建筑工程师水利工程施工方向评职论文范文

　　摘 要：随着中国基础设施建设速度的不断提升，水利工程建设的施工常常必须在冬季进行。冬季的低温环境对水利工程中混凝土工程施工有很多的负面影响，作者结合了实践中的施工经验，分析水利工程混凝土质量在冬季低温条件下存在的问题，并讨论了提高工程质量的具体措施。

　　关键词：水利工程,混凝土,施工

　　0引言

　　水利工程建设关系到国民经济的基础设施之一，国家每年有大量财力投入到水利工程建设中。混凝土工程是水利水电建筑工程施工中的重要项目部分。混凝土是施工中消耗量巨大、用途广泛的现代建筑原料，具有原料丰富廉价、施工工艺简洁、浇注出多种形状，对各种使用环境适宜性强，具备持久、防渗、保暖、放火、耐腐蚀、节约能源、环境污染小、成本低廉等特点。冬季的低温对水利工程施工有负面影响，最主要的是导致混凝土强度不足，从而降低工程品质。

　　1 冬季水利工程混凝土施工原理

　　混凝土搅拌物浇灌之后会逐渐凝结变硬直到获得最终强度,原理是基于水泥水化作用的过程。而水泥的水化作用的速率除了与混凝土本身构成材料与配比有关系之外,对温度的高低变化也很敏感。在温度上升的情况下,水化作用加速,强度增长速率也上升;在温度降低到冰点时,混凝土中存在的液态水开始凝结。这导致参与化作用的水减少，同时水化作用减慢,相应的强度增长也会减速。如果温度继续降低,导致混凝土中的液态水完全凝结成冰,完全由液相转化成固相,水泥水化的作用发生基本停止，相应的强度也就停止增长。水凝结成冰后, 体积约增加 10%, 同时发生大约2000k的冰胀过程，此应力值通常不小于水泥石内部构成中初期的强度值,导致混凝土发生不同程度的损伤(半期冰冻破坏),造成强度不达标。同时当水凝结成冰之后, 必然在骨料与钢筋的截面上形成较大颗粒冰凌,削弱水泥浆与骨料钢筋之间的粘结力,对混凝土的抗压强度有较大影响。即使冰凌融化,又会导致混凝土内部出现很多的空隙,混凝土的密度性及耐久性得不到保证。

　　所以在混凝土的冬季施工中, 为预防混凝土早期冻结,通常要求混凝土在浇筑中保持较高的温度。如果混凝土体积较大,浇灌之后的表面温度通常会较低,但是内部温度会由于水泥水化放热而升高。需要降低内外温度差与基础温度差,浇筑温度越低对施工越有利。假设浇筑温度超出正常值,需要改良浇筑之后的保温措施从而降低内外温差。

　　2冬季水利混凝土工程准备

　　首先要完善施工技术方案，技术方案的修订需要以保证施工品质和施工安全为前提, 同时具有较强的技术可靠性和经济可操作性。改进的施工技术方案中, 应当具备下列项目：施工进度安排，施工程序与方法, 设备与原材料的调配计划, 施工员工的技术训练和劳力规划，保温材料和添加剂的计划,，操作要领, 质量控制的要素, 检查项目等项。依据敲定的进度计划协调好工程任务和现场施工准备。例如施工现场的供水管线加温防冻、搅拌机设备保温、场地整平度和临时路线的修缮、工程装修中的窗洞口封闭与保温。依据敲定的计划协调好添加剂原料、加温材料、测温设备，员工劳动保护措施等前期准备。

　　3冬季施工主要的技术措施

　　低温状态下的混凝土的施工流程需要按着下列要求实施:在温度较高的地区可以采取热蓄法，风沙较大的区域要采用防风设备。在较寒冷地区，如日间平均气温在零下-10℃时，可以采去热蓄法;在日间平均气温-15℃到-10℃之间时需要采去综合热蓄法与棚暖法，对风沙系数大，不适合采用暖棚的情况下，可以采取掩盖保温材料下安装暖气排管的措施;对严寒地区(温差超过四十度)，在实施低温季节施工的时候，需要准备完善的施工计划。除非工程的特殊情况下，不要在日间气温一20℃以下情况下施工。混凝土的浇筑过程中温度需要符合设计标准，气温温地区需要高于3℃;寒冷地区采取热蓄法小应不高于10℃，当采取蒸气加热或者热电法施工情况下，需要进行专业设计。气温温和的地区和严寒地区采取热蓄法施工时，需要遵循以下原则:保证保温模板密闭性，确保保温层安装牢固，特别是在孔洞和接口处，需要确保施工品质;在有孔洞口和迎风面的部件，必须增加避风保温设备;浇筑完成后需要立即掩盖保温，使用容易吸水的保温原料。保温外挂层必须固定在模板中并确保牢固。保温层的模板内表面确保平整，同时确保能牢固咬合在混凝土截面。混凝土的搅拌过程需要较其他季节合理延长，具体时间需要通过试验修订。已经加热的混凝土，需要降低运输时间和倒运次数。在施工流程中，确保控制和同步调节混凝土的温度，可以减少波动，保持浇筑中热量均匀分布，调控手段可以采用调节搅拌水温。

　　3.1热蓄法

　　通常应用于气温在零下20℃左右, 结构比较大的工程。具体操作做法是，对原材料进行加温,保证混凝土在调配，运输与浇灌等工序之后,还保有一定的温度，可以加速水泥水化放热。同时加强对混凝土的保温措施，从而确保在温度降至0℃之前给新浇混凝土增加一定的防冻能力。这个方法工艺简单易行，施工费用较低，重点在于过程中内部保温,防止外表面上防冻,可以延长保养龄期。

　　3.2加热法(外部)

　　通常应用于温度零下10℃以上,且构件不大的工程。通过给混凝土构件周围的空气加温，将能量传递到混凝土,也可以直接对混凝土加温,使混凝土能正常硬化。锅炉加热：通常在比较小的场所运用,方法简易,但是如果室内温度较低,空气干燥,释放出的CO2会导致刚浇混凝土表面碳化, 造成影响质量。水蒸气加热：运用水蒸气让混凝土在湿热条件中实现硬化。这种方法容易控制,加热过程均匀。但是因为需要专用的锅炉设备,成本较高。而且热损失比较大,人员劳动条件也不理想。电热加热：将钢筋看成电极,或者把电热器置于混凝土表面, 使电能转化成热能, 从而提升混凝土的温度。这种简单易行,热量损失少,,缺陷之处是电能消耗量很大。

　　4土方工程

　　大型土方工程应该尽量避免在低温下施工, 如必须在冬季施工, 需要建立详细的施工计划, 适应实际情况的施工方案和可行性高的技术措施, 同时协调好施工中的管理,保证在短时间内完成基础部分。施工场地的路线要确保畅通, 运输工具和行驶路线都需要加强必要的防滑设备。在临近建筑物侧面挖掘土方时, 要采用对原有建筑物地基土方避免冻害的措施. 施工过程中要全力做到迅速挖填, 以避免地基受冻。

　　地基坑槽中应该做给排水措施, 预防积水现象的发生,防止地基下部受到数次冻融过程而发生塌方。挖掘完毕的低基坑底部需要采用完善的保温技术,土方填充之前, 需要将地基坑中的冰水和保温材料清除。户外的基坑和管道沟可以采用冻土块土填充, 注意冻土块总量不能超出填土总体积的20% . 室内的坑槽管沟不能使用冻土块土填充。填充采取人工回填时, 单层铺土厚度不能超过30 cm , 填充土工作需要连续不间断进行, 避免地基土填土层发生冰冻。

　　5 冬季混凝土配合比的调整

　　调整配合比例的手段通常适用于在冰点左右温度下的混凝土施工。具体做法是首先选取适合品种的水泥可以提高混凝土抗冻性。例如选取使用强硅酸盐水泥。此类水泥水化热较高，所以早期放出强度达到最高，通常3日抗压强度可以相当于普通硅水泥7日的强度值，效果尤其显著。其次，最大限度降低水灰比，适量增加水泥量，可以增加水化热量，减短达到龄期强度的时长。第三可以加入引气剂。在保证不改变混凝土配合比例的情况下，添加引气剂可以生成气泡，从而提高了水泥浆的总体积，提升搅拌物的流动能力，提高粘聚性和保湿性，缓解混凝土内部水结冰过程中的压力，提升混凝土的抗冻性能，同时添加早强度外加剂，减短混凝土的凝结时间，提升早期强度。采用较常见的有硫酸钠等。

　　5 结束语

　　伴随着工程质量需求不断提升，工程技术水平也不断发展，水利工程施工中，保证混凝土工程品质十分重要。很多水利工程混凝土品质的影响因素和相应的防范手段还有待讨论，所以未来建设中混凝土作用的可以挖掘潜力还很大，混凝土技术手段还有待于开发，混凝土质量也有待于提高。

　　参考文献：

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　　[3]赵洪义.全国水泥及混凝土外加剂应用技术文集[M].中国建材工业出版社.2003.

　　本文选自核心级期刊《建筑科学》。《建筑科学》是建设部主管，中国建筑科学研究院主办，创刊于1985年，在国内外公开发行的建筑科学类综合性技术期刊。本刊内容丰富、可读、实用，在建筑行业中享有很高的声望。本刊依托建设部和中国建筑科学研究院，得到部、院领导的大力支持，并有许多国内建筑界著名的专家学者组成了编委会，使得本刊更具权威性、指导性。

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