水工混凝土施工技術的進展及問題探討

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　1.概述

　人們對于水工混凝土的認識，始于20世紀初，隨著越來越多的混凝土大壩的施工興建，對混凝土的了解越來越深刻。如：發(fā)現(xiàn)混凝土的強度與水灰比有關，才逐步用低流態(tài)混凝土代替高流態(tài)混凝土；對混凝土配比進行設計，才懂得選擇不同級配骨料代替以往不洗不篩；為調節(jié)和降低混凝土水化熱，才推行利用中、低熱水泥品種，摻加摻合料和外加劑等措施；為適應大體積混凝土施工受溫度控制的制約，普遍采用柱狀分塊法澆筑、骨料預冷、加冰拌和、快速入倉、通倉薄層澆筑等綜合措施。正是上述認識和措施；為混凝土壩向更大高度、更大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造了條件，為水工施工走一條不斷提高質量、縮短工期、降低造價，改善結構性能的通路找到了一條途徑。

　我國的混凝土壩建設起步于20世紀50年代初，比工業(yè)發(fā)達國家落后數(shù)10年。由于我國是個農業(yè)大國，水電資源非常豐富，建壩綜合效益特別顯著，所以，盡管建國初期工業(yè)基礎薄弱，科技相對落后，資金也很短缺，但是國家和政府把水電建設放在非常重要的位置，推動了水電事業(yè)的快速發(fā)展，基本上是每10年就上一個臺階。

　1950年代建設了一批壩高100m級的混凝土壩，其代表性的壩有梅山連拱壩，壩高88.24m；新安江水電站，壩高105m，三門峽水電站，壩高106m等。

　1960年代建設了一批壩高100～150m級的混凝土壩，其代表性的壩有劉家峽重力壩，壩高147m等。

　1970年代后期至80年代，建設了一批壩高150～200m級的混凝土壩，其代表性的壩有龍羊峽重力拱壩，壩高178m；烏江水電站，壩高165m；東江雙曲拱壩，壩高157m等。

　1990年代初列為世界混凝土壩先進行列的二灘水電站雙曲拱壩進入施工，其壩高達240m；與此同時，世界最大的水利樞紐三峽工程也于1994年底正式開工，其最大壩高181m.

　隨著壩工建設的高速進展，水電施工技術也得到了長足進步，特別是近20年來，水電施工技術在許多方面都獲得了較大突破，與傳統(tǒng)的施工技術相比，產生了許多新的變革。

　2.施工技術主要進展

　2.1優(yōu)先使用散裝水泥

　目前，我國的建筑業(yè)施工，主要使用袋裝水泥，而水工混凝土則規(guī)定優(yōu)先使用散裝水泥。在水工混凝土中使用散裝水泥可以方便施工、降低成本、改善環(huán)境、滿足大規(guī)模的批量需求，是一項技術成熟、可靠性高的施工新技術。

　2.2水工混凝土中應摻摻合料

　水工混凝土通常由膠凝材料、骨料、砂和水等組成，隨著工程的需要，摻合料已成為水工混凝土中不可缺少的第5組分?；炷林袚饺霌胶狭虾?，可以降低水化熱，抑制堿骨料反應，節(jié)約水泥，降低成本，綜合效益非常顯著。常見摻合料有粉煤灰（也有用作膠凝材料）、凝灰?guī)r、硅粉、氧化鎂、陶瓷、金屬或非金屬礦渣等。

　2.3水工混凝土中必須摻外加劑

　近10多年來，混凝土外加劑技術飛速發(fā)展，品種越來越多，性能越來越好，技術也越來越完善，為此，規(guī)定在混凝土中必須摻外加劑。目前常用的外加劑有：引氣劑、普通減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、高效減水劑、緩凝高效減水劑、緩凝劑、泵送劑等。在水工混凝土中摻入外加劑后，能夠改善混凝土和易性，調整凝結時間，提高各項物理力學性能和耐久性，增強混凝土適應環(huán)境的能力等。

　2.4混凝土運輸條碼識別

　在多品種混凝土同時運輸?shù)那樾蜗?，需要對其正確識別，傳統(tǒng)的方法是在車輛的前部顯著位置設置標志，然而這種方法易于出錯。為此，三峽工程采用混凝土運輸計算機條碼識別系統(tǒng)，成功應用在左右岸拌和系統(tǒng)。其工作原理為：當調度發(fā)布運行指令后，紅燈轉為綠燈，即裝有條碼識別牌的車輛可以通行。車輛在行進中觸發(fā)安裝在入口處的紅外開關，微機檢測到該信號后，指令安裝在識別棚上方的攝像裝置和圖像采集卡進行采樣，對采集到的數(shù)據進行圖像識別處理，獲取該車需運輸?shù)幕炷疗贩N即秤桿號信息。根據每座拌和樓的生產狀況，按照優(yōu)化調度的原則，在識別棚出口處前方的顯示牌指示車輛要去的樓號。同時，通知拌和樓按指定秤桿生產混凝土。整個處理過程大約在1秒鐘左右全部自動完成。