水利水电建筑工程大体积混凝土施工及养护要点探讨

引言

随着我国大型基础设施建设的不断推进，大体积混凝土在水利水电工程中的使用愈发普遍。无论是大坝、溢洪道还是厂房基础，其混凝土结构均涉及到大体积浇筑。这类结构由于其整体尺度大、浇筑强度高和水泥用量多，容易因水化热聚集产生较大温差，进而引发裂缝问题，对结构的安全性和耐久性造成隐患。因此，对大体积混凝土施工和养护的研究已成为水利工程建设过程中的关键课题。当前在施工实践中，许多工程在混凝土温控、防裂、养护等环节存在标准化程度不高、管理粗放等问题，需引起高度重视。本文结合工程实例及相关技术标准，针对大体积混凝土的材料选用、施工工艺、温控方法和养护方式进行系统梳理与技术探讨，以期为水利水电建设提供有效借鉴与技术支撑。

一、大体积混凝土的特性与技术挑战

大体积混凝土通常是指任何一个方向尺寸大于 1 米或整体体积较大，且在水化过程中会引起显著温度梯度的混凝土体，其主要特点在于内部水化热较高，散热慢，极易因温度梯度过大而导致内部裂缝的产生。在水利水电工程中，这类混凝土广泛用于坝基、厂房底板、挡水结构等，尤其在高落差、大流量的工程条件下，其结构性能要求极高。

从原材料选用上，大体积混凝土往往需采取低热水泥、适量粉煤灰或矿渣等缓凝材料，以降低水化热峰值并延长热释时间。同时，混凝土配合比的设计也更趋保守，尽量减少水胶比和控制水泥用量。此外，其浇筑方式多采用分段、分层、连续浇筑的方法，以避免施工缝集中应力造成结构薄弱。由于施工环境复杂，尤其是在山区、高寒或潮湿环境下，大体积混凝土的施工需面对更多温控和防裂方面的挑战，这对施工人员的技术素养和组织能力提出了更高要求。

温控与裂缝控制是大体积混凝土施工的核心难点。混凝土内部温度高达 60℃以上，而表面冷却速度快，易导致内外温差过大而产生拉应力。在此情况下，如果不采取有效的保温、降温或控制温升速度的技术措施，极易导致早期裂缝，降低结构整体性。因此在施工设计阶段就应设立专门的温度控制方案，并在施工过程中进行动态监测与调整，确保温差控制在允许范围之内。

二、大体积混凝土施工过程中的关键控制要点

在大体积混凝土施工过程中，必须从材料准备、运输、振捣到成型各环节实施严格控制，才能确保其结构完整性与使用性能。首先是原材料的选择与配比设计，需根据工程部位功能选用相应的水泥品种和掺合料比例。为控制水化热，应优先选用矿渣水泥或粉煤灰替代部分水泥，同时采用粒径适中的骨料以增强混凝土密实度。

在施工组织方面，大体积混凝土通常采用分块、分层浇筑的方法，控制单次浇筑的高度与面积，并确保各层之间的连接充分振捣、接茬良好，防止冷缝的形成。合理安排浇筑时间与顺序也至关重要，尤其在高温或低温环境中，应适当调整施工时段与浇筑强度，避免高温加剧温升或低温影响水化反应。

振捣与模板控制同样重要。由于大体积混凝土浇筑体积大、持续时间长，振捣工作易出现漏振、欠振等问题，影响内部密实性。需配置足够数量的高频振捣器，并组织经验丰富的操作人员交替作业。此外，模板支撑系统需坚固牢靠，并采用保温型模板材料，减少热量外泄与温差变化。为了实现全过程可控，还需在施工阶段设置温度传感器或埋设热电偶，监测混凝土中心与表面温度，及时发现异常温差或升温速率问题，采取如加设冷却水管、保温棉覆盖或设置散热风道等技术手段进行应对。通过过程动态管理和数据反馈调节，才能真正实现混凝土内外温度梯度的有效控制，降低裂缝风险。

三、温控与裂缝防治的技术方法

温控与防裂是大体积混凝土施工中最核心的技术命题。当前常用的温度控制手段包括材料温控、环境温控与结构内部控温三大类。材料温控主要是对骨料与水泥进行冷却或预热处理，常用的方法如夜间洒水冷却骨料、冰块掺加搅拌等；环境温控则通过设置遮阳篷、防风网或调节施工时间来控制外部温度变化。

结构内部温控方面，最常用的是在混凝土中埋设冷却水管，通过通水方式带走水化热，降低温升峰值与速率。这种方式适用于坝基等厚度超过 2 米的混凝土体，可有效控制内部升温，保持内外温差不超过标准允许值。对于施工初期与后期，需采取不同的控温手段。例如在初凝阶段可覆盖保温毯、喷洒保湿剂等，而在结构硬化后则应减少温差冲击，防止后期温差裂缝。

裂缝防治除温度控制外，还涉及结构设计合理性与施工缝布置优化。在结构设计阶段应避免大面积、无缝的整体浇筑结构，尽量设缝分块，使应力合理释放。设置钢筋网片或钢纤维可增强混凝土的抗拉强度，提升其抵抗温差应力的能力。施工中加强养护管理也是防裂的关键手段，保证早期湿度，防止表面干裂同样重要。在一些典型水利工程中，曾采用“冷却水管+粉煤灰掺合+外包保温层”的多重措施控制混凝土裂缝，效果显著，充分说明温控防裂需系统集成、多措并举，才能实现结构性能与

使用寿命的保障。

四、大体积混凝土的养护管理策略

混凝土的养护过程直接影响其结构强度与耐久性，尤其是大体积结构，需制定专门的养护方案。其核心目标是保持混凝土水化反应的稳定性、防止早期干裂和确保体内外温差缓慢过渡。养护时间应远超普通结构，一般不少于 14 天，高强度结构甚至要求 28 天以上，并保持表面湿润。

常用的养护手段包括洒水保湿、覆膜覆盖、设置湿麻袋、蒸汽养护等。其中，洒水保湿适用于大坝、基座等裸露结构，覆盖养护则可有效减少水分蒸发与温差冲击。部分工程采用自动喷淋系统与温度监测系统协同工作，实现 24 小时不间断养护，提高养护效率。

对于已拆模但仍处于水化热释放阶段的混凝土，应避免其表面骤冷，可采用遮阳棚、棉被等进行外部保温，确保结构逐步冷却，降低温差速率。同时，养护期还应加强现场巡视与裂缝检测，及时修复细微裂缝，防止其扩展成为结构性问题。管理层面也需设立专门的养护责任制度与质量验收标准。对大型项目，可设立专人记录混凝土温度变化、养护措施执行情况与出现问题的时间节点，为后期结构分析与维护提供完整数据支撑。通过制度化管理手段，提高养护执行力与应急响应能力，确保混凝土结构长期稳定。

五、大体积混凝土施工信息化与智能化管理探索

随着建筑信息化技术和智能设备的不断发展，大体积混凝土施工管理正逐步迈向数字化与智能化阶段。在水利水电工程建设中，传统依赖人工经验进行温度控制、裂缝检测与施工调度的方式已无法满足大体积混凝土施工复杂程度日益提升的现实需求。基于信息技术的新型管理方式正成为提高施工效率、保障质量安全的有力工具。

当前，建设单位在大体积混凝土施工过程中广泛引入温度自动监测系统，通过埋设温度传感器并联入无线传输模块，实现混凝土内部温度的实时采集、记录与预警。这些数据不仅可用于施工现场的动态决策，还能长期用于结构健康监测。部分项目还配备智能喷淋系统和冷却设备，可根据实时温度变化自动调节养护频次与冷却强度，从而实现温控的精准化与节能化。在施工调度层面，利用 BIM 技术对浇筑计划、分层设计和模板支撑进行可视化模拟，不仅提升施工前的方案精度，也在施工中起到辅助调整作用，显著降低返工率。

信息化施工管理还体现在质量追踪与责任落实中。通过构建数字化施工日志与材料流转系统，每一批混凝土的原材料配比、运输温度、浇筑时间与振捣时长等关键参数均可数字化记录，便于后期回溯与评估。一些大型水电工程试点引入区块链技术保障数据真实性，实现材料与施工过程的全生命周期管理。与此同时，依托云平台的远程协同系统，也大幅提升了项目多方参与单位的联动效率，使管理由线性变为并行，提高整体施工进度与响应速度。

通过这些信息化与智能化手段，大体积混凝土施工实现了从“经验依赖”向“数据驱动”的转型，不仅提高了施工过程的可控性，也为工程安全提供了坚实保障。未来应在技术融合、人员培训与系统建设三方面持续推进，使智能化管理成为水利水电混凝土施工的常态模式。

结论

大体积混凝土作为水利水电工程的核心结构材料，其施工与养护质量关系到工程的安全、耐久与经济效益。本文从混凝土特性出发，系统探讨了施工阶段的材料选配、温控方法、裂缝控制及养护管理等关键技术问题，强调了全过程动态监测与标准化执行的重要性。实践表明，只有从设计、材料、施工到养护全流程进行综合控制，才能真正有效降低裂缝风险，提升混凝土质量。今后应加强现场技术人员的培训与经验总结，推广成熟的温控与防裂技术，不断完善施工工艺与管理机制，为水利水电工程的高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1] 吴 梦 恩 , 李 建 军 . 高 性 能 混 凝 土 在 水 工 结 构 中 的 应 用 [J]. 水 运 工程,2025,(03):190-195.DOI:10.16233/j.cnki.issn1002-4972.20250311.016.

[2] 何 平 . 基 于 温 度 控 制 的 大 体 积 混 凝 土 施 工 策 略 研 究 [J]. 中 国 建 筑 金 属 结构,2025,24(04):73-75.DOI:10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2025.04.025.

[3] 朱盈.水利工程大体积混凝土施工技术要点分析[J].水上安全,2025,(03):44-46.

[4] 董艺,施佳楠,阳山,等.高寒高海拔地区输变电工程基础混凝土强度试验研究[J].江西建材,2024,(06):20-22.

[5] 邹旭辉. 负温通电养护下钢纤维— 钢渣 混凝土电热力性能研究[D]. 东华理工大学,2024.DOI:10.27145/d.cnki.ghddc.2024.000727.