水电站厂房研究管理论文

摘要：作为我国关键的基础建设项目，水电工程既与社会经济、国家利益息息相关，又可能威胁到人民的生命财产安全。所以，我们应高度关注水电工程施工的质量控制工作。而混凝土在水电站厂房施工管理中占据着至关重要的地位，严格控制混凝土质量是工程建设的关键环节与核心内容。基于此，本文就水电站厂房的混凝土浇筑的相关要点进行分析。以下是小编精心整理的《水电站厂房研究管理论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

水电站厂房研究管理论文 篇1：

水电站厂房混凝土浇筑施工技术分析

摘 要：作为城市居民正常生活基础设施的水电站厂房对人们的日常生活和工作有着直接的影响，而作为水电站厂房运营的最重要因素之一的水电站厂房需要对施工进行严格的质量控制。现浇混凝土技术在水力发电站建设期间从混凝土准备到成型和硬化的整个过程中都会应用到，本文着眼于水电站的混凝土施工工作，以及对水电站现浇混凝土施工技术的分析，仅供参考。

关键词：水电站厂房;混凝土;施工技术

水电站厂房的建设质量与现浇混凝土的建设质量密切相关。为了提高水电站厂房的施工质量并确保建筑物的安全，必须控制由现浇混凝土施工技术的质量。本文首先简要介绍了水电站厂房的施工状况，然后在混凝土结构构造等方面讨论了现浇混凝土技术。

1 分析水电站厂房混凝土施工技术的重要性

在正常情况下，水电站厂房主要由上下两部分组成，上部是支撑结构，主要由钢筋混凝土结构组成，而下部结构主要是指基础，蜗壳和电动机支柱等结构。通过分析建造水电站厂房的技术，可以确保水电站厂房的结构更稳定，并有效减少能源损失。在建造水电站厂房的下部结构时，施工人员经常使用大体积混凝土施工技术，并使用分层浇筑工艺来确保水电站厂房的下部结构更稳定，进一步加强供电系统运行的整体效率。由于水电站厂房的规模相对较大，各种建筑材料的使用正在不断增加，为了以最佳方式提高水电站的建设质量，我们应科学合理的使用先进施工技术和施工工艺并密切监视施工过程。例如，在浇筑混凝土时，施工人员需要严格控制浇筑温度，结合水电站厂房各种机电嵌入式部件的安装位置，科学控制浇筑混凝土的浇筑速度，并做好养护混凝土这一工作，从而进一步改善设施建设的整体质量。

2 工程概述

在本次的加纳布维水电站厂房工程建造中，主厂房的长度为204m，宽度为49m，高度为69.93m。厂房的整个结构包括主厂房，辅助厂房，装配室，卸货室和后部结构。其中，端部通道在下游总共54m，上游相对较笔直，并且某些部分的中部和下游都具有1∶2的斜坡段。混凝土墙板的厚度为1m，中间挡土墙下部的高度为11m。其次，辅助系统的下部高度为39.2m，上部高度为69.93m。总共建造了五层，它们位于桥墩的中间和下游墙的中间位置。在对整个项目进行分析之后，我们知道，完成该项目所需的生产和安装总共需要287，230立方米的混凝土和22，857吨的钢筋。

3 水電站厂房混凝土施工需遵循的原则

3.1 施工细节化原则

施工细节化原则是指需要在水电站的具体建设中弄清细节和建设要点。一方面，塔吊的数量和技术特征是根据总体项目计划确定的;另一方面，采取分层和分离措施以进一步改善集水井和主厂房底板的混凝土浇筑质量;最后，在完成其底板浇筑工作之后，不但要让基岩表面被完全覆盖，并且还要确保主厂房墙和其地方的施工工作也已完成。

3.2 安全原则

安全原则涉及在建造水电站厂房的车间的具体过程中引入“生产安全责任制”，落实个人的生产安全责任以及加强施工人员对安全培训重要性的意识，加强施工人员管理和机械设备，使施工人员能够按照相关的建筑规范和程序进行施工。此外，应对已投入运行的机械设备进行定期检查和维护工作，以确保机械设备运行的可靠性和安全性，并避免因机械故障或施工延误而导致事故风险。

4 混凝土浇筑施工技术要点

4.1 浇筑分层

根据结构的大小，采用分层浇筑工艺来确保大型混凝土结构的整体质量。在由梁，板和柱组成的各层结构中，每层的高度都不相同。根据该项目的情况，该值设置为0.5至4.5m。

4.2 水电站厂房混凝土施工设备布置

比较和选择水平和垂直运输的具体方法：垂直运输具有多种运输方式和设备，包括门，塔式起重机，混凝土泵等。混凝土泵的主要特点是用途广泛，适应性强，安全性良好，速度和运输效率都比较快，适用于高度不超过150至200m的建筑物。如果无法从地面运输混凝土，则可以使用垂直运输进行施工。水平运输主要分为转向架，机动自卸车和混凝土油轮，它们适合地面运输和地面施工工作。水平运输与垂直运输设备的应用领域不同，只有通过合作才能取得最佳效果。混凝土施工机械的布置原则必须与以下三点相对应：（1）安装数量应尽可能少，覆盖范围应尽可能大，设备的安装和拆卸应方便灵活，并且不会妨碍道路接收设备。（2）系统布置的安排通过适当的布置，可以更好地体现系统效率，并保证混凝土的设计强度。（3）在规划结构时，应考虑最大程度地减少相邻建筑项目之间的干扰，并应充分考虑不同机械设备之间的相互干扰。

4.3 混凝土浇筑施工

（1）模板选择。在水电工厂建设期间，由于模板会在不同的地方使用，因此必须对其进行分类。实际的工作过程如下：首先，在某些结构连接处以及在无法使用完整的动臂支架使用大型钢板的其地方，应使用组合式钢模板P1015和P3015以及支架的固定模板进行施工，或使用组合钢模板进行施工;在用于施工的立柱位置进行建造时，根据结构和尺寸使用组合式钢模板或异型钢模板。在建造上部拱门时，要使用木制标牌框架和组合的钢模板，注意矩形走廊顶部的垂直形状，并保持与底板形状相同的垂直形状。

（2）混凝土运输。由于本项目使用的混凝土是预拌混凝土，因此应根据该项目的混凝土运单料进行运输，并应按照业主批准的混凝土配合比进行拌合。值得注意的是，必须将预拌混凝土从供应商运输到施工现场。第二，在主厂房的混凝土施工第二阶段之前，厂房的屋面已经被封顶，因此大部分混凝土必须泵送到仓库中，而另一部分混凝土可以人工进行配料和运输。

（3）混凝土浇筑。在浇筑混凝土之前，必须根据筒仓表面的大小合理地分配下料，可以在仓面上面洒一层水泥砂浆层。在正常情况下，混凝土的厚度应设置为大约50厘米，在操作过程中不能出现混凝土分离情况。其次，应使用振捣器对混凝土进行放松振捣，并按照梅花形状布置振捣器，并在有效半径内控制振捣器之间的距离，以免振捣泄漏。另外，如果在浇筑混凝土时漏斗表面有初步凝结现象，那么就要确保浇筑的混凝土量与浇筑前的浇筑标号相同;如果仓库表面已经有较大的凝结区域，则应及时进行施工缝处理。

（4）施工缝的处理。如果在浇筑混凝土时存在施工缝，则可以先在浇筑面上进行冲凝，并对其表面进行凿毛以满足表面平整度要求。其次，为了保持相邻构件之间的良好连接并保持良好的结构完整性，有必要选择第一个浇筑构件，并确定接缝水平搭接长度并对此区域实施适当的接头加固。

（5）混凝土养护。在完成上述施工工作后，为了充分保证施工质量，有必要进一步处理混凝土表面，并在凝结处理后使用清冲毛机进行进一步处理。考虑到表面光滑度的要求，有必要使用凿毛机来进行处理。在某些情况下，错缝水平搭接长度相对较大，在这种情况下，必须使用添加钢筋的方法。另外，混凝土的硬化至关重要。对于该项目，建议使用人工洒水养护的方法以使结构表面保持相对湿润的状态。养护时间应在浇水12小时后开始，并持续28天。在自然环境的影响下，水会迅速蒸发，而在养护期间时，还必须使用袋子来覆盖混凝土表面，从而提高了混凝土的保水率并有效地保護了混凝土。

4.4 混凝土细部构造的施工要点

在该项目中，细部结构包括止水桨片，管道和埋入部分以及排水孔的埋入管道的安装。对于基于同时执行压缩成型工艺的设计图纸具体规格的铜止水器，应根据项目要求以适当的方式购买止水用悬架塑料板，应在设计位置根据接头的中心安装用于水的橡胶塞。在安装铜槽时，应确保凹槽位置和伸缩缝位置之间的一致性，然后使用托架和定位辅助装置，以使混凝土在浇筑过程中不会移动或变形。在浇筑混凝土之前，要做好清洁和燃烧焊接部位的工作，并用煤油检查渗透情况，并确保没有气泡或小孔，如果不满足此要求，就要采取维修焊接措施。搭接的长度应设置为≥10cm，并用铆钉固定水槽和塑料止水片上的铜接头。

4.5 浇筑混凝土的质量控制措施

首先，我们必须按照施工顺序进行操作并严格遵守施工工艺要求，包括浇筑混凝土的搅拌，浇筑，振捣，变形和硬化环节。在施工过程中，必须防止混凝土泄漏，并避免出现网眼，蜂窝麻面现象。其次，如果在料斗中有一堆粗骨料堆叠，则不能用水泥砂浆覆盖，而可以在砂浆很多的地方均匀地散布，以避免内部出现蜂窝结构。如果混凝土和易性较差，可以再次振捣以确保结构质量。但是，不能将水倒入仓中。最后，施工人员必须持有相应资格证书，比如说焊工，电工等证书，其中重要工作必须由工作水平较高的熟练工人进行，例如模板工人，混凝土振捣工人和调节钢筋位置工以及控制混凝土厚度的工人。

4.6 控制混凝土温度并防止裂缝

降温：水电站混凝土工程的施工时间相对较长，并且在夏季高温下，有必要进行必要的降温处理。例如，应避免在基础设施周围温度过高时浇筑混凝土，并应有效控制水泥混凝土的用量，以免混凝土水化温度过高。混凝土的降温过程相对较慢，内部和外部之间的温差导致内部保持时间过长，从而在表面上产生裂缝，可能并且也可能导致裂缝渗透，损害施工安全。在这种情况下，施工期间应严格控制温度，以免出现裂缝。有关负责人要对建筑用混凝土原料的特性以及工厂各个区域的混凝土特性进行深入研究，并使用低水化热水泥优化了混凝土的抗裂性，同时，在施工和浇筑混凝土时进行有效的隔热，并严格控制浇筑混凝土时的温度。在具体的操作过程中，必须对车辆和地面水箱进行充分的遮蔽和隔热。

5 结语

总的来说，本文基于水电站厂房工程，讨论了混凝土的施工工艺和技术，并总结了原材料控制和施工过程中包含的相关技术方面的问题，希望可以为此类混凝土施工工作提供指导。在未来的水电工程中，相关负责人应进行进一步的调查，根据有关规定要求并结合实际情况提出适合所在施工项目的混凝土浇筑方案，全面保证工程质量，进一步推动我国水电站建设。

参考文献：

[1]王凡.浅析建筑工程混凝土浇筑技术[J].建材与装饰，2018（38）：1-2.

[2]刘贺.水电站蜗壳二期混凝土浇筑施工技术[J].中国新技术新产品，2018（06）：85-86.

[3]龙标.水电站厂房施工技术研究[J].居舍，2018（08）：49.

作者：刘晓准

水电站厂房研究管理论文 篇2：

关于水电站厂房混凝土浇筑施工技术分析

摘 要：作为我国关键的基础建设项目，水电工程既与社会经济、国家利益息息相关，又可能威胁到人民的生命财产安全。所以，我们应高度关注水电工程施工的质量控制工作。而混凝土在水电站厂房施工管理中占据着至关重要的地位，严格控制混凝土质量是工程建设的关键环节与核心内容。基于此，本文就水电站厂房的混凝土浇筑的相关要点进行分析。

关键词：水电站厂房;现浇混凝土;施工技术

1水电站厂房构成与施工材料

1.1水电站的厂房构成分析

在水电站厂房中，通常由上部结构和下部结构组成，并以发电机所在层作为上、下两部分的分界层。一般来说，上部结构是由承重性能较好的框架结构与承重性能较差的砖墙构成，而钢筋混凝土是形成承重构件的主要材料，在水电站厂房中通常会选择现浇混凝土施工技术进行施工。下部由混凝土基础、锥管、机墩、蜗壳等构件组成，具有尺寸小、构造不规则、预埋件较多及承重性能存在差异等特性，对施工技术具有较高要求。

1.2现浇混凝土施工材料

现浇混凝土施工材料的选用：（1）在选用水泥时，应按照水电站厂房图纸，明确厂房不同部位和结构对材料的要求，以确定出水泥类别和相应技术标准，从而使其能达到厂房的施工要求;（2）在选用骨料时，应保证材料具有充分的致密度，不存在裂隙，同时骨料中杂质含量也必须低于规范限制要求;（3）外加剂选用，针对水电站厂房的特点和施工技术，以及不同结构和实际状况对材料属性的要求，常用的包括缓凝、减水、早强、引气等类型，具有提高现浇混凝土的使用持久性和总体强度，提高和易性等功效，对保障施工质量有重要影响，因此，在选用外加剂时，应保证其符合水电站厂房施工对于现浇混凝土各项材料特性的要求。

2水电站厂房现浇混凝土施工技术

2.1一期现浇混凝土施工技术

2.1.1大体积浇筑混凝土技术

水电站厂房中，针对下部的大体积现浇混凝土施工，主要通过塔、门起重机等设备将卧罐吊入仓内，并安排汽车吊、履带吊等辅助开展下部厂房大体积混凝土施工，对设备能力范围之外的部分，利用混凝土泵开展浇筑施工。浇筑混凝土选择跳仓形式浇筑，按照仓面的大小及入仓能力，分别选择台阶法与平铺法进行，优先采用台阶法施工。铺料时应起始于短边，有条件位置可采取多种混凝土装置同时开展浇筑。铺设层厚为，通过台阶法施工的台阶宽度应，振捣与平仓主要采用硬轴与软轴振捣器，振捣形式为梅花状，当混凝土不再发生气泡、下沉及出现泛浆时停止振捣，并及时做好新浇混凝土表面的养护工作。

2.1.2梁、柱、板结构的混凝土浇筑

按照柱高度、截面大小、有无牛腿等状况确定分层的高度，没有牛腿时，通常一次立模进行浇筑。当断面小且人工无法入仓振捣时，对柱模板可开口进行下料与振捣，控制铺料厚为，停浇，然后继续升高。混凝土选择门机吊料或混凝土泵送至柱顶端，然后挂导管下料进仓，并通过软轴振捣器进行密实振捣。

板、梁混凝土浇筑时，当厚度不超过时可不进行分层，铺设和浇筑施工应一次完成;当厚度大于时，应分层进行施工，对于小仓面采取平铺方法，大仓面可采取台阶方法进行施工。

2.1.3墙体现浇混凝土施工

安装间和厂房不装修的外表面模板多选用面板。因墙分层过高，预留钢筋接头较长，为确保骨料不发生分离，对仓中每间隔设置一处溜筒，浇筑方式通过塔机或门机吊罐，并利用溜筒卸料进仓，在溜筒的末端处设置帆布和派人铲料，此外也可选择混凝土泵与溜筒相结合进行下料进仓。牛腿处铺料应先内后外，振捣器与模板的最小间距控制为。采取二次振捣方法，以保证气泡从模板边缘溢出。

2.2二期现浇混凝土施工技术

水电站厂房二期混凝土浇筑主要包含座环、蜗壳、机墩等部位的施工，其施工质量将直接影响后期厂房水电机组的稳定运行，是水电站厂房建设的重点施工项目。各个部位的施工技术与质量控制措施主要为：

2.2.1座环施工

在座环混凝土施工中，需对座环的外部侧表面模板开孔，然后通过此开孔进行混凝土物料的输送，在浇筑施工过程中应注意尽量填满阴角空间，并在振捣混凝土时，需保证混凝土的密实性符合标准要求。

2.2.2蜗壳施工

在对水电站厂房蜗壳层开展混凝土施工时，由于浇筑的仓面较大，且入仓的强度较高，因此，为确保实现连续浇筑，利用桥式起重机吊罐进仓，并使溜管（槽）一起进仓，并配合泵送。在装设蜗壳前，先完成基础和支墩的施工。在混凝土施工时，针对蜗壳钢筋密集处与阴角部位，可采取混凝土导管埋设，通过混凝土泵输送混凝土开展浇筑施工并振捣，设置回填灌浆管，在浇筑完成后再实施灌漿回填。为避免混凝土施工对蜗壳与肘管的影响，并提高混凝土的散热性，应严控浇筑的速度，使浇筑层慢慢升高，将厚度分层控制为左右。在厂房的二、三期浇筑混凝土施工中，需对结合面老混凝土进行凿毛与冲洗，使其保持清洁与湿润。在具体施工中，还可以通过混凝土砌筑技术，预先实现对骨料灌浆预填以及瓦块灌浆两道工序，从而使施工效率得以提升，在浇筑混凝土中，应使整个浇筑平面匀速升高，并且升高的距离应保持在标准要求的范围内，预埋件和内部振捣器的间隔则应大于。

2.2.3机墩施工

在机墩混凝土施工中，机墩是圆环形结构，所以应架立模板，并保证模板的稳定性。在该部位施工过程中，不可采用台阶法来浇筑混凝土，可通过对称下料等方法分层进行混凝土浇筑。

3混凝土的质量控制措施

3.1原材料的质量控制

材料的质量直接影响着水电站的施工质量。所以，严格控制材料的质量管理，是保证水电站施工质量的关键。

在混凝土中比较常见的原料如水泥、水、砂子和外加剂。砂子属于混凝土中的细骨料，因此严格控制砂子的质量十分重要。因为砂子的种类非常多，其可以直接影响混凝土的性能。因此，在选择砂子的种类时，要保持一定的谨慎，通过实验研究和总结，江沙和河沙的质量最好。除此之外，砂子的堆放也是质量控制的重点，必须将砂子分类堆放，以防止混合，从而影响使用。另外，为了保证砂子的质量，应定期进行质量检查。水泥是混凝土中的一种重要材料，严格控制水泥的质量也是更好地保证水电站施工质量的关键措施。

第一，水泥必须经过严格的检验，包括品种、出厂证书、强度、凝结时间、安定性与级别等，只有通过检验的水泥才能被使用。第二，做好水泥仓库的施工，要选择通风干燥、防潮、不与水接触、不产生化学反应的地方，并注意防潮。第三，要注意水泥堆放的高度，以防止底部水泥失效。第四，水与外加剂是混凝土中的重要施工材料，按照工程建设确定施工用水，并在使用过程中对施工用水进行检验，确保使用纯度较高的水;外加剂在使用前也要进行性能与生产日期等质量检查。

3.2混凝土配合比控制

若混凝土的原材料质量低劣、配比不不符合标准，则对混凝土的质量产生不利影响。同时在浇筑前要留意检测预埋件表面与模板紧密程度、支架和预留孔是否符合有关的规定标准，不然会给浇筑工作带来很大隐患。因此在进行施工准备工作时，首先进行混凝土配比试验，检验其配制顺序及外加剂的使用方法;确定水灰比的最适宜范围;搅拌前检测其水分含量，最终确定配比的使用量。

3.3混凝土质量控制

第一，清除模板表面的杂质，再进行模板的竖立施工，使模板底部紧贴基层并确保模板稳定;浇筑前及时做好模板隔离工作，在板内侧垫上一层塑料薄膜，以保证混凝土的强度。第二，严格按照工艺操作要求进行配料，保证原料如砂子、水、水泥等的科学合理配制;严格控制搅拌量和搅拌时间，搅拌过程中要均匀，防止与杂物混用，尽量避免过振。第三，铺装质量控制。在已安装的模板槽内浇注混凝土，再用相关工具均匀抹平，防止出现蜂窝现象;尽量避免在雷雨天气时施工，如有必要，可在摊铺表面设加工棚或在棚下进行施工;第四，拆除模具后，要马上用毛刷及时处理气泡，尽量排出气泡以提高混凝土质量。

3.4混凝土温控措施

3.4.1温度测量要求

第一，浇筑温度测量要求。浇注混凝土的温度测量可采用简便的方法，即每浇注一层混凝土，浇注测点不得小于1个;在浇筑坯平面均匀分布深度为10厘米的测点。

第二，对混凝土内部最高温度的测量要求。在进行浇工前，要根据工程的具体情况多角度进行考虑（如浇筑的厚度、体积等）布置科学、合理的施工测温点。根据测量情况绘制出温度点的布置图，通常采用集成温度传感器对测温点进行测量。若申報出现老化情况则需进行筛选，安置绘制图的设计埋设感温元件，用环氧树脂进行封闭。同时安排好测温时间，将测量的混凝土内部温度场的温度进行汇总，统计好温度的差值，及时将统计结果汇报给施工管理部门，整个浇筑工程的顺利开展提供依据。

第三，温度观测要求。浇注混凝土时，每4小时测量一次混凝土的温度、出机口温度、浇注温度、冷却水进出口温度、压力、流量、外部温度和室内温度，并作好记录。

第四，开始浇筑混凝土时，进行混凝土内部测温时，一般间隔不大于12小时;新浇筑的混凝土前3天测温间隔不大于8小时;之后测量间隔时间一般应不大于12小时，测温时间不少于28天。

3.4.2原材料及混凝土温控措施

第一，科学安排施工总进度，合理分层，充分安排夏秋季节多浇筑混凝土，高温和低温季节少浇筑混凝土。高温季节密切跟踪天气预报信息，根据天气情况合理调节混凝土施工时段，夏季尽量安排在早、晚及夜间进行混凝土浇筑，冬季尽量安排在白天浇筑混凝土，避免在高温和低温时段浇筑。

第二，成立专门的温控工作组负责施工过程中的混凝土温度控制，确保混凝土施工的连续、快速上升。优化混凝土配合比设计，减小水泥水化热温升。严格控制混凝土出机口温度和浇筑温度。根据需要在仓内埋设温度监测设备，监测混凝土内部温升情况，根据混凝土温控标准，动态调整通水温度和通水时间，以控制坝体混凝土最高温度和内外温差，确保混凝土温控达到设计要求。

第三，水泥水化热过程中放热速率和放热量对水泥的水化进程有直接的影响。水泥水化热过程要尽量保持恒温状态，时冷时热容易导致工程结构出现裂缝。从而降低工程的使用寿命。若温度过高，则会降低工程结构的总体质量水平。因此，可采用低热硅酸盐水泥以降低水泥水化热，并在水泥罐顶上安装靠罐侧布孔的水管，从罐体外由上到下淋地下水降低水泥温度。

第四，掺入粉煤灰可改善混凝土的和易性，节省水泥用量，增加混凝土的流动性，减少毛细孔的数量及分布，改善混凝土的密实度，有助于抑制碱-集料活动，提高混凝土的耐久性。

第五，掺高效减水剂以减少用水量，即减少混凝土中的水泥用量，降低水化热。

第六，降低混凝土入仓坍落度。

3.4混凝土的养护

在后期施工中，必须重视对混凝土的养护工作，以保证施工质量。第一，如果在高温条件下，混凝土中的水分蒸发非常快，这时，要在混凝土表面涂一层薄膜养生液。第二，混凝土浇注后12小时内通过喷洒水及遮盖锯末、麻袋对其进行养护;干硬性化的混凝土浇注后2小时内进行以上养护。第三，在养护过程中，不能踩踏混凝土。

结语

综上，混凝土现浇施工对建设工程的总体质量具有重要影响，特别是在水电站厂房混凝土施工中，其施工工序和技术更加复杂，施工期也更长。在施工过程中，应加强对混凝土现浇施工技术的控制，以有效提高混凝土的浇筑质量，从而提高水电站厂房的总体施工质量，以保证水电站的稳定运行。

参考文献

[1]王建春.水电站厂房混凝土浇筑技术要点探讨[J].工程技术研究，2019（20）：79—80.

[2]李炳秀，周维，刘振东.浅析黄登水电站主厂房混凝土施工[J].水利水电施工，2018（2）：6-68.

[3]郭大平，胡良才，纪俊双.观音岩水电站厂房混凝土施工过程仿真研究[J].陕西水利。2018（3）：155—157+160.

作者：齐磊 王文宇 王建林

水电站厂房研究管理论文 篇3：

水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施

摘要：水电站厂房下部为大跨度厚壁空腔混凝土结构，形状复杂，体积庞大，受自身及周围介质温湿度变化的影响，以及基岩的约束作用，不同部位经常出现较大的温度应力，导致混凝土产生裂缝。若混凝土裂缝得不到有效控制，将破坏厂房下部结构整体性，缩短其使用寿命，甚至改变结构受力状态，从而影响建筑物安全。基于此，本文详细探讨了水电站厂房大体积混凝土温度应力及其防裂措施。

关键词：水电站厂房;大体积混凝土;温度应力;防裂措施

由于大体积混凝土具有体积大、混凝土数量大、工程条件复杂、施工工艺要求高等特点，设计及施工中除满足强度、刚度、完整性、耐久性要求外，还必须控制温度变形裂缝，以保证结构的完整性及建筑物的安全。因此，控制温度应力与温度变形裂缝的扩展是大体积混凝土设计及施工中的一个重要课题。

一、大体积混凝土概述

大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂縫产生的混凝土，称之为大体积混凝土。

二、水电站厂房大体积混凝土温度应力计算原理

1、非稳定温度计算原理。在针对混凝土进行计算时，对计算区域内任意一点处进行确定，非稳定温度场在确定过程中，需能满足热传导方程需求，这样才能保证非稳定温度计算的准确性和有效性。

2、水管冷却问题处理。通过相关文献资料中的内容显示，可将冷却水管当作负热源，在此基础上，对其自身水管冷却效果进行考量和分析。同时，根据实际情况的不同，能得出混凝土等效热传导方程，这样有利于对水管冷却问题进行妥善处理。

3、应力场计算原理。混凝土在复杂应力环境下，其自身应变增量包括弹性应变增量、徐变应变增强、温度应变增强等，在计算应力场时，要将这些因素一并融合其中，这样才能保证对应力场计算的有效性。

三、水电站厂房大体积混凝土温度应力计算模型和参数

1、计算模型。将某水电站厂房标准机组段下部混凝土结构作为分析对象。通过对该机组下部结构分析可知，其自身上下游方向长85.4m、宽30m，高33.3m。在实际操作中，通过有限元计算方式进行分析，由此得知，其自身地基在上下游和深度方向各延伸一倍混凝土结构高度。同时，其自身总共设置18个浇筑层，约束区层的厚度大概在1至2m，非约束区层厚度在2至3m左右，每一层内又可根据实际情况具体要求，划分为2至6个浇筑块。

2、边界条件。在针对温度场技术计算时，与其自身相关计算模型中的地基底面及四周侧面都会取为绝热边界，在机组段上的上下游面积，极其它临空面大多数情况下都会将其设置为固体散热边界。另外，根据实际情况，以及该地区平均风速及覆盖保温材料的表面放热系数，可对其进行准确判断。同时，在计算应力场时，其自身地基底面及四周侧面应取为法向约束状态，这样能促使其它临空面处于自由边界状态。

四、水电站厂房大体积混凝土裂缝问题

1、水泥水化热。大体积混凝土内部热量主要从水泥水化中产生，由于大体积混凝土截面厚度大，因此水化热聚集在结构内不易释放出来，将会引起急骤升温。混凝土单位体积内的水泥用量和品种是引起水化热绝热温升的重要因素，随着混凝土龄期按指数关系增长，最终绝热温升时间一般在10d左右，但由于结构自然散热原因，实际上混凝土内部的最高温度大多发生在混凝土浇筑后的3～5d左右。

2、混凝土收缩。混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力情况下的这种自发变形，受外力约束时（支撑条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使混凝土开裂。引起混凝土裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩、温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是在混凝土内部自由水分蒸发引起的干缩变形。

3、外界气温变化。大体积混凝土施工阶段，往往要受外界气温变化的影响。混凝土内部温度由浇筑温度、水泥水化热绝热温升、结构散热降温等各种温度的叠加。当外界气温越高，混凝土浇筑温度也越高;外界温度下降，尤其是骤降，会增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度，产生温差和温差应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝。因此选择低温浇注，就会减少表层混凝土与外界气温的温差，有助于防止大体积混凝土开裂现象。

五、水电站厂房大体积混凝土防裂措施

1、合理、科学的选择原材料。影响一个工程质量的最根本因素是施工材料，所以需科学选择整个工程中的材料，混凝土工程中涉及的材料包括：①水泥。水泥是组成混凝土构件的重要组成部分。随着科技的发展，水泥种类越来越多，需科学选择整个工程中的水泥，减少浇筑后水热化影响。可采用在混凝土中掺入混合材料，降低混凝土水热化现象。可研发出新材料，用新的材料替换水泥，做到既能提高构件强度，又能因水泥用量减少，使混凝土水热化现象降低。②骨料。在混凝土中，必不可少的材料就是骨料，这些材料是为了约束混凝土中的砂、石等。具体施工时，需根据具体工程实际分析，在大体积混凝土构件中，最好使用大粒径骨料，只有这样才能保证整个工程质量，并且能有效减少裂缝现象。在具体施工时，必须按施工图纸中规范要求进行施工，严格控制混凝土中各种材料的用量。③掺和料。在混凝土搅拌时添加掺和料，是为了降低混凝土水热化现象，换句话说就是降低混凝土内部温度。当前，在混凝土掺和最多的就是粉煤灰，粉煤灰能提高混凝土强度与质量，因而，需积极研发新的掺和料，不断提高混凝土构件质量。

2、加强对混凝土施工过程的质量控制。①控制好大体积混凝土入模温度。施工人员在施工结束后，混凝土构件易发生水热化现象，这就要求施工人员在浇筑混凝土时，要控制好温度，以确保混凝土浇筑时的温度不会出现太大变化。而且很少会因高温天气导致混凝土水分大量蒸发。在专业施工过程中，应严格控制好施工温度;②对水电站厂房大体积混凝土的构件做浇筑时，施工人员可选择更加合理的浇筑方法进行浇筑。比如，选择分层浇筑法，可确保混凝土构件，同时减少水热化现象，以增强混凝土构件承受能力，提升质量;③施工人员在浇筑前，应做好各项浇筑前期准备工作，并制定合理、科学的浇筑计划，在实际施工中，应严格依照计划展开。此外，对比相关施工单位，所涉及到的各项技术问题，需做好各项教育工作，比如，施工单位为了更好的发展，应在社会快速发展指导下，不断创新技术，只有控制好技术，方可提升混凝土构件质量;④水电站厂房大体积混凝土浇筑结束后，需对项目展开阶段性的验收，同时做好质量监测，也就是对混凝构件加强管理，做好科学防护。

3、加强对水电站厂房大体积混凝土的养护。水电站厂房大体积混凝土表面的保护、养护工作，需交由专职人员实行轮班巡查，以确保厂房保湿条件处于最优状态，以免发生干缩变形情况。整个混凝土养护工作的目的是为使混凝土于适宜环境下渐渐凝结，这样可保证混凝土内部结构变得更加稳定。而且养护工作应在确保混凝土内外部温差较小，同时保证施工温度不低于使用时的温度，浇筑结束后20～28h内方可进行，温度较高时需及早养护。整个养护过程中，施工人员可选择1.5cm左右外包编织袋（或薄膜），而后加上防水薄膜，这样可将水电站厂房保护起来，以免阳光直射，从而达到更好的保湿、避晒作用。

参考文献：

[1]蔺春雷.水电站厂房大体积混凝土裂缝问题与防裂措施研究[J].山西水利科技，2016（01）.

[2]丁兵勇.水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施[J].南水北调与水利科技，2015（02）.

[3]林桂元.水电站厂房大体积混凝土温度应力分析与防裂措施对策[J].建筑工程技术与设计，2017（09）.

作者：付皓杰