水利水电工程大坝混凝土浇筑施工工艺改进与温控措施

一、引言

随着我国水利水电事业的蓬勃发展，大坝建设规模不断扩大，对工程质量要求也日益提高。大坝混凝土浇筑作为大坝施工的核心环节，其施工工艺的合理性与温控措施的有效性成为确保大坝结构安全、耐久性以及防止裂缝产生的关键因素。传统施工工艺在面对复杂地质条件、高强度施工需求以及日益严格的质量标准时逐渐暴露出诸多不足，亟待改进与优化。

二、大坝混凝土浇筑传统施工工艺

（一）原材料准备

大坝混凝土主要原材料包括水泥、骨料、水及外加剂等。水泥通常选用硅酸盐水泥，依据工程设计要求确定强度等级；骨料分为粗骨料和细骨料，粗骨料一般采用碎石，要求质地坚硬、级配良好，细骨料多为天然砂或人工砂，需满足一定的细度模数；水应符合饮用水标准，避免使用含有害杂质的水源；外加剂如减水剂、缓凝剂等根据混凝土性能需求合理添加，用于改善混凝土工作性、凝结时间等特性。

（二）混凝土配合比设计

按照设计强度、耐久性、抗渗性等指标，通过试验确定混凝土各原材料的配合比。传统方法多基于经验公式初步估算，再经多次试配调整，以达到满足工程要求且经济合理的配合比。例如，对于大体积混凝土，为降低水化热，常采用低水泥用量、高掺合料比例的配合比设计思路。

（三）模板安装

模板作为混凝土成型的模具，其安装质量影响混凝土外观与尺寸精度。常用的模板类型有木模板、钢模板，安装时需确保模板拼接紧密、牢固，表面平整，涂刷脱模剂方便后续脱模，并按照设计要求设置足够的支撑与加固结构，防止浇筑过程中模板变形、位移。

（四）混凝土搅拌与运输

在搅拌站采用强制式搅拌机将原材料按配合比搅拌成均匀的混凝土拌合物。搅拌时间需严格控制，确保各成分充分混合。运输过程中，要防止混凝土离析、坍落度损失过大，对于长距离运输或高温天气，常采用搅拌运输车并采取遮阳、保湿等措施，保证混凝土浇筑时的工作性能。

（五）混凝土浇筑

多采用分层、分段浇筑方式，常见分层厚度30 - 50cm，分段长度依据结构特点与施工能力而定。浇筑顺序一般遵循从低处向高处、由一端向另一端推进的原则，采用振捣棒等工具对混凝土进行振捣密实，使混凝土充满模板各个角落，排除气泡，保证混凝土的密实度与整体性。

三、传统施工工艺存在的问题

（一）施工效率较低

模板安装、拆卸工序繁琐，耗时较长，尤其在大型大坝工程中，模板周转次数有限，影响整体施工进度。混凝土分层、分段浇筑时，各层段间衔接时间把控困难，易出现冷缝，处理冷缝增加额外工作量，降低施工效率。

（二）混凝土质量不稳定

原材料质量波动、搅拌过程中计量误差以及运输环节的环境影响，导致混凝土拌合物性能离散性较大。在浇筑振捣环节，人工振捣受操作人员技能水平、体力等因素制约，可能出现振捣不密实或过振现象，造成混凝土内部缺陷，影响大坝耐久性。

（三）温控难度大

大坝混凝土由于体积大，水泥水化热积聚难以散发，传统温控手段如预埋冷却水管通水冷却，冷却效果不均匀，易形成温度梯度，引发混凝土开裂。此外，外界气温变化、日照辐射等因素也增加了温控复杂性，温控不当将严重损害大坝结构安全。

四、施工工艺改进方法

（一）新型模板技术应用

推广使用自升式模板、滑模等先进模板体系。自升式模板可利用自身液压或机械装置实现自动爬升，无需重复搭建脚手架，减少模板安装时间，提高施工安全性；滑模则在混凝土连续浇筑过程中，借助千斤顶等设备带动模板沿结构表面滑动上升，实现混凝土连续成型，适用于高耸薄壁结构，大幅提升施工效率，且能保证混凝土外观质量。

（二）自动化搅拌与运输系统

引入智能化搅拌站控制系统，高精度传感器实时监测原材料计量，确保配合比精确执行。采用 GPS 定位、物联网技术的运输车辆，可远程监控混凝土运输状态，优化运输路线，结合车载温控设备，实时调节车厢内温度、湿度，保证混凝土在运输全程性能稳定。

（三）优化浇筑工艺

采用大体积混凝土无缝浇筑技术，通过合理设置膨胀加强带，取消或减少施工缝。膨胀加强带内采用补偿收缩混凝土，利用其膨胀特性抵消混凝土收缩应力，实现连续浇筑，增强混凝土整体性。同时，推广使用高频振捣器、平仓振捣一体机等设备，提高振捣效率与质量，减少人工振捣弊端。

五、温控的重要性

（一）防止混凝土裂缝

水泥水化过程释放大量热量，混凝土内部温度迅速升高，而表面散热较快，形成内外温差。当温差超过一定限值，混凝土内部产生拉应力，超过其抗拉强度时便会开裂。裂缝不仅影响大坝外观，更严重削弱大坝结构承载能力，降低耐久性，甚至引发渗漏等安全隐患。

（二）保障大坝结构安全与耐久性

合理温控可使混凝土在凝结硬化过程中处于良好的应力状态，减少因温度应力导致的微观结构损伤，确保混凝土内部结构致密，提高大坝抗渗、抗冻融等性能，延长大坝使用寿命，保障水利水电工程长期稳定运行。

六、温控措施实施要点

（一）原材料温控

选用水化热低的水泥品种，如中热硅酸盐水泥，降低水化热产生总量；优化骨料级配，提高骨料堆积密度，减少水泥用量，间接控制水化热。同时，对骨料进行预冷处理，如采用冷水喷淋、风冷等方式，降低骨料入仓温度，在高温季节尤为重要，可有效降低混凝土出机温度。

（二）混凝土浇筑过程温控

合理安排浇筑时间，尽量避开高温时段，选择在夜间或清晨气温较低时浇筑，减少混凝土与高温环境接触时间。浇筑过程中，加强对混凝土入仓温度、浇筑温度监测，一旦发现温度异常升高，及时采取调整措施，如加快浇筑速度、增加振捣设备等，促使混凝土热量快速散发。

（三）混凝土养护温控

浇筑完成后，及时进行养护，养护方式包括洒水养护、覆盖养护等。洒水养护保持混凝土表面湿润，利用水分蒸发带走热量；覆盖养护采用保温材料如棉被、泡沫塑料板等，根据气温变化调整覆盖厚度，控制混凝土内外温差在允许范围内，尤其在冬季低温环境，防止混凝土受冻产生裂缝。

（四）冷却水管温控

预埋冷却水管仍是大坝混凝土温控的重要手段。合理设计冷却水管布置间距、管径及水流速度，确保冷却均匀性。在混凝土浇筑初期，通低温水带走水化热，随着混凝土温度降低，适时调整水温，避免温差过大造成二次应力，全过程严格监控混凝土温度变化，依据监测数据动态优化冷却方案。

结论

水利水电工程大坝混凝土浇筑施工工艺改进与温控措施优化是保障大坝工程质量、进度与安全的核心任务。通过采用新型模板技术、自动化搅拌运输系统、优化浇筑工艺等改进措施，有效提升施工效率与混凝土质量；实施原材料温控、浇筑养护温控以及应用新型温控技术等手段，切实解决温控难题，防止混凝土裂缝产生。随着科技不断进步，持续探索创新，将进一步推动水利水电工程大坝建设迈向更高水平，为我国水利事业可持续发展提供有力支撑。

参考文献

[1] 陈科，李明辉。水利水电大坝混凝土浇筑施工工艺创新实践 [J]. 水利水电技术，2022 （05）： 120 - 125.

[2] 王强，张宇。大坝混凝土温控措施在复杂地质条件下的优化应用 [J].水力发电学报，2021 （10）： 150 - 156.