高寒地區(qū)混凝土拱壩越冬保溫措施

劉銳敏

【摘要】為保證極寒條件下拱壩混凝土強(qiáng)度的持續(xù)增長，避免混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，需要對(duì)拱壩各越冬面進(jìn)行保溫防護(hù)。本文主要針對(duì)混凝土拱壩主體工程大部分已完工階段的越冬保溫需要進(jìn)行闡述和探討。

【關(guān)鍵詞】拱壩混凝土；永久保溫；越冬面保溫

1、氣候特征

工程所在地地理位置緯度高，太陽輻射量小，加之受準(zhǔn)噶爾盆地古爾班通古特沙漠的影響，該地氣候特點(diǎn)是：氣候干燥，春秋季短，冬季較長，11月至次年4月氣溫較低，每年只有8個(gè)月左右的施工時(shí)間，氣溫年振幅懸殊，日振幅明顯。

多年平均氣溫為4℃左右；極端最高氣溫39.4℃；極端最低氣溫接近-45℃，多年平均降水量為153.4mm，多年蒸發(fā)量為1619.5mm，多年平均風(fēng)速3.7m/s，極端最大風(fēng)速32.1m/s，最大積雪深度46cm，最大凍土深127cm。針對(duì)“冷、熱、風(fēng)、干”的氣候特征，保證工程質(zhì)量防止危害性裂縫的產(chǎn)生，要求高溫季節(jié)混凝土澆筑溫度為8℃～12℃，低溫季節(jié)混凝土澆筑溫度不低于3℃，倉面混凝土初凝時(shí)立即覆蓋一層保溫棉被。

2、混凝土拱壩越冬保溫措施

2.1 拱壩永久面保溫

2.1.1 施工方案。拱壩過流部位在泄水時(shí)需要承受水浪沖擊及冰凌撞擊力，應(yīng)采用柔性保護(hù)層，選用聚脲可增強(qiáng)耐磨性和坑沖擊性。所以，拱壩上游面溢流表孔堰頂高程以下采用“噴涂聚脲防水涂料+噴涂硬泡聚氨酯+防老化面漆保溫防滲方案”，拱壩上游面溢流表孔堰頂高程以上采用“噴涂硬泡聚氨酯+防老化面漆保溫方案”，拱壩下游面采用“噴涂硬泡聚氨酯+防老化面漆保溫方案”。

為避免外界氣溫變化和混凝土內(nèi)外溫差加大引起表面拉應(yīng)力，并滿足越冬保溫要求，拱壩上游面常年平均水位線下1.5m處往下的部分和拱壩下游面均選用保溫性能好的密度為45kg/m3的硬泡聚氨酯進(jìn)行噴涂。拱壩上游面常年平均水位線下1.5m處往上的混凝土面噴涂抗拉、抗壓強(qiáng)度較大的密度為55kg/m3的硬泡聚氨酯。

2.1.2 施工工藝及要求

（1）施工基面要求：噴涂作業(yè)前應(yīng)將混凝土表面的砂漿、油漬、浮塵、雜物等清理干凈，起砂、起皮、蜂窩麻面、錯(cuò)臺(tái)、孔洞、掛簾等缺陷按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，基面經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行噴涂?；炷粱鎽?yīng)保持干燥狀態(tài)，含水率應(yīng)不大于7%。

（2）拉拔實(shí)驗(yàn)要求：在拱壩永久保溫施工前，應(yīng)在大壩下游面選取合適的區(qū)域，針對(duì)多種保溫形式進(jìn)行“聚脲與混凝土”、“硬泡聚氨酯與混凝土”和“聚脲與硬泡聚氨酯”三項(xiàng)拉拔實(shí)驗(yàn)；噴涂聚脲防水涂料和噴涂硬泡聚氨酯施工質(zhì)量實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)等事宜應(yīng)分別滿足《噴涂聚脲防水涂料》（GB/T23446-2009）、《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》（GB50404-2007）的相關(guān)要求。

（3）施工條件：采用小型電動(dòng)升降吊籃（2人作業(yè)）進(jìn)行拱壩永久保溫施工，當(dāng)平均氣溫低于10℃，風(fēng)力超過3級(jí)時(shí)應(yīng)停止施工。

（4）施工工藝：①噴涂聚脲防水涂料：噴涂聚脲前，應(yīng)將聚脲專用底涂均勻涂布在基層表面，連續(xù)、均勻、不堆積；底涂層干燥后應(yīng)進(jìn)行檢查，對(duì)于表面的細(xì)微縫隙或針孔，用專用膩?zhàn)有扪a(bǔ)刮平，達(dá)到表面外觀無針孔的標(biāo)準(zhǔn)；底涂層完工后應(yīng)進(jìn)行灰塵、砂粒等污物的防護(hù)，并盡量在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行聚脲噴涂作業(yè)；施工完成后的聚脲，噴涂表面應(yīng)平整、無流掛、無針孔、無空鼓、無開裂、無異物混入，厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。②噴涂硬泡聚氨酯：應(yīng)按照自上而下的順序進(jìn)行施工并分層噴涂，一次噴涂厚度不得超過1.5cm；噴涂表面應(yīng)呈連續(xù)性，均勻、平整，表面平整度允許偏差應(yīng)小于4mm；噴涂厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。③噴涂防老化面漆：在噴涂玩聚氨酯后應(yīng)及時(shí)噴涂防老化面漆，面漆應(yīng)涂刷均勻，色澤一致，涂層應(yīng)無氣泡、無開裂或剝落，厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（5）質(zhì)量控制。所用材料的規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，噴涂原材料存放嚴(yán)禁爆嗮，避免受潮。各構(gòu)造層之間粘結(jié)牢固，無脫層、空鼓及裂縫，面層無粉皮、起皮及爆灰，用肉眼觀察及小錘輕擊的方法進(jìn)行檢查。

2.2 拱壩越冬臨時(shí)保溫

2.2.1 先在越冬面頂部鋪設(shè)一層厚度為0.6mm的塑料薄膜，然后在其表面鋪設(shè)兩層厚度為2cm的聚乙烯保溫被，上面再鋪上十三層厚度為2cm的保溫棉被，最后在頂部鋪設(shè)一層三防帆布。塑料薄膜、保溫棉被和三防帆布鋪設(shè)時(shí)搭接長度應(yīng)不小于20cm，相鄰兩層之間的聚乙烯保溫被及保溫棉被應(yīng)錯(cuò)縫鋪設(shè)，鋪設(shè)完成后，三防帆布接縫用沙袋壓蓋。

2.2.2 為加強(qiáng)保溫效果及防止側(cè)面進(jìn)風(fēng)，在越冬面上下游側(cè)各用沙袋壘筑高1.0m、寬0.8m的防風(fēng)墻。

2.3 拱壩電梯井越冬保溫。電梯井壩段下游面與電梯井無接觸部分，進(jìn)行永久保溫施工，其余部分用5層2cm厚的聚乙烯棉被和一層三防帆布進(jìn)行保溫，最后用板條進(jìn)行固定。電梯井井內(nèi)積水抽干后在搭設(shè)保溫棚，其保溫方式同大壩越冬面臨時(shí)保溫。

2.4 拱壩下游護(hù)坦越冬保溫。首先在越冬面及周邊鋪設(shè)4層厚度為2cm的保溫棉被，最后在頂部鋪設(shè)一層三防帆布，保溫棉被、三防帆布應(yīng)向保溫面四周延伸一定長度，各自搭接長度應(yīng)不小于20cm，鋪設(shè)完成后用沙袋將三防帆布周邊接縫全部壓實(shí)。

2.5 引水發(fā)電洞及閘井越冬保溫。發(fā)電洞閘井進(jìn)口及調(diào)壓井可先搭設(shè)腳手架，再用5層厚2cm的保溫棉被外加一層三方帆布封堵，并用板條進(jìn)行固定。閘井混凝土可利用腳手架搭棚，再用3層厚度為2cm的保溫棉被和一層三防帆布進(jìn)行覆蓋保溫，保溫棉被、三防帆布搭接長度應(yīng)不小于20cm，鋪設(shè)完成后用沙袋將三防帆布周邊接縫全部壓實(shí)。

3、結(jié)語

在壩面進(jìn)行土建施工時(shí)，應(yīng)防止機(jī)械設(shè)備等物體撞擊到已完成噴涂施工的壩體保溫面，造成破壞的應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。在進(jìn)行拱壩越冬面臨時(shí)保溫時(shí)，必須將各部位臨時(shí)和永久性孔洞用厚木板封蓋，施工完成后必須在越冬面各臨邊部位及孔洞處設(shè)置警示牌，以免發(fā)生意外。