高寒地區(qū)大壩及模板粘貼保溫苯板施工技術(shù)

郭志強， 張　剛

(1. 中國葛洲壩集團第六工程有限公司，云南昆明 650000; 2. 浙江華東工程有限公司，浙江杭州 310000)

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高寒地區(qū)大壩及模板粘貼保溫苯板施工技術(shù)

郭志強1， 張剛2

(1. 中國葛洲壩集團第六工程有限公司，云南昆明 650000; 2. 浙江華東工程有限公司，浙江杭州 310000)

【摘要】藏木水電站地處高寒高海拔地區(qū),冬季極端最低氣溫為-16.6℃，晝夜溫差大，施工過程中的混凝土保溫是重點。藏木水電站右岸大壩混凝土施工通過對模板采取內(nèi)貼和外貼以及拆模后粘貼保溫苯板等手段，使混凝土冬季施工取得良好效果，值得同類工程借鑒。

【關(guān)鍵詞】高寒地區(qū)；大壩模板；保溫苯板；施工技術(shù)

藏木水電站位于高原溫帶季風(fēng)半濕潤氣候地區(qū)。該地區(qū)年平均氣溫在8℃左右，最暖月平均氣溫超過15℃，全年有10個月平均氣溫在0℃以上。根據(jù)該站1978～2004年實測資料顯示，多年平均氣溫9.2℃, 極端最高氣溫和極端最低氣溫分別為 32.0℃和-16.6℃。

1大壩及模板粘貼保溫材料成果對比

本文針對冬季施工，大壩及模板粘貼保溫材料，從保溫材料、粘貼方式及不同粘貼方法等角度研究和探索適于高寒地區(qū)大體積混凝土冬季施工溫控要求材料、方法、施工工藝等。

1.1模板內(nèi)外保溫試驗對比

模板內(nèi)外保溫試驗以藏木水電站12#壩段為試驗塊進行。2012年10月份，在該壩段下游塊第11層混凝土澆筑時進行了模板內(nèi)外保溫試驗。試驗區(qū)選取在右側(cè)橫縫上，(壩)0+40～(壩)0+78，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m。試驗區(qū)分對混凝土保溫分模板內(nèi)貼與外貼分別進行了試驗。

外保溫試驗1：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫，再澆筑1層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，試驗區(qū)域：壩0+48.0～壩0+53.0，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m;

外保溫試驗2：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板并懸掛3 cm厚保溫被封閉，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫(收倉后10～15 d)，再澆筑一層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，試驗區(qū)域：(壩)0+53.0～(壩)0+78.0，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m。

在試驗部位距離模板邊15 cm處埋設(shè)了6支溫度計對保溫情況進行監(jiān)測。溫度計具體埋設(shè)位置見表1。

混凝土澆筑完成后開始進行養(yǎng)護，養(yǎng)護方式為在混凝土收倉面覆蓋1層3 cm厚保溫被，并且混凝土表面始終保持濕潤狀態(tài)。

混凝土在澆筑過程中及澆筑完成后，每隔4 h對混凝土進行溫度測試。觀測溫度記錄詳見表2。

以上研究成果表明：在混凝土澆筑過程中，模板內(nèi)保溫方式下，1#、2#溫度計平均溫度為17.9℃，最高溫度21.7℃；在模板外保溫方式下，3#、4#、5#、6#溫度計平均溫度16℃，最

表1　溫度計埋設(shè)位置

表2　模板內(nèi)外保溫平均溫度匯總　℃

高溫度17.7℃。內(nèi)外平均溫度差1.9℃。說明在澆筑過程中，模板內(nèi)外保溫措施對混凝土的保溫效果基本一樣。

但在混凝土澆筑完成后11～14 d，內(nèi)保溫方式下，1#、2#溫度計平均溫度為20.2℃，最高溫度為21.7℃；外保溫方式下，3#、4#、5#、6#溫度計平均溫度為20.1℃，最高溫度為21.4℃。外貼保溫材料繼續(xù)發(fā)揮作用，內(nèi)外保溫材料的試驗區(qū)平均溫差0.1℃，混凝土溫差幅度繼續(xù)降低，近乎相等。說明外貼保溫效果越來越比內(nèi)貼保溫效果好。

1.2大壩混凝土面粘貼不同保溫材料試驗對比

大壩混凝土面粘貼不同保溫材料試驗對比以藏木水電站12#壩段為試驗塊進行。2012年12月份，在12#上游塊第13層混凝土澆筑中進行了大壩橫縫面保溫試驗。試驗區(qū)選取在左右側(cè)橫縫上，左側(cè)橫縫面：0+238.3，(壩)0+00.0～(壩)0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m和右側(cè)橫縫面：0+257.8，(壩)0+00.0～(壩)0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m。試驗區(qū)采用了模板內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板對混凝土保溫和模板沒有內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板對混凝土保溫進行了對比試驗。

保溫試驗1：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫卷材進行保溫，試驗區(qū)域：左側(cè)橫縫面，0+238.3，壩0+00.0～壩0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m;

保溫試驗2：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板和模板內(nèi)貼2 cm聚乙烯閉孔泡沫板，拆模后聚乙烯閉孔泡沫板留在混凝土面上進行保溫，試驗區(qū)域：右側(cè)橫縫面，0+257.8，壩0+00.0～壩0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m。

在試驗部位距離模板邊10 cm處各埋設(shè)了2支溫度計對保溫情況進行監(jiān)測。溫度計具體埋設(shè)位置見表3。

表3　溫度計埋設(shè)位置

混凝土澆筑完成后開始進行養(yǎng)護，養(yǎng)護方式為在混凝土收倉面覆蓋0.1 mm土工膜+3 cm厚保溫被。

混凝土在澆筑過程中，每隔4 h對混凝土進行溫度測量。澆筑完成后每天對混凝土進行溫度測量見表4、表5。

表4　12-Ⅰ-13澆筑中溫度測量記錄

表5　12-Ⅰ-13試驗溫度計溫度測量記錄

以上試驗成果表明：

(1)在混凝土澆筑完成后1～2 d，未提升模板?；炷磷髠?cè)橫縫面在僅靠模板框格內(nèi)粘貼保溫板的保溫方式下，1#、2#溫度計平均溫度為11.4℃，最高溫度12.1℃；混凝土右側(cè)橫縫面在模板框格內(nèi)粘貼保溫板和內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫方式下，3#、4#溫度計平均溫度15.1℃，最高溫度16.0℃。平均溫度差3.7℃。內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板+模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫效果優(yōu)于單獨采用模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫的保溫效果。

(2)在混凝土澆筑完成后3～6 d模板提升后，左側(cè)橫縫面在模板下方懸掛3 cm的保溫卷材，右側(cè)橫縫面保溫材料留在混凝土面上?；炷猎诠潭ū鼐聿谋胤绞较?，1#、2#溫度計平均溫度為9.75℃，最高溫度為11.8℃；混凝土貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫方式下，3#、4#溫度計平均溫度為15.3℃，最高溫度為16.3℃。平均溫度差3.5℃。內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫效果不差于外貼保溫卷材的保溫效果。

1.3大壩模板粘貼保溫材料不同施工方式試驗對比

為滿足藏木水電站冬季施工要求，根據(jù)冬季混凝土施工技術(shù)要求，在大壩上游面鋼模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚聚苯乙烯泡沫板；模板內(nèi)面采用5 cm厚聚苯乙烯泡沫板( 下游面內(nèi)貼3 cm厚)。為了確保內(nèi)貼5 cm厚(3 cm厚)苯板在混凝土澆筑完后，模板提升時仍粘貼在混凝土面上不隨著模板一起脫落。在14#壩段前塊上游面進行3種粘貼方法進行對比試驗，確定一種便于操作又經(jīng)濟的粘貼材料。

第1種是涂抹萬能膠。涂抹區(qū)域為苯板的4個角及中間,共5處，再依次從下至上粘貼在模板上。

第2種是涂刷稀稠適宜的純水泥漿。涂刷范圍為苯板全部面。

第3種是涂抹黃油。涂抹區(qū)域與涂抹萬能膠范圍一樣為苯板的4個對角及中間，共涂抹5處。

3種方法均采用錨絲(用10號鐵絲制作，總長30 cm，兩面直拐各長10 cm，一頭錨在苯板內(nèi)，一頭錨在新澆筑混凝土內(nèi))加強固定，每塊苯板上設(shè)置4～6根錨絲，確保苯板用混凝土連接牢固。

通過14#壩段前塊上游面進行的3種粘貼方法試驗對比顯示(圖1)：

圖1　現(xiàn)場試驗成果效果

(1)涂抹萬能膠的苯板在模板提升時有局部地方隨模板一起脫落，原因為涂抹萬能膠用量不好控制，用量少則與模板粘貼不住，用量稍多則在模板提升時就不容易與模板脫離，效果較差，而且成本較高。

(2)涂刷水泥漿的苯板在模板提升時，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫離，效果較好，而且成本低。

(3)涂抹黃油的苯板在模板提升時，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫離，但在混凝土澆筑對苯板周邊振搗時，苯板會從模板上脫落，振搗該部位時需要工人對進行按壓固定，防止苯板震動脫落，效果可以，但是成本較高。

2大壩模板保溫材料及施工技術(shù)

通過上述試驗對比成果從技術(shù)可知，高寒地區(qū)大壩模板

粘貼保溫材料方便、經(jīng)濟、可行，可綜合考慮選?。?/p>

(1)在保溫材料粘貼方式上：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板并懸掛3 cm厚保溫被封閉，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫(收倉后10～15 d)，再澆筑一層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，其保溫效果從長期看來外貼保溫效果比內(nèi)貼保溫效果好。

(2)在保溫材料選擇方面：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板和模板內(nèi)貼2 cm聚乙烯閉孔泡沫板，拆模后聚乙烯閉孔泡沫板留在混凝土面上進行保溫，在混凝土拆模初期看來內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板+模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫效果優(yōu)于單獨采用模板框格內(nèi)粘貼保溫板的保溫效果。從長期保溫效果來看，內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫效果不差于外貼保溫卷材的保溫效果。

(3)在保溫材料施工便捷、節(jié)約成本方面，涂刷水泥漿的苯板在模板提升時，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫落，效果較好，而且成本低。

綜上所述，高寒地區(qū)大壩模板粘貼保溫材料施工技術(shù)從施工便利、節(jié)約成本等方面選擇最優(yōu)的冬季施工措施，為高寒地區(qū)大體積混凝土冬季施工提供了可行的方法。

3結(jié)束語

藏木水電站大壩及模板粘貼保溫材料施工技術(shù)的應(yīng)用研究，從保溫材料選擇、不同粘貼方式、不同施工方法等多角度、多方位進行對比，選擇出適合藏木水電站高寒地區(qū)混凝土保溫措施的最佳方法，同時也為高寒地區(qū)大溫差混凝土冬季施工難題找到一種解決方案。

參考文獻

[1]DL/T 5144-2001 水工混凝土施工規(guī)范[S].

[2]李恩義.藏木水電站冬季混凝土施工模板內(nèi)外保溫試驗總結(jié)[J].四川水利，2014(1).

[3]張西波.藏木水電站混凝土模板內(nèi)外貼保溫施工技術(shù)[J].中國科技博覽，2014(2).

[4]全國水利水電工程施工技術(shù)信息網(wǎng). 水利水電施工手冊: 第三卷 混凝土工程[M].中國電力出版社，2002.

[5]《建筑施工手冊》(第四版)審編組. 建筑施工手冊[M]. 4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[作者信息]郭志強(1987～)，男，學(xué)士，助理工程師，主要從事水利水電施工技術(shù)管理。

【中圖分類號】TV544+.91

【文獻標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2015-11-17