摘要：水利水电工程包含的项目较多,尤其是在混凝土的应用过程中,更容易出现问题。由于混凝土的自身特性比较特殊,很容易受到外界温度的影响。特别是在冬季的时候,混凝土在发生硬化反应的过程中,可能会由于外界温度过低,在后续保养的时候出现表面裂缝甚至结构断裂的情况,这给施工人员的工作内容带来了难度,甚至可能拖延施工进度,造成施工单位的经济损失。本文将针对水利水电工程冬季混凝土施工技术进行分析,给出有效的改进措施。
关键词：水利水电工程；冬季；混凝土施工
引言
为确保水利水电工程冬季施工能够获得良好的成效，需要在冬季施工中采取合理而有效的施工技术和针对性的控制手段，最大限度地消除低温对水利水电工程施工所带来的不利影响，影响水利水电工程的施工质量。
一、冬季混凝土施工的基本原理
混凝土混合物能够在短时间之内迅速凝结和固化，能够表现出一定的强度和硬度，水泥在其中的作用至关重要。水泥水化的速度和混凝土的组成成分有较大的关系，水泥水化的速度是随着温度的变化而变化的。当外界温度升高时，水泥的水化速度也相应加快，水泥的固化作用增强，表现出一定的强度。在温度降低时，当外界温度达到零度时，混凝土中的水就会自然结冰，混凝土中的水分就会明显的降低，水泥的水化作用减弱，混凝土的强大增长放缓。当温度继续下降到零度以下时，混凝土中的水分就会完全结冰，水泥的水化作用就会停止，混凝土的强度不再增加。当混凝土中的水分完全变成冰时，混凝土的体积就会增大，发生冰胀现象，产生的应力大于水泥石内部形成的强度值，因此会对混凝土造成不同程度的破坏，从而降低了混凝土的强度。除此之外，当水完全变成冰时，骨料和钢筋中也会产生冰凌，水泥浆与钢筋和骨料的粘合力下降，从而影响到混凝土的抗压强度。当外界的温度升高时，水泥浆与钢筋和骨料间的冰凌开始融化形成大小不一的间隙，从而降低了混凝土的密度和耐久性。
二、冬季混凝土施工常见质量问题
混凝土因冻受损问题为冬季混凝土常见病害，其主要体现在两方面：①浇筑混凝土块体后，由于处于较低环境温度，致使冻害损伤现象出现在混凝土表面，主要表现为混凝土表面剥落脱皮、较低表面强度及极差的外观质量；②浇筑及完成浇筑混凝土环节，因其处于较低的温度环境，致使混凝土出现冻害问题，主要表现为较低混凝土强度、块体产生裂缝等，进而对工程质量造成极大的损害。
三、水利水电工程冬季混凝土施工技术
3.1 原材料
砂石骨料进场后，需在料场内存储，该料场应做好硬化及砌筑隔墙工作，避免杂物等混入，保温方式可选取骨料堆高增加的方法。在专用罐内存储水泥、粉煤灰，做好防潮、防尘工作。在储存外加剂时，应将保温覆盖到其表面，确保其温度不低于5℃。
3.2 拌和混凝土
混凝土原材料确保其质量合格后，即可进行拌制。要求选取清洁的砂石骨料进行拌和。通过锅炉对拌和用水加热，随后利用储水箱、上水管道进入混凝土拌和机内，按照现场施工条件控制拌和用水温度。拌和混凝土前期，拌和机可选取热水冲洗，并及时排出积水，拌和时应均匀搅拌加热后的水和砂石骨料，随后添加其他材料，如粉煤灰、水泥等，防止热水直接碰触水泥。拌和环节，根据水工混凝土施工规范对砂石骨料的各项指标进行检测，如含水率、细度模数等。与常温季节相比，拌和混凝土时间需适当加长，通常加长时间比例需控制在20%～25%，混凝土加热后，尽可能降低来回运输次数。按照相关施工规定，要求在5℃以上控制混凝土入仓温度，按照温度损失近似公式分析：tu=A（t0-ta）Z
式中，运输过程中的损失值由tu表示；运输容器系数，皮带机运送取0.2时可通过A表示；出机混凝土温度由t0表示；外界气温由ta表示；运输时间由Z表示。
当入仓混凝土温度在5℃以上时，则出机混凝土温度和外界温度之间的关系。10～12为混凝土出机温度的控制范围。在施工环节，应实时对入仓、出机混凝土的温度进行认真观察，且对混凝土出机温度进行有效控制。
如出机温度在12℃以下，需对拌和用水进行加热，进而将混凝土拌合物的温度进行全面提升。如水温提高5℃，则混凝土温度就会提高1℃左右。
混凝土运输时间应严加控制，要求结束前一罐车浇筑作业后，后面能连续进行施工。选取保温衣进行混凝土运输罐车覆盖，运输前需加热运输设备。选取碎石硬化方式进行混凝土运输道路施工，做好长期的平整路面工作。如完成施工，需及时用热水清理干净运输设施、拌和机械。
3.4浇筑混凝土前的准备工作
结冰、冻霜问题出现在浇筑仓面时，需利用热水进行清理。浇筑混凝土前，仓面底板可通过热鼓风机进行升温，当其温度超过0℃时可浇筑混凝土。要求在白天高气温下进行浇筑混凝土工作，如仓面不能在当天结束浇筑作业，需在气温较高的几天内完成全部浇筑工作。
3.5浇筑混凝土
混凝土浇筑前期，需对各项准备工作的完成情况进行认真检查，如处理仓面、施工缝等，并做好记录。浇筑混凝土应按照平仓-振捣的顺序进行，不得出现平仓被振捣替代的现象，通过混凝土粗骨料下沉不再明显来确定振捣时间。如仓内出现堆叠粗骨料现象，需向砂浆多的位置均匀撒布。混凝土入仓15min后即可完成振捣作业，要求快速进行振捣施工。浇筑时，需立即排出仓内泌水，防止仓内渗入外来水，禁止将孔开于模板上进行赶水，如模板、钢筋等部件上覆盖砂浆需及时做好清理工作，且指派专人维护模板，避免变形、移位现象出现在模板内。
3.6混凝土施工缝处理
浇筑、整平混凝土收仓面，在其抗压强度在2.5MPa以下时，仓面施工不得往下进行。通过人工的方式进行混凝土施工缝凿毛，确保浮浆不出现在其表面。
3.7混凝土保温、养护
混凝土保温的方式为，先进行塑料铺设，随后覆盖其他保温材料。而河流闸室底板等大体积混凝土，在底板保温时可通过预埋冷却水管内流出的热水进行施工，也可将塑料布覆盖到其表面。闸墩混凝土、小体积混凝土、桥梁墩柱及预制梁等选取的保温方式为塑料布扣暖棚，且碘乌灯设置到棚内，并将仓面封闭。仓面选取塑料暖棚时，要随时检测其暖棚内的温度，如温度在0℃以下，需将自动电热水壶等设置到仓面底部位置，以此有效提升其温度。对比设计强度，混凝土抗压强度在其2/5以下时，不能出现冻害问题。保温材料使用中，应确保其具有良好干燥性。
3.8拆除混凝土模板
要求在5d以上控制混凝土拆模时间，且拆除时应确保其具有较高气温，在拆除不是承重模板时，需在允许受冻临界强度以上控制混凝土强度。在拆除承重模板时，需通过计算加以准确确定。根据温控防裂规定，确定拆模后的保护措施，要求内外温度差控制在20℃以下，且混凝土表面温度在两三天之间下降温度控制在6℃以内。混凝土表面模板拆除后，需涂刷养护剂，随后覆盖塑料布，避免因温度突然下降出现混凝土开裂问题。
3.9温度观测
利用温度计测量外部气温，测量点为混凝土面距离50cm位置，每天测量次数控制在4次以上。每隔2h用温度计对拌和水、砂石骨料温度进行准确测量，且记录好测量过程。在拌和水、细骨料测量环节，要求在10cm以上控制温度计插入深度。在粗骨料测量时，不仅要具备10cm以上的插入深度，其附近填充细粒径材料。按照测量需求，对机口、运输等环节的混凝土温度进行实时测量。如气温突然降低，则测量次数应随之增多。
四、结束语
综上所述，水利水电工程中，冬季混凝土的浇筑施工是一个复杂的过程。在冬季混凝土的施工时，必须采取有效合理的措施，确保工程质量。在进行具体的施工时，施工人员一定要严格按照设计要求进行施工，对混凝土的质量要进行严格的控制，这样才能达到经济性和实用性的多重效应。
参考文献：
[1]潘春华.水利工程冬季混凝土施工技术研究[J].科技经济导刊,2018,26(11):37.
[2]郑贵亮.试析水利水电工程冬季混凝土施工技术应用[J].智能城市,2018,4(04):150-151.