要核心工艺。

1.3振捣密实与后期养护技术缺陷

振捣密实和后期养护属于大体积混凝土成型质量控制的收尾环节,也是目前现场施工技术短板最集中的地方。传统的振捣作业大多依靠施工人员的经验来进行,振捣点位、插入深度、持续时间以及移动速度没有统一的、量化的技术标准,很容易出现漏振、欠振、过振等不规范作业的现象,从而导致混凝土内部气泡残留、结构疏松、骨料下沉、砂浆分层等结构性缺陷。后期养护存在精细化不足、管控滞后的问题,保温、保湿、温控养护措施落实不到位,不能满足大体积混凝土缓慢散热、渐进硬化成型的规律要求,容易造成混凝土内外温差超标,产生表层细微裂缝和深层结构裂缝,影响坝体成型质量、防渗性能和长期结构稳定性。

2.水利混凝土坝大体积浇筑施工技术优化策略

2.1优化混凝土配合比与精准温控技术

为了克服传统混凝土配比缺乏针对性、温控手段粗放、温差控制精度不高这些技术难题,需要从配合比设计和全过程温控两方面展开精细化的技术改良。在配合比优化上,抛弃单纯以结构强度为唯一目标的设计思想,依靠室内配比试验进行适配性设计,合理减少硅酸盐水泥掺量,掺入粉煤灰、矿粉等活性掺合料,有效降低混凝土水化热峰值,改善早期集中放热造成的体积变形问题。同时根据大坝抗渗、抗压的结构性能要求来优化骨料级配和功能性外加剂掺量,明显提高混凝土的和易性、密实度和整体稳定性。在温控体系优化上建立原材料、拌和、浇筑全过程闭环温控体系,原材料堆放设遮阳隔热设施,拌和用水冷法调温,坝体浇筑阶段预埋循环冷却水管,用水循环不断带走内部热量,同时对混凝土内外温差进行实时监测,及时调整施工进度,严格控制温差指标,从源头上防止温度裂缝的发生[2]

2.2改良分层浇筑与连续性施工工艺

根据混凝土坝各个坝段的结构尺寸、受力特点和温控要求,对传统的同质化分层浇筑工艺进行改良升级,抛弃统一分层厚度的粗放式施工方式,使施工工艺具有精准匹配性。针对坝体核心厚大结构,采取薄层、多频次的浇筑方式,减小单次浇筑方量,加快内部水化热散发速度,削减大体积混凝土蓄热开裂危险;对常规坝段恰当调节分层厚度,协调施工品质和施工速度,保证工程建设进度。严格控制层间施工衔接工序,准确控制层间浇筑间隔,保证下层混凝土初凝前完成上层浇筑作业。同步完善层间处理工艺,用基面凿毛、残渣清理、界面润湿等方式提高上下层混凝土黏结的整体性,防止施工冷缝。另外,改善现场设备布置及施工流水线的组织方式,健全连续浇筑的保证体系,避免施工过程中出现中间断水的情况,从而保证整个坝体结构整体、连续[3]

2.3标准化振捣与智能养护技术升级

就传统的人工振捣标准化低、养护控制滞后、温湿度调节粗放等技术问题而言,依靠工艺标准化、养护智能化双管齐下,从而全面提高坝体浇筑成型的质量。统一振捣作业标准,确定振捣棒插入深度、移动间距、停留时间等主要参数,严格按“快插慢拔、均匀布置、不漏不重”作业要求执行,重点加强结构边角、施工接缝、钢筋密集处振捣,彻底排除混凝土内部气泡,消除疏松空洞缺陷,提高坝体结构密实度。另外还要创建智能养护管理平台,搭建起自动化温湿度监测系统,实时获取坝体表面和内部的温湿度数值,从而自动调节喷淋保湿、覆膜保温这些养护举措。根据四季气候的不同来制定不同的方案,高温加强散热保湿,低温做好保温防冻,延长标准化养护周期,保证混凝土匀速凝固硬化,提高大坝整体成型质量和结构耐久性。

结束语

大体积混凝土浇筑施工技术精细化、标准化优化,是解决水利混凝土坝裂缝病害、提高结构质量、延长工程服役年限的主要方法。本文主要对大体积浇筑核心施工技术进行梳理,从配比温控、分层浇筑、振捣养护等工序的技术特点及存在的问题出发,针对各环节提出相应的技术优化方案,形成符合现代水利工程标准的浇筑施工技术体系。采用精确的温控配比、改良分层浇筑工艺、改进振捣养护技术等手段,可以有效地解决传统施工技术存在的缺陷,避免坝体结构裂缝和施工质量隐患。研究优化的施工技术体系可以提高水利混凝土坝施工的精细化程度,给同类大体积混凝土水利工程施工提质增效、安全建设运行提供可靠的参考。

参考文献

[1]仇晓杰.水利混凝土坝大体积浇筑施工技术优化[J].科技与创新,2026,(13):147-149.

[2]杨柳荫,王涛.水利工程中大体积混凝土施工技术优化分析[J].科技资讯,2025,23(24):144-146.

[3]张珍.水利工程大体积混凝土浇筑标准施工技术探究[J].大众标准化,2023,(14):164-165+168.