水利工程水下混凝土施工技术的创新

(整期优先)网络出版时间:2024-08-27
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水利工程水下混凝土施工技术的创新

高东

濉溪县水利工程有限责任公司

摘要:本文旨在探讨水利工程中水下混凝土施工技术的创新,通过分析施工方法与材料两个方面的创新,提高施工质量与效率。首先,通过采用新型施工设备、改进的浇注技术和高效施工技术,提高了混凝土的浇注精度和固化速度,有效缩短了工期并减少了施工中的问题如离析和分层。其次,引入高性能混凝土和新型添加剂增强了混凝土的耐久性和抗渗性,同时探索环保材料的使用,旨在减少工程的环境影响。这些技术的创新不仅提升了水下混凝土施工的效率和安全性,也推动了水利工程技术的可持续发展。

关键词:水利工程,水下混凝土,施工技术,创新,施工效率,结构安全

引言

现阶段我国的水利工程正处于发展迅速的时期,在经济建设发展当中发挥着重要的作用,因而混凝土施工的质量就成为工程建设单位关心的重点问题。其中水下混凝土的施工技术具有流动性好、抗分散性能强、泌水性高等优点,将其应用于水利工程当中可以有效提高水利工程混凝土施工的质量和效率,并且还可以延长水利工程水下作业的使用寿命。水下混凝土施工技术在水利工程中直接关系到工程质量和安全。传统的水下混凝土施工面临着诸多挑战,如混凝土分层、离析等问题。随着科技的发展,新的施工技术和材料被开发出来,极大地改善了这些问题。本文将详细探讨水下混凝土施工的最新技术创新,分析其在提升施工质量和效率方面的作用。

1. 施工方法的创新

1.1 新型施工设备的应用

水下混凝土施工技术的进步离不开新型施工设备的应用。遥控潜水泵是一种能够在复杂水下环境中操作的设备,使用遥控技术,实现了远距离操作,提高了的施工安全性和操作的便捷性。该设备不仅能够在水下进行高效泵送混凝土,还能够实时监测混凝土的流动情况,确保浇注过程的连续性和稳定性;自动化混凝土布料机是另一项关键设备,使用计算机来控制系统,自动化混凝土布料机能够精准地将混凝土分布到指定位置,减少了人为操作的误差,同时提高了施工速度和效率。自动化混凝土布料机的应用,不仅减少了人力成本,还提高了施工质量,特别是在大型水利工程中,效果尤为显著;[1]除了遥控潜水泵和自动化混凝土布料机,激光导向系统也是现代水下混凝土施工中常用的一种新型设备。激光导向系统能够提供高精度的定位和导航服务,确保混凝土的浇注位置准确无误,避免了因定位不准而导致的施工质量问题。

1.2 混凝土浇注技术的改进

在水下混凝土施工过程中,传统的浇注技术往往面临混凝土离析和分层的问题,影响了工程的质量和耐久性。为克服这些问题,改良的浇注技术应运而生。连续浇注系统可以实现混凝土的连续浇注,避免了因间歇浇注导致的离析和分层现象。连续浇注系统通过一系列管道和泵送设备,将混凝土连续不断地输送到施工现场,确保浇注过程的稳定性和均匀性。这种技术不仅提高了施工效率,还显著改善了混凝土的质量;真空辅助浇注技术也是一种有效的改进措施。在混凝土浇注过程中引入真空技术,可以有效去除混凝土中的气泡,增加混凝土的密实度和强度。真空辅助浇注技术尤其适用于高强度和高要求的水下混凝土施工,能够显著提高工程的质量和耐久性;另一个值得关注的改进技术是混凝土冷却系统。在混凝土浇注过程中,由于水化热的作用,混凝土内部温度可能升高,导致热裂缝的产生。在浇注过程中引入冷却系统,可以有效控制混凝土的温度,避免热裂缝的产生,提高混凝土的整体性能。

1.3 高效施工技术的开发

快速固化混凝土技术是一项重要的创新,在混凝土中加入特定的快速固化剂,可以显著缩短混凝土的凝固时间,加快施工进度。这种技术特别适用于紧急抢修和高效施工要求的工程项目,能够在短时间内完成大规模的混凝土浇注工作;除了快速固化技术,预制混凝土块的使用也是一种高效的施工技术。在工厂预先制造混凝土块,然后运送到施工现场进行拼装,可以大幅减少现场施工时间和工作量,提高施工效率。预制混凝土块的使用不仅能够保证质量一致性,还能够灵活应对现场复杂的施工环境。智能化施工管理系统的应用也是高效施工技术的重要组成部分。[2]引入智能化施工管理系统,可以实现对施工过程的全面监控和管理,提高施工的精确性和效率。该系统能够实时监测施工进度、质量和成本,及时发现和解决施工中的问题,确保工程顺利进行。

2. 材料创新

2.1 高性能混凝土的应用

高性能混凝土在水下施工中,特别是自密实混凝土和抗渗混凝土的应用,极大地提高了施工质量和耐久性。自密实混凝土是一种无需振捣就能自行密实的混凝土,其优异的流动性和填充能力使其在复杂的水下环境中能够均匀分布,避免了因振捣不均引起的孔隙和裂缝。自密实混凝土的高粘度特性也有效防止了混凝土在水中的离析,确保了施工的整体质量;抗渗混凝土则通过改进配合比和掺加防渗材料,提高了混凝土的抗渗透能力,能够有效阻挡水分的渗透,延长结构的使用寿命。[3]抗渗混凝土的应用尤其适用于水下结构和需长期浸泡在水中的工程,其耐久性和稳定性得到了显著提升。高性能混凝土的使用不仅提升了水下混凝土的施工质量,还在一定程度上减少了维护和修复的频率和成本。

2.2 新型添加剂的使用

缓凝剂是一种常用的新型添加剂,通过延缓混凝土的凝结时间,缓凝剂使得施工人员有更多的时间进行混凝土的浇筑和整平工作,特别适用于大面积的水下浇注工程。缓凝剂的使用确保了混凝土的均匀性和连续性,避免了因凝结过快导致的施工缺陷;减水剂则通过降低混凝土中的水胶比,提高了混凝土的流动性和强度,减水剂的作用不仅减少了水的用量,还改善了混凝土的密实度和抗裂性能。在水下施工中,减水剂的应用显著提高了混凝土的可操作性和施工质量。新型添加剂如超塑化剂和防水剂也逐渐在水下混凝土施工中得到广泛应用。超塑化剂通过提高混凝土的流动性和保水性,使得混凝土在水中能够均匀分布,减少离析和分层现象;防水剂则通过在混凝土中形成疏水性结构,显著提高了混凝土的抗水性能,防止水分侵入和损害结构。[4]

结论

本研究通过对水下混凝土施工技术创新的全面分析,明确了技术进步对提升水利工程施工质量和效率的重要性。施工方法的创新,特别是新型施工设备和改进的浇注技术的应用,有效解决了传统水下混凝土施工中的许多问题,如材料的离析和分层,这些技术的应用显著提高了施工的准确性和速度。同时,材料创新,如高性能混凝土和环保材料的使用,不仅增强了结构的耐久性和安全性,也减少了工程对环境的影响。新型添加剂的使用进一步提高了混凝土的工作性和质量稳定性。这些技术创新的综合应用,为水下混凝土施工提供了更高的标准和更好的执行效果,确保了工程结构的长期稳定性和安全性。未来,随着技术的持续发展和环境要求的提高,水下混凝土施工技术将继续向更高效、更环保的方向发展,为水利工程领域带来更广泛的应用前景和更深远的影响。

参考文献

[1]张伟林,余彪.水利工程中的混凝土施工技术要点[J].江西建材,2014,(11):125.

[2]高文庆.试论水利工程中水下混凝土的施工技术要点[J].科学技术创新,2019,(01):123-124.

[3]刘晓峰,王泽福.浅谈水利工程中水下混凝土的施工技术要点[J].水利科技与经济,2012,18(04):102-103.

[4]杨宏伟.大坝施工中水下混凝土施工技术之研究[J].价值工程,2018,37(32):156-157.