昭化水電站高溫季節(jié)混凝土施工措施綜述

劉志強(qiáng)

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司　　長(zhǎng)沙市　410004）

昭化水電站高溫季節(jié)混凝土施工措施綜述

劉志強(qiáng)

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司長(zhǎng)沙市410004）

昭化水電站位于四川省廣元市境內(nèi)，項(xiàng)目在高溫季節(jié)混凝土施工過(guò)程中，采取了一系列的溫控措施，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，加快了施工進(jìn)度，保證了項(xiàng)目按期投產(chǎn)發(fā)電，創(chuàng)造了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，文章針對(duì)此項(xiàng)目高溫季節(jié)混凝土施工采取的溫控措施進(jìn)行綜述，可為類(lèi)似項(xiàng)目的施工提供借鑒。

昭化水電站高溫季節(jié)混凝土施工措施

1 工程概況

昭化水電站位于四川省廣元市境內(nèi)，電站廠房屬河床式，主要開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，具有日調(diào)節(jié)能力，同時(shí)兼顧下游生態(tài)環(huán)境用水。廠房標(biāo)段混凝土工程包括主副廠房及安裝間、副壩、3孔半泄洪沖砂閘、樁號(hào)0+000m～0+200m的尾水渠以及建筑與裝修?；炷凉こ炭偭考s29.63萬(wàn)m3，主體混凝土施工歷時(shí)18個(gè)月。最高月澆筑強(qiáng)度發(fā)生在2010年7月，月澆筑最大強(qiáng)度為4.02萬(wàn)m3。項(xiàng)目在左岸尾水渠湖心島造地部位布置一座3×1.5m3混凝土拌和樓，高峰時(shí)期增加一座1.5m3的強(qiáng)制式拌合站。

工程于2010年4月開(kāi)始澆筑混凝土，2012年5月6日下閘蓄水，2012年5月24日第1臺(tái)機(jī)組發(fā)電，2012年5月28日第2臺(tái)機(jī)組發(fā)電，2012年9月16日第3臺(tái)機(jī)組發(fā)電。2013年11月5日合同工程完工。

2 高溫季節(jié)混凝土施工特點(diǎn)

高溫季節(jié)施工最明顯的特點(diǎn)是外界氣溫高、空氣濕度小，對(duì)于混凝土施工來(lái)說(shuō)，存在有利的一面，當(dāng)然也存在很多不利的影響。

（1）高溫季節(jié)混凝土拌制及澆筑過(guò)程中，混凝土的表面水分蒸發(fā)快，極易造成坍落度的不穩(wěn)定，難以保證施工澆筑過(guò)程中的設(shè)計(jì)坍落度值，很容易造成混凝土強(qiáng)度保證率低，影響混凝土的抗?jié)B及耐久性。

（2）高溫季節(jié)外界環(huán)境溫度比較高，混凝土中水化反應(yīng)加快，凝結(jié)時(shí)間縮短，造成施工振搗時(shí)間會(huì)減少，很容易由于振搗不良造成混凝土的蜂窩、麻面以及“冷縫”等質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

（3）高溫季節(jié)混凝土養(yǎng)護(hù)也比較關(guān)鍵，如拆模后不能及時(shí)對(duì)成型的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，就極易造成混凝土的脫水，形成表面干縮裂縫，降低結(jié)構(gòu)物的耐久性，影響使用功能。

3 混凝土溫度控制

3.1概述

本工程混凝土溫度控制的主要特點(diǎn)為：混凝土種類(lèi)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度較大；壩址夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，對(duì)混凝土施工及溫控防裂不利；本工程一年四季均進(jìn)行混凝土施工，尤其是夏季混凝土降溫難度大。在實(shí)際施工過(guò)程中，需對(duì)高溫季節(jié)澆筑的混凝土采取有針對(duì)性的溫控措施，以確?；炷潦┕べ|(zhì)量，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.2混凝土溫控條件及要求

（1）氣象條件。

根據(jù)廣元市氣象站實(shí)測(cè)氣象資料統(tǒng)計(jì)，工程壩址處多年平均氣溫為16.0℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫為-18.2℃。多年平均年降雨量為1185.5 mm，多年平均年降雨天數(shù)為153.4d，多年平均年蒸發(fā)量1483.6mm（20cm蒸發(fā)皿觀測(cè)值），多年平均相對(duì)濕度68.5%，最小相對(duì)濕度接近2%，多發(fā)生在冬春交替季節(jié)。多年平均風(fēng)速1.7m/s，最大風(fēng)速28.7m/s。

（2）設(shè)計(jì)溫控要求。

本工程的大體積混凝土最低澆筑溫度不得低于5℃，根據(jù)設(shè)計(jì)廠房底部分塊情況，大體積混凝土基礎(chǔ)允許溫差為19℃，內(nèi)外溫差控制標(biāo)準(zhǔn)為20℃。相應(yīng)地大體積混凝土內(nèi)部允許最高溫度為35℃。

3.3混凝土溫控措施

本工程混凝土分布范圍大，種類(lèi)繁多，廠房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度及干擾大。施工期暴露面多，高溫季節(jié)混凝土澆筑強(qiáng)度大。因此在施工過(guò)程中，擬采取以下綜合措施，使混凝土內(nèi)部最高溫度及內(nèi)外溫差均控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，預(yù)防混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生：

（1）優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)、提升混凝土抗裂能力。

在主體混凝土開(kāi)始澆筑以前，要經(jīng)過(guò)充分的調(diào)查和反復(fù)核算進(jìn)行混凝土施工配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足招投標(biāo)文件或者設(shè)計(jì)要求的情況下，選擇發(fā)熱量較低的水泥、較優(yōu)骨料級(jí)配和高質(zhì)量的粉煤灰，優(yōu)先選擇復(fù)合外加劑（減水劑和引氣劑）。要能達(dá)到既降低每方混凝土水泥用量，以降低混凝土水化熱的最高溫度和延緩水化熱溫升速度，同時(shí)又確?；炷恋氖┕げ僮餍阅芗皬?qiáng)度保證率，改善混凝土抗裂性能，提升混凝土抗裂能力。

（2）采取多項(xiàng)溫控措施，降低混凝土澆筑溫度及內(nèi)部最高溫度。

采取多項(xiàng)溫控措施，有效降低混凝土出機(jī)口的溫度和倉(cāng)面的澆筑溫度?；炷凉橇喜捎玫嘏×希⒋_保骨料堆高不小于6m，必要時(shí)搭設(shè)防雨棚遮陽(yáng)。另外，還應(yīng)注意混凝土的骨料防曬，在混凝土的攪拌過(guò)程中加冰屑或冰水，運(yùn)輸過(guò)程中的車(chē)輛增加遮陽(yáng)設(shè)施，防止爆曬。

混凝土出機(jī)后宜盡快到達(dá)澆筑倉(cāng)面，盡量減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間及倒運(yùn)次數(shù)?；炷吝\(yùn)輸機(jī)具設(shè)置防曬設(shè)施，入倉(cāng)后混凝土宜盡快平倉(cāng)振搗，減小混凝土澆筑坯間的覆蓋時(shí)間。高溫季節(jié)施工時(shí)盡量利用陰天或夜間澆筑混凝土，混凝土振搗完畢后立即用保溫被覆蓋，并采取噴霧措施，以減小太陽(yáng)輻射熱及外界環(huán)境溫度的影響。

高溫季節(jié)施工大體積混凝土?xí)r，有條件的部位盡量采用表面流水養(yǎng)護(hù)，以加大混凝土層間散熱力度，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。

（3）混凝土通水冷卻。

對(duì)廠房底部大體積混凝土，需預(yù)埋冷卻水管進(jìn)行初級(jí)冷卻通水。初期在混凝土開(kāi)始下料時(shí)即開(kāi)始，初期冷卻采用動(dòng)態(tài)控制，主要目的是削減混凝土水化熱溫升。一般情況下從3月份開(kāi)始澆筑的大體積混凝土通水冷卻，冷卻水管采用HDPE塑料管，水管埋設(shè)方式主要為1.5m×2m（水平間距×垂直間距），單根冷卻水管長(zhǎng)度控制在250m以?xún)?nèi)，冷卻水管不得穿過(guò)分縫面，離各種縫面距離為（1～2）m。單根冷卻水管流量控制在（1～1.5）m3/h，每24h更換一次通水方向，使混凝土均勻冷卻?？刂评鋮s水溫與混凝土溫差在20℃以?xún)?nèi)，同時(shí)控制混凝土內(nèi)部溫度降溫速率在1℃/d以?xún)?nèi)。

（4）混凝土表面養(yǎng)護(hù)及保護(hù)。

高溫季節(jié)澆筑的混凝土，如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，會(huì)造成混凝土強(qiáng)度降低或表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫等，因此，必須加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。在修整作業(yè)完成后或混凝土初凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)在混凝土澆筑完畢后（12～18）h內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行，在干燥、炎熱氣候條件下，應(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少28d以上。大體積混凝土的水平施工縫則養(yǎng)護(hù)到澆筑上層混凝土為止，應(yīng)保證混凝土處于充分的濕潤(rùn)狀態(tài)，應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的養(yǎng)護(hù)齡期。

對(duì)于表面積比較大的板類(lèi)結(jié)構(gòu)，采用較為實(shí)用和方便的養(yǎng)護(hù)劑噴涂養(yǎng)護(hù)，白色養(yǎng)護(hù)劑所形成的薄膜能反射太陽(yáng)光線，降低混凝土的熱量吸收，減緩混凝土的溫升速度。因此，可在養(yǎng)護(hù)劑中摻些白色類(lèi)顏料。大體積混凝土散熱效果差，內(nèi)部溫度較高，表面容易失水，澆筑完成后要及時(shí)散水養(yǎng)護(hù)，補(bǔ)充水分。另外，摻有微膨脹劑的混凝土只有在一定潮濕的環(huán)境下才會(huì)有補(bǔ)償收縮的作用，減少表面裂縫出現(xiàn)的可能性。

倉(cāng)內(nèi)采用噴霧機(jī)噴霧處理措施，降低環(huán)境溫度，保持倉(cāng)面濕潤(rùn)。混凝土進(jìn)倉(cāng)后，盡快平倉(cāng)，振搗?；炷涟韬土蠌某鰴C(jī)口到平倉(cāng)、振搗完畢控制在4h內(nèi)，高溫季節(jié)澆筑的混凝土，澆筑完畢后立即用15mm厚聚乙烯保溫被進(jìn)行覆蓋，要求保溫被的等效熱交換系數(shù)不低于15kJ/m2·h·℃。加強(qiáng)混凝土澆筑后的管理，在混凝土的養(yǎng)護(hù)期間，表面溫度盡量均衡，不能因養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)而出現(xiàn)表面干濕不均的現(xiàn)象。當(dāng)完成規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間后折膜時(shí)最好為其表面提供潮濕的覆蓋層。

（5）混凝土拌制和運(yùn)輸。

混凝土中加入高效緩凝減水劑延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間，在保證和易性不變的情況下，可使水量減少5%～25%左右。并以粉煤灰取代部分水泥以減少水泥用量，同時(shí)，在質(zhì)量或使用不受限制的情況下，使用大粒徑骨料或卵石，因骨料直徑增大，可減少孔隙率，降低用水量。卵石表面光滑，棱角少，可使混凝土拌合物內(nèi)摩擦力減小，流動(dòng)性增大。

在高溫季節(jié)進(jìn)行大體積混凝土施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可以考慮采用摻入地下水或冷水?dāng)嚢杌炷?。?duì)于高溫季節(jié)混凝土需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)那闆r，可以考慮攪拌車(chē)的延遲攪拌，使混凝土到達(dá)澆筑地點(diǎn)時(shí)仍處于攪拌狀態(tài)。當(dāng)日平均氣溫等于或高于25℃的季節(jié)施工時(shí)，首先要保證混凝土生產(chǎn)及運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確?；炷翝仓?qiáng)度，同時(shí)要盡可能壓縮混凝土的運(yùn)輸時(shí)間，混凝土運(yùn)輸機(jī)具的頂部及側(cè)面設(shè)遮陽(yáng)隔熱措施，防止外界溫度倒灌。

4 小　結(jié)

本工程原投標(biāo)階段主要混凝土計(jì)劃集中在秋、冬、春季進(jìn)行施工，項(xiàng)目實(shí)施階段由于受到外界客觀條件等因素的影響，混凝土開(kāi)始澆筑時(shí)間推遲原投標(biāo)計(jì)劃3個(gè)月，造成高溫季節(jié)混凝土澆筑強(qiáng)度增大，給混凝土溫控工作增加了一定的難度，項(xiàng)目在此方面做了大量的工作，實(shí)施過(guò)程中，在拌和系統(tǒng)并未設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)的情況下，采取了一系列的溫控措施，廠房及閘壩結(jié)構(gòu)混凝土并未出現(xiàn)明顯的溫度裂縫，達(dá)到了預(yù)期的效果。目前該項(xiàng)目電站已經(jīng)運(yùn)行多年，各項(xiàng)目指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，可供類(lèi)似項(xiàng)目施工提供參考。

劉志強(qiáng)（1982-），男，湖北棗陽(yáng)人，大學(xué)本科，工程師，主要參與了烏江彭水水電站、四川昭化水電站、四川卡基娃水電站項(xiàng)目的施工技術(shù)管理工作，手機(jī)：13975138593。

（2016-08-07）