高拱壩混凝土溫控施工技術(shù)措施

王立軍

【摘要】依據(jù)高拱壩基本資料和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行施工溫控技術(shù)措施設(shè)計(jì)，重點(diǎn)論述預(yù)冷混凝土夏季、冬季溫控措施和壩體初、中、后期通水冷卻施工技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】高拱壩；砼溫控；施工措施；藤子溝電站。

一、工程概況

滕子溝水電站位于重慶石柱龍河上游河段，是龍河梯級(jí)開發(fā)龍頭水庫(kù)電站，水庫(kù)大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高127米，總裝機(jī)7萬千瓦，年發(fā)電量1.9億度，工程于2002年底開工建設(shè)，2005年5月首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，2007年竣工。

二、基本資料

1、氣象資料：多年平均氣溫17.3℃，7-8月最高氣溫28℃、極端最高氣溫41℃，1月份氣溫最低，極端最低氣溫-3.5℃。多年平均降雨量為1001.9mm，多年平均日照時(shí)間為1121h，多年相對(duì)濕度為78%，多年平均降雨日數(shù)為153.4日，多年平均無霜期為296日。風(fēng)速統(tǒng)計(jì)（略）。

2、砼原材料：水泥：采用42.5中熱、普硅硅酸鹽水泥；粉媒灰：采用Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰；外加劑：NF-550緩凝高效減水劑，DH9引氣劑等；骨料：人工骨料；水泥、粉煤灰為袋裝運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)、片冰。

3、砼配合比：根據(jù)設(shè)計(jì)配合比和承包商實(shí)驗(yàn)室施工配合比試驗(yàn)報(bào)告，確定選用最優(yōu)施工配合比。

4、砼及基巖熱力學(xué)性能；水泥水化熱、砼絕熱溫升由計(jì)算確定。

三、溫控標(biāo)準(zhǔn)

1、根據(jù)東勘院砼溫控設(shè)計(jì)專題報(bào)告中的拱壩基礎(chǔ)允許溫差標(biāo)準(zhǔn)，見下表：

控制高度 允許溫差

0-0.2L（L為澆注塊長(zhǎng)邊尺寸） 20℃

0.2-0.4L（L為澆注塊長(zhǎng)邊尺寸） 23℃

2、上、下層溫差標(biāo)準(zhǔn)

澆注后停歇28天以上為老砼，要進(jìn)行上下層溫差控制，設(shè)計(jì)要求：連續(xù)上升的壩體且澆注高度大于0.5L時(shí)，允許上、下層溫差17℃-20℃。

3、壩體砼允許最高溫度

溢流壩段：基礎(chǔ)約束區(qū)26-31℃；非基礎(chǔ)約束區(qū)26-39℃。

非溢流壩段：基礎(chǔ)約束區(qū)26-33℃；非基礎(chǔ)約束區(qū)26-39℃。

4、水管冷卻溫差標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)要求，初期通水冷卻溫差按20-22℃控制，后期通水冷卻溫差為25-28℃，本著基礎(chǔ)塊從嚴(yán)、正常塊從寬的原則在規(guī)定范圍內(nèi)選取，砼的日降溫速度控制在每天0.5-1.0℃之間

5、封拱溫度

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，壩體封拱溫度：13-16℃，本著基礎(chǔ)塊和底部壩塊從嚴(yán)的原則，最低封拱溫度13℃，最高16℃。

四、溫控施工措施

1、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)降低水泥用量。

2、合理利用施工時(shí)段，嚴(yán)格控制澆注層厚度。

（1）在施工計(jì)劃安排上，盡量利用每年11月-次年3月低溫季節(jié)多澆、快澆砼。（2）基礎(chǔ)約束區(qū)采用薄層、短間歇、連續(xù)澆注法，澆注層厚1.5-2m，岸坡壩段基礎(chǔ)約束區(qū)及過水度訊部位層厚1.5-2 m，非約束區(qū)澆注層厚不超過3m.。（3）砼澆注時(shí)壩體力爭(zhēng)均勻上升，砼間歇時(shí)間5-7d，超出28天為老砼，其上層砼澆注時(shí)，先澆兩層1.5m厚的薄層，再按2-3m分層澆。

3、夏季砼溫控措施

（1）根據(jù)砼組成材料熱平衡計(jì)算自然拌和情況下的出機(jī)口溫度，通過比較，自然拌和出機(jī)口溫度在高溫季節(jié)均高于設(shè)計(jì)要求的出機(jī)口溫度，因此，必須采用制冷工藝降低砼的出機(jī)口溫度與澆注溫度。（2）砼預(yù)冷措施。骨料堆場(chǎng)堆存高度要求大于8m，并有不少于4天的存儲(chǔ)時(shí)間，使地弄出料溫度不高于多年月平均氣溫；對(duì)骨料進(jìn)行一次風(fēng)冷，使粗骨料冷卻到8-10℃，通過保溫廊道送至拌和樓料倉(cāng)；在拌和樓二次風(fēng)冷粗骨料降溫至3℃；每方砼加20-40kg片冰及適量6-8℃冷水拌和；砂子含水率率控制在6%以內(nèi)，石子含水率控制在1%以內(nèi)，以便具有足夠的加冰及冷水空間。（3）砼拌和料的預(yù)冷組合方式。根據(jù)計(jì)算的幾種預(yù)冷措施工況下的出機(jī)口溫度，主體工程大壩砼預(yù)冷采用：預(yù)冷骨料+片冰+制冷水相結(jié)合的預(yù)冷方式。優(yōu)先采用預(yù)冷骨料的方法，再根據(jù)實(shí)際情況采用預(yù)冷骨料與加冰（或冷水）相結(jié)合的最佳預(yù)冷方式。（4）加強(qiáng)預(yù)冷砼的覆蓋保冷，防止溫度倒灌。運(yùn)輸工具要有遮陽(yáng)保冷措施，運(yùn)輸料罐側(cè)面及頂面要用保溫被包裹扎緊；入倉(cāng)后在最短時(shí)間內(nèi)完成平倉(cāng)震搗作業(yè)，立即覆蓋保溫材料，至砼溫度與環(huán)境溫度相同時(shí)打開散熱。（5）倉(cāng)面噴霧降低環(huán)境溫度。在6-8月高溫季節(jié)里，在倉(cāng)面四周噴霧用于降低倉(cāng)面溫度防止溫度倒灌，同時(shí)還可增加倉(cāng)內(nèi)相對(duì)濕度防止砼假凝干裂。

4、冬季溫控措施

為防止秋冬季節(jié)寒潮來襲，避免砼內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生裂縫，必須采用表面保溫措施：10月-次年4月澆注的大體積砼的永久暴露面，拆模后立即進(jìn)行表面保溫；5-9月澆注的砼，10月初開始保溫，保溫時(shí)間持續(xù)一個(gè)低溫季節(jié)；短時(shí)氣溫驟降超過6℃，新澆砼（28天以內(nèi)）必須表面保溫；模板拆除時(shí)間根據(jù)砼強(qiáng)度及內(nèi)外溫差確定，避免在夜間或氣溫驟降時(shí)拆模，降溫較低時(shí)，應(yīng)推遲拆模，如必須拆模，應(yīng)立即進(jìn)行表面保溫；對(duì)于底孔、廊道等孔洞采用彩條布張掛保溫，避免冷風(fēng)貫入產(chǎn)生表面裂縫；保溫材料可采用高壓聚苯乙烯泡沫塑料板粘貼于大面積編制布上覆蓋或懸掛于砼表面。

五、特殊部位溫控要點(diǎn)

1、孔口懸臂澆注塊：孔口周邊應(yīng)力復(fù)雜，溫控必須較其 它部位嚴(yán)格，允許最高溫度較其它壩塊低3℃，在高溫季節(jié)，一方面降低出機(jī)口溫度和澆注溫度，同時(shí)采取1.5m厚的薄層澆注、初期通6-8℃制冷水削減其最高溫升，以避免裂縫的出現(xiàn)。

2、度汛過水壩段：對(duì)于底孔壩段和澆注高程較低的過水壩段，為避免洪水淹沒后出現(xiàn)裂縫，需采取以下措施：加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào)，力爭(zhēng)度訊層在過水前15天澆注完，使砼具備一定強(qiáng)度和抗裂能力；降低砼澆注溫度，加強(qiáng)初期冷卻，過水前將砼溫度降到30℃以內(nèi)，以削減度訊層的內(nèi)外溫差；度汛壩段表層布置限裂鋼筋網(wǎng)防止混凝土表面裂縫的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)：

對(duì)于砼高拱壩來說，溫度荷載是僅次于水壓的主要基本荷載，如何做好高拱壩砼溫控事關(guān)拱壩成敗，不僅要有專題溫控設(shè)計(jì)論證，更要有切合工程實(shí)際的施工溫控措施設(shè)計(jì)，工程實(shí)踐證明，附合工程實(shí)際切實(shí)可行的溫控施工措施是保證高拱壩不因溫度荷載產(chǎn)生裂縫的有效措施，按照設(shè)計(jì)溫控標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格落實(shí)施工溫控措施，可確保砼高拱壩的溫控質(zhì)量。