水工混凝土施工技术的进展及问题探讨

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　1.概述

　人们对于水工混凝土的认识，始于20世纪初，随着越来越多的混凝土大坝的施工兴建，对混凝土的了解越来越深刻。如：发现混凝土的强度与水灰比有关，才逐步用低流态混凝土代替高流态混凝土；对混凝土配比进行设计，才懂得选择不同级配骨料代替以往不洗不筛；为调节和降低混凝土水化热，才推行利用中、低热水泥品种，掺加掺合料和外加剂等措施；为适应大体积混凝土施工受温度控制的制约，普遍采用柱状分块法浇筑、骨料预冷、加冰拌和、快速入仓、通仓薄层浇筑等综合措施。正是上述认识和措施；为混凝土坝向更大高度、更大规模发展创造了条件，为水工施工走一条不断提高质量、缩短工期、降低造价，改善结构性能的通路找到了一条途径。

　我国的混凝土坝建设起步于20世纪50年代初，比工业发达国家落后数10年。由于我国是个农业大国，水电资源非常丰富，建坝综合效益特别显著，所以，尽管建国初期工业基础薄弱，科技相对落后，资金也很短缺，但是国家和政府把水电建设放在非常重要的位置，推动了水电事业的快速发展，基本上是每10年就上一个台阶。

　1950年代建设了一批坝高100m级的混凝土坝，其代表性的坝有梅山连拱坝，坝高88.24m；新安江水电站，坝高105m，三门峡水电站，坝高106m等。

　1960年代建设了一批坝高100～150m级的混凝土坝，其代表性的坝有刘家峡重力坝，坝高147m等。

　1970年代后期至80年代，建设了一批坝高150～200m级的混凝土坝，其代表性的坝有龙羊峡重力拱坝，坝高178m；乌江水电站，坝高165m；东江双曲拱坝，坝高157m等。

　1990年代初列为世界混凝土坝先进行列的二滩水电站双曲拱坝进入施工，其坝高达240m；与此同时，世界最大的水利枢纽三峡工程也于1994年底正式开工，其最大坝高181m.

　随着坝工建设的高速进展，水电施工技术也得到了长足进步，特别是近20年来，水电施工技术在许多方面都获得了较大突破，与传统的施工技术相比，产生了许多新的变革。

　2.施工技术主要进展

　2.1优先使用散装水泥

　目前，我国的建筑业施工，主要使用袋装水泥，而水工混凝土则规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求，是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。

　2.2水工混凝土中应掺掺合料

　水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成，随着工程的需要，掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第5组分。混凝土中掺入掺合料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥，降低成本，综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰（也有用作胶凝材料）、凝灰岩、硅粉、氧化镁、陶瓷、金属或非金属矿渣等。

　2.3水工混凝土中必须掺外加剂

　近10多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，为此，规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有：引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后，能够改善混凝土和易性，调整凝结时间，提高各项物理力学性能和耐久性，增强混凝土适应环境的能力等。

　2.4混凝土运输条码识别

　在多品种混凝土同时运输的情形下，需要对其正确识别，传统的方法是在车辆的前部显著位置设置标志，然而这种方法易于出错。为此，三峡工程采用混凝土运输计算机条码识别系统，成功应用在左右岸拌和系统。其工作原理为：当调度发布运行指令后，红灯转为绿灯，即装有条码识别牌的车辆可以通行。车辆在行进中触发安装在入口处的红外开关，微机检测到该信号后，指令安装在识别棚上方的摄像装置和图像采集卡进行采样，对采集到的数据进行图像识别处理，获取该车需运输的混凝土品种即秤杆号信息。根据每座拌和楼的生产状况，按照优化调度的原则，在识别棚出口处前方的显示牌指示车辆要去的楼号。同时，通知拌和楼按指定秤杆生产混凝土。整个处理过程大约在1秒钟左右全部自动完成。