碾壓混凝土大壩施工溫度 控制措施與效果

李宏偉

（中國水電十五局科研設計院，陜西省西安市 710000）

1 工程概況

Nam Ngum5水電站位于老撾Nam Ngum河上游右岸支流Nam Ting河上，該工程攔河壩為碾壓混凝土重力單曲拱壩，最大壩高100.50m，壩頂寬度6.0m。大壩共設置了2 條結構縫、3 條誘導縫，分縫間距約40m，結構縫采用通縫布置，每個壩段中部上下游面各設置一條誘導縫。

該流域屬于季風氣候，受南海暖濕氣流的影響，降水豐沛，高溫濕熱，無四季之分，全年分為雨、旱兩季，每年的5～10月為雨季，降雨量占全年的80%～90%；旱季從11月～次年4月，降水量占年降水量的10%～20%。流域多年平均降雨量2500mm。

施工期實測資料顯示：壩區氣溫呈明顯年周期變化，平均氣溫約21.4℃左右，極端最高氣溫36.6℃ ，極端最低氣溫4.8℃；高溫季節一般出現在4～10月，低溫季節一般出現在11月～次年3月。

為了監測大壩壩體內部溫度，永久溫度監測儀器布置在3個斷面（壩右0+008.310、壩右0+050.839、壩左0+050.762）的不同高度上，如圖1所示。其它部位的溫度監測采用埋設于壩體內部的其它儀器兼測。

在壩右0+008.310斷面EL1035m、EL1048m、EL1063.5m、EL1073m、EL1081m 高程分別布置溫度計，共計8 支溫度計。

在壩右0+050.839斷面EL1048m、EL1063.5m、EL1073m、EL1081m、EL1092m、EL1101m高程分別布置溫度計，共計10 支溫度計。

在壩左0+050.762斷面EL1048m、EL1063.5m、EL1073m、EL1081m、EL1092m、EL1101m 高程分別布置溫度計，共計10 支溫度計。

在每層截面上間距呈網格狀布置溫度計，共計28 支壩體溫度計，監測大壩的溫度場。

2 大壩混凝土溫控設計

拱壩碾壓混凝土采用斜層平推鋪筑法，拱壩混凝土溫控施工技術要求見表1。為利于混凝土澆筑塊的散熱，基礎部位和老混凝土約束部位澆筑層高一般為1.2～1.5m，基礎約束區以外最大澆筑高度控制在3m 以內。在高溫時，可采用表面流水冷卻的方法進行散熱。上下層混凝土容許溫差應為15℃～20℃。各壩塊均勻上升，相鄰塊高差不超過12m，相鄰壩塊澆筑時間的間隔宜小于30d。

圖1 溫度計埋設示意圖

表1 拱壩混凝土溫控技術要求匯總表

3 碾壓混凝土溫控措施

碾壓混凝土施工采用斜層碾壓工藝，縮小了鋪筑層面積，縮短了層間間隔時間，減少溫度倒灌，通過調整層面坡度，靈活控制層間間隔時間長短，使之滿足施工進度、層間結合質量的要求，同時大大加快了施工進度。為了避免由于溫度變化和混凝土體積收縮而在壩面和壩體內部出現裂縫，影響大壩的防滲性和耐久性，施工時針對壩體不同部位，不同施工時段采取不同溫控措施控制碾壓混凝土澆筑溫度，具體溫控措施如下。

（1）優化混凝土配合比，盡量選用低水化熱水泥，并適當摻粉煤灰，以降低混凝土的水化熱，減緩水化熱溫升速度。

（2）利用每年10月～次年5月低溫季節澆筑混凝土，高溫季節盡量利用早晚和夜間澆筑碾壓混凝土。

（3）降低混凝土原材料入機溫度，如采取增加骨料堆高及堆放場地搭建防曬棚，拌制混凝土時采用河水降溫等。

（4）混凝土運輸過程運輸設備加設活動式遮陽棚，縮短混凝土暴曬時間，控制混凝土溫度回升。

（5）混凝土澆筑倉面如果溫度過高，采取手持式噴槍向倉面噴霧，形成倉內小氣候，可有效降低澆筑部位的局部環境溫度5℃～6℃，同時可改善和提高倉面的大氣相對濕度，減少VC值增長，降低混凝土濕度，有效延長層間允許間隔時間，防止和減少外界氣溫的熱量倒灌，并將混凝土澆筑盡量安排在早晚和夜間施工。

（6）控制每層混凝土澆筑厚度及間歇時間，加強混凝土表面灑水養護。

4 溫度計埋設

用四芯水工電纜將儀器電纜接長,同時做好儀器的編號和檢查工作。根據設計布置放樣，在碾壓混凝土面上挖一個深10cm的坑，將接好電纜的溫度計放入坑內，周圍回填相同的碾壓混凝土料，電纜呈“～”型引至觀測站，詳見圖2。

圖2

表2 壩體溫度計特征溫度統計表

6 結 語

老撾Nam Ngum5水電站工程大壩碾壓混凝土的溫度控制是保證壩體混凝土澆筑質量的重要手段，通過對原材料、配合比、混凝土拌和、運輸、澆筑、養護等環節采取措施，有效降低壩體混凝土內部溫度，獲得了良好的溫度控制效果。通過監測資料的統計分析,對各項溫度控制措施的成效進行評價。

實踐表明大壩碾壓混凝土溫控工作基本取得了預期成效,施工至今大壩碾壓混凝土未發現危害性溫度裂縫。