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摘要：水工结构工程中，混凝土结构施工是重要的组成部分，直接影响到整个工程的防渗性和耐久性，影响水工结构的正常使用寿命期限。本文从结构设计概念、原材料选择与检验、混凝土配合比、浇筑与振捣等方面入手，对水工结构施工过程进行质量管理与控制，满足现行施工规范的要求。
关键词：水工混凝土结构；结构设计概念；施工质量；冬期施工；
1水工混凝土结构设计
水工混凝土结构，与普通民用建筑相比，具有规模大、建设周期长、工程质量要求高和使用年限长的特点。水工结构设计不仅要求结构及构件的极限承载能力，还要求在正常使用状态下，因水下环境作用引起的结构材料腐蚀劣化不致影响结构的正常使用性能。结构设计方案的合理选择可优化水工结构在正常使用极限状态下的变形性能，抑制裂缝的开展，提高水工结构的使用寿命。水工混凝土结构设计应严格执行国家、地区及行业标准，选用符合实际的计算模型，满足结构在承载能力极限状态的承载能力以及稳定性，满足正常使用极限状态的变形及裂缝宽度限值。同时，在设计中应考虑材料因环境的侵蚀产生劣化对承载力和变形的影响。
2施工质量控制在水工混凝土结构中的重要作用
我国正处于经济高速发展阶段，基础设施建设工程日益增多，已立项的水工结构项目也显著增加，随之产生的则是水工混凝土结构的常见质量病害，如蜂窝麻面、空洞、裂隙等。产生这些病害的因素很多，有配合比、混凝土质量、施工环境等，导致混凝土浇筑质量出现缺陷，轻则引起工程外观不佳，重则造成重大质量安全问题，结构的安全系数降低。水工混凝土结构的施工过程控制，成为水工结构的重中之重，使水工建筑混凝土结构发生渗漏，或者产生较大裂缝等情况的出现成为小概率，保障工程项目的全寿命周期安全性。与民用建筑相比，大多数水工建筑混凝土结构体积大、经济成本高、不可复制性，项目完成后结构改造难度大，因此，把好施工质量关，做精施工管理，能产生巨大的潜在正向收益。
3施工质量控制措施
3.1原材料质量
水泥、砂石、钢筋等原材料是组成结构构件的基本要素，原材料的优劣，直接影响到结构的安全性能。因此，在原材料采购环节，施工单位的采购人员应选用质量保证率高、生产稳定、价格合适的供货商，把好原材料的质量关。施工单位应定期开展核算施工过程发生的材料费用和工程预算的材料费用，定期评定原材料的品质优劣。同时，一线施工生产人员也要对原材料质量进行把控，拌制混凝土前，确保粗骨料质地坚硬、清洁、级配良好，发现粗骨料表面大量裹泥或污染物，及时采取清洁措施，避免问题积小成大，成为施工质量的致命缺陷。
3.2浇筑和振捣
大体积混凝土浇筑开始前，施工单位应应针对浇筑仓面的具体情况做好仓面设计，主要包括：仓面特性分析、明确质量技术要求、施工方法、资源配置以及质量保证措施等。签发开仓证前，应检查浇筑资源的配备情况。浇筑应分区和分层进行，各层的实际浇筑厚度根据振捣深度确定，在下层混凝土达到初凝之前完成对上层的浇筑，浇筑分层厚度一般为30cm。浇筑长条状结构时，做好分段分层施工，每一段的浇筑长度通常为10～15m。情况特殊需留设施工缝时，应采取措施做好施工缝处的接缝工序。
3.3配合比
水工混凝土配合比设计应满足混凝土施工性能要求，抗冻、抗渗等耐久性以及强度、其他力学性能应符合设计要求。施工现场对水工混凝土配合比影响较大的主要有：细集料的实际含水率和含泥量、粗骨料的含粉量。
在配制混凝土中，不同级配的粗骨料都会含有超粒骨料，粗骨料的实际含水量高于理论值，基于现场实测的粗骨料粒径和砂石含水率，对混凝土的试验配合比进行修正，进而得到施工配合比。优化水工混凝土配合比，提高其和易性，保证其强度指标，是控制大型水工构筑物施工质量的重要环节。
3.4合理控制混凝土变形
第一，严格把控施工质量关，及时验收已完成的构件，检查构件的挠度、裂缝等关键指标，及时调整，如采用低水化热水泥、降低水泥用量、水灰比及调整含砂量。第二，保证混凝土振捣密实，振捣时间应经现场振捣试验确定，以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆为准，避免漏振、欠振或过振。第三，制定混凝土养护方案并严格执行，对长时间堆放的预制构件，及时采取覆盖处理措施，防止其受到暴晒，定期洒水，维持一定的表面湿润度。
3.5施工技术标准化
在水工结构施工中，结构的自防水、防渗性成为质量控制点。目前我国部分水工构筑物因施工质量问题，水库挡墙存在渗漏部位，不仅影响正常使用，还对水库下游居民生命和财产安全造成重大威胁。因此，做好对施工技术人员的技术交底，做好施工过程质量控制记录，及时验收已完成分部工程的验收，及时发现施工缺陷，尽早采取措施，如促凝灰土防渗技术修补渗漏点。大体积混凝土施工，做好施工组织计划，采取有效措施降低混凝土的水化热，如混凝土施工配合比中掺入粉煤灰、采用低水化热的水泥、拌合水采用冰水等举措，改善混凝土内部结构的致密性，减少结构表面裂缝的产生。水工结构预留水平施工缝的位置，也是影响其防渗性能的重要因素，水工混凝土宜少设施工缝，墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，而应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上；垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除并冲洗干净，然后铺设净浆或涂刷混凝土界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料，再铺30mm～50mm厚的1：1水泥砂浆，并应及时浇筑混凝土。
4混凝土冬期施工
《建筑工程冬期施工规程》规定：当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工。在冬期混凝土施工时，如果环境温度不低于0℃，采用混凝土的常规保温养护措施即可；如在低温环境下（最低温度低于-5℃）进行混凝土浇筑，应制定混凝土冬期施工计划，采取混凝土防冻措施。防冻措施主要从以下两个方面考虑。
（1）在配制混凝土中掺入防冻剂、引气剂等外加剂。防冻剂可降低混凝土拌合水的冰点，使得混凝土中的水在负温状态下保持液态，持续与水泥发生水化反应，混凝土持续硬化，强度缓慢增长，避免发生冻害。研究表明，使用氯盐类防冻剂，会造成混凝土胀裂剥落、钢筋锈蚀，导致构件承载力大大降低。因此，严禁在预应力混凝土、钢筋混凝土结构使用氯盐类防冻剂，冬期施工合理选用外加剂品种。
（2）制定冬期施工混凝土养护方案。冬期混凝土施工，应使用密封性能、保温性能好的模板体系；浇筑完成后在混凝土结构或构件的表面覆盖保温材料（如草帘或泡沫保温板等），采取蓄热法、综合蓄热法、蒸汽养护法等加热养护方案，使混凝土强度持续增长；严格控制雨、雪混入骨料，雨雪降低混凝土温度，影响混凝土的早期强度发展。在冬期混凝土施工中，应选用早强型的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，早期强度增长快，混凝土达到受冻临界强度的时间短，有利于抵抗早期冻害。
总结：综上所述，结构设计阶段和施工阶段是水工结构工程的重要环节，亦是影响水工结构全寿命周期质量的关键。做精施工质量控制，紧密联系结构设计和施工环节，使用优质原材料，选用最佳配合比，施工工艺标准化，严格执行工程冬期施工规程，打造水工结构的百年精品工程。
参考文献：
[1]黄立浩.水工混凝土结构设计若干问题研究[D].济南：山东大学，2009.
[2]水工混凝土施工规范（DL/T5144-2015）[S].北京：中国电力出版社，2015.
[3]水工混凝土结构设计规范（DL/T 5057-2009）[S].北京：中国电力出版社，2009.