高原高寒地區(qū)水利工程施工提高混凝土強(qiáng)度的措施

張景良

(新華喀什齊熱哈塔爾水電開發(fā)有限公司，新疆喀什 844000)

1 新疆高原地區(qū)常溫混凝土施工特點分析

新疆高原地區(qū)常溫混凝土施工特點的分析主要是從兩個方面進(jìn)行:

1.1 混凝土配合比設(shè)計的特點分析

新疆高原地區(qū)顯著的特點之一就是氣候干燥、晝夜溫差大，導(dǎo)致的直接結(jié)果就是地表層的水分蒸發(fā)速度特別快，使混凝土溫度應(yīng)力的變化以及相應(yīng)的干縮變形較之內(nèi)地就要大的多，也正是因為這樣一個顯著的性質(zhì)使其成為了新疆高原地區(qū)工程建設(shè)過程中最需要注意和控制的一個方面，也是混凝土工程質(zhì)量的直接決定因素。根據(jù)既有的工程實踐表明，在進(jìn)行混凝土工程施工的過程中為更好的減少混凝土溫度應(yīng)力并有效防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生，一般都需要從水泥的選擇和設(shè)計指標(biāo)的控制這兩個方面來予以實現(xiàn)。

1.1.1 水泥的選擇

在對水泥進(jìn)行選擇時最為關(guān)鍵的一點就是要選擇使用水化熱較低的水泥，在有條件的情況下最好是能夠摻入一些替代性的凝膠材料，如粉煤灰等。在實際的工程環(huán)境下，優(yōu)良的配合比設(shè)計是能夠較好地提升混凝土本身的抗裂性能和強(qiáng)度，尤其是和新疆同類工程相比其提升更是非常的明顯。

1.1.2 設(shè)計指標(biāo)的控制

對于設(shè)計指標(biāo)的控制其實質(zhì)是對混凝土外加劑的添加和控制，混凝土外加劑的具體種類較多，包括高效減水劑、引氣劑和泵送劑等，這樣一些外加劑的添加能夠極其有效的減少混凝土在拌制過程當(dāng)中的水泥用量和用水量，與此同時還能夠有效降低水化熱，這樣一系列的變化對于混凝土性能的提高都是有好處的，因此在實際的工程中應(yīng)當(dāng)予以推廣和應(yīng)用。

1.2 混凝土質(zhì)量控制的特點分析

上文當(dāng)中對混凝土配合比設(shè)計的特點進(jìn)行了分析和說明，在實際的工程環(huán)境下，除需要控制混凝土設(shè)計配合比以外，還需要進(jìn)一步的控制其溫度應(yīng)力以及其所引起的干縮，這樣兩個方面是引起混凝土質(zhì)量問題的主要因素，在長期的工程實踐中我們總結(jié)出以下4個方面的具體內(nèi)容，這樣四個方面的措施采取之后基本上就能夠?qū)崿F(xiàn)較好的混凝土質(zhì)量控制:①對混凝土進(jìn)行合理的分層、分縫和分塊;②控制好混凝土的入倉溫度;③對于一些面積較大的混凝土在澆筑完成后需要采用塑料編織袋等對其進(jìn)行覆蓋，目的是避免混凝土表層的水分蒸發(fā)而引起不良的干縮狀況，以減小混凝土內(nèi)部的應(yīng)力;④控制好混凝土的實際澆筑時段，尤其是在一些溫差較大的季節(jié)更是要根據(jù)混凝土塊的大小來決定混凝土的澆筑時間。

2 新疆高原高寒地區(qū)混凝土施工特點分析

水電工程在新疆高原高寒地區(qū)進(jìn)行施工無疑會面對較多方面的具體問題，這些問題的存在是無法避免的，因此在施工的過程當(dāng)中也只能夠積極地采取措施去面對和處理。其具體的施工部位基本上從洞內(nèi)到洞外都有涉及到，且在長期的施工過程中也形成了比較成熟的施工步驟，使得新疆高原高寒地區(qū)的混凝土施工質(zhì)量也得到了相對較好的保證。下文中就其施工的3個重要環(huán)節(jié)進(jìn)行說明和分析。

2.1 新疆高原高寒地區(qū)施工的準(zhǔn)備工作

在新疆高原高寒地區(qū)進(jìn)行水利工程施工其準(zhǔn)備工作是非常必要的，基本上就是保證混凝土施工正常進(jìn)行和混凝土質(zhì)量的必要措施，其具體涉及到以下兩個方面的內(nèi)容:①其生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作必須要按照在技術(shù)準(zhǔn)備階段就已經(jīng)給出的技術(shù)要求和措施來逐一進(jìn)行落實，這其中就包括混凝土倉面保溫材料的準(zhǔn)備、砂石料的準(zhǔn)備、混凝土拌和設(shè)備的準(zhǔn)備以及熱水拌和設(shè)備的準(zhǔn)備等多個方面;②要保障上述技術(shù)準(zhǔn)備工作，這是一切工作進(jìn)行的基本前提，也是新疆高原高寒地區(qū)混凝土施工是否能夠順利完成的基本性工作，具體包括混凝土澆筑時間段的選擇、混凝土分層和分塊的計算和選擇、混凝土熱工計算和保溫措施的選擇等。

2.2 新疆高原高寒地區(qū)洞內(nèi)施工

新疆高原高寒地區(qū)進(jìn)行洞內(nèi)施工時往往是選擇在外界環(huán)境不低于－12℃的情況下進(jìn)行，在這樣一種外界溫度環(huán)境條件下，只要能夠保證洞口采用一定的保溫措施，基本上就能夠保證其洞內(nèi)的溫度始終都保持在5℃左右，而這樣一種溫度就已經(jīng)能夠保證混凝土施工的順利進(jìn)行并對其質(zhì)量有一定的保證。倉面之上不需要進(jìn)行保溫，只需要對沙石骨料和運輸設(shè)備等進(jìn)行必要的保溫和熱水措施就能夠達(dá)到施工的要求。

2.3 新疆高原高寒地區(qū)洞外施工

新疆高原高寒地區(qū)水利工程混凝土的洞外施工主要是選擇在一年四季中較為合適的季節(jié)段內(nèi)，主要就是溫度不至于過低，或者是保溫措施的采取還比較經(jīng)濟(jì)的情況之下方可進(jìn)行。除此之外還需要注意的就是缺氧的程度不能夠過高，否則會在施工的過程中對施工人員造成較大的傷害。在溫度過低的時候，即便是采取一定的保溫措施，也已經(jīng)是非常不經(jīng)濟(jì)的選擇，且施工人員也很難承受這樣一種環(huán)境的考驗，這樣的狀況下就不宜再強(qiáng)行進(jìn)行施工。

3 提高高原高寒地區(qū)水利工程混凝土強(qiáng)度的措施

3.1 水源的選擇和水管保溫

在進(jìn)行施工組織和施工進(jìn)度安排的過程中需要合理地確定出施工水源的取水方式和相應(yīng)的水管布置方式，盡可能的使其能夠良好的適應(yīng)于新疆高原高寒地區(qū)混凝土施工的具體要求。具體來說，就要在施工的過程中盡可能避免明管的采用，這主要是因為明管的采用在新疆高原高寒溫差較大的地區(qū)容易造成管道的破損或者是水溫的保溫不佳等狀況，最終導(dǎo)致水溫達(dá)不到既定的要求。除此之外，就是要在施工暫停的時候?qū)⑺軆?nèi)的水放空以免凍裂。

3.2 料倉的保溫

一般在對混凝土進(jìn)行熱工計算時是不考慮熱骨料的，但在施工進(jìn)行的過程中還是需要對骨料的施工系統(tǒng)進(jìn)行封閉，并在骨料的輸送裝置之上進(jìn)一步加裝高度碘鎢燈，這樣就能夠在輸送過程當(dāng)中進(jìn)一步完成保溫和預(yù)熱的作用。如果施工地區(qū)本身的風(fēng)沙比較大的話，還有必要利用篷布等對骨料倉進(jìn)行覆蓋，既起到保溫作用，也能夠有效地避免二次污染的狀況。

3.3 混凝土在出機(jī)口處和運輸過程中的溫度控制

混凝土在出機(jī)口處的溫度必須符合一定的要求，也就是允許最低溫度和允許損失溫度的和，在此基礎(chǔ)之上還應(yīng)當(dāng)盡可能保證溫度的均衡。溫度的控制可以通過拌和水的加入來進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣一種調(diào)節(jié)是必須的，主要是因為溫度過高將造成造價的不必要增加，而溫度過低則會使得混凝土的入倉溫度達(dá)不到既定的要求，正是因為這樣，在施工之前就需要根據(jù)既定的溫度要求來對混凝土的溫度進(jìn)行控制和要求。

3.4 對拆模的技術(shù)要求

在新疆高原高寒地區(qū)進(jìn)行水利工程建設(shè)時，為保障混凝土良好的強(qiáng)度，一般在施工的過程當(dāng)中不宜過早拆模，尤其是對懸臂結(jié)構(gòu)和軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐的模板更是不宜拆除。在進(jìn)行拆模的時候，需要切實的根據(jù)混凝土自身的澆筑溫度和外界的氣溫情況來進(jìn)行確定。

3.5 混凝土的倉面保溫

在新疆高原高寒地區(qū)進(jìn)行水利工程混凝土施工時，如果是大規(guī)模的露天施工，其倉面保溫就可以采用暖棚法來進(jìn)行。在進(jìn)行暖棚法的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，既要考慮正常的外界荷載，還要進(jìn)一步的考慮風(fēng)荷載。暖棚的搭設(shè)必須采用帆布或者是棉帳篷等保溫材料，棚內(nèi)則是安裝電熱器進(jìn)行采暖加熱。在進(jìn)行暖棚制作時，采用現(xiàn)場綁扎的方式來進(jìn)行，暖棚內(nèi)所使用的支柱均采用鋼管來進(jìn)行，頂蓋用鉛絲綁扎杉桿和雜木桿而成。

通過上文一系列的說明和分析我們就可以看到，在新疆高原地區(qū)進(jìn)行混凝土施工時，只要做好充足的準(zhǔn)備工作并在施工進(jìn)行過程中措施得當(dāng)，基本上都是能夠有效的保證混凝土質(zhì)量的。但是還是需要根據(jù)其氣候的嚴(yán)寒程度來進(jìn)行進(jìn)一步的確定，也就是在工作人員身體無法承受或者是經(jīng)濟(jì)條件不允許的情況下，可以不予施工，待高寒天氣有所好轉(zhuǎn)后繼續(xù)進(jìn)行。

［1］王春強(qiáng).試析水利施工中如何提高混凝土強(qiáng)度［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012(13):148.

［2］任慶文.高原地區(qū)混凝土冬季施工技術(shù)［J］.西部探礦工程，2005(09):198－200.

［3］劉連新.高海拔、高寒地區(qū)高性能混凝土及技術(shù)研究［J］.施工技術(shù)，2005(34):95－101