基于常態混凝土雙曲拱壩溫控技術

趙華清

(貴陽市水利交通發展投資(集團)有限公司，貴陽550018)

基于常態混凝土雙曲拱壩溫控技術

趙華清

(貴陽市水利交通發展投資(集團)有限公司，貴陽550018)

貴陽市魚洞峽水庫工程，地處長江流域烏江水系清水河的源頭河流—南明河的二級支流魚洞河上，為貴陽市供水規劃的重點水源之一。該區壩址以上集水面積118 km2，正常蓄水位1 075 m，總庫容1 860萬m3，水庫與水廠間引水鋼管出口設發電廠房，裝機640 kW。水廠按規程處理能力為10萬t/d。最高壩高72 m。該區的主體工程為常態混凝土雙曲拱壩，只有在施工過程中，對其溫控技術和接縫灌漿技術管理控制，才能更好的保障大壩的順利運行。

混凝土;雙曲拱壩;溫控技術;接縫灌漿;質量控制

0 前言

魚洞峽水庫工程混凝土雙曲拱壩施工中，混凝土澆筑時間為2012年初—2013年3月。在大壩施工中，分季節對其溫度實施控制。在大壩前后期的通水降溫過程中，結合溫度變化，采取有效措施實施接縫灌漿技術。在對雙曲拱壩施工中，做好技術監理，保障其溫度控制，減少因溫控失誤對壩體產生的破壞。

1 拱壩施工技術

混凝土大壩施工前期，就已經成立了相關的管理工作小組，除了先后制定一系列確保溫控工作有序開展的管理制度外，還定期組織召開溫控工作例會，對拱壩實施中溫控技術的管理，做好了預案管理措施。

項目部為確保施工質量，實施了幾項項重要措施，嚴把“溫控關”。

采用拌合水降溫措施，對混凝土雙曲拱壩實施降溫。對拌合系統和制冷系統實施嚴格的改善，以確保拌合樓的性能滿足相關要求。

在澆筑溫度的恒定上面，對于如何風冷、纜機澆倉以及行溫被坯層隔熱進行了相應的溫控技術控制。

在對倉面的保溫養護上面，除了對常態混凝土面進行隔熱養護外，還要在其橫縫面掛設花管噴淋養，對于水平縫面實施人工灑水養護。減少因氣溫變化造成的混凝土壩面造成的損失。

內外氣溫差異顯著的情況下，要配備冷水機組，防止因氣溫差異對大壩造成的破壞。

網絡自動化內控管理小組，通過溫差曲線數據，更能對溫差做出及時的調整。

成立預警監督機制，溫控小組及時與項目組聯系，設置飛行平臺加強褫奪，將溫控工作落實到具體的工作中去。

在對溫控投入上面，絕對不能懈怠，除了為溫控技術的設置必要的配套措施以保證混凝土、的溫控技術達到相關規定外，對于各階段的溫控數據還要做詳盡的記載，以保障溫控技術質量從整體上得以提高。

庫首帷幕鉆孔和灌漿工程:庫首帷幕灌漿鑒于局部巖溶地質條件的不可預見性，施工階段將根據灌漿平洞、先導孔及灌漿實施過程中揭露的實際情況進行動態設計及施工調整。除了設計庫首帷幕防滲標準外，還要依據技術條款對庫首灌漿工程實施施工。

用壓力將水泥漿液灌注到混凝土壩體接縫工程技術，成為混凝施工方溫度裂變對壩體的破壞在灌漿管路的設計方面，根據地形地貌特征，實施預埋鐵管或塑料或者塑料拔管的方式，對灌漿管路系統的澆筑世宗保持通暢。

在后期對接縫灌漿的質量的驗收和審核夾斷，對于數據資料的相關分析研究，通過鉆孔取樣、壓水檢查和縫面鑿槽檢查等成果等進行綜合評定。為達成預期目標的工程，必須實施重復灌注措施，以保障施工工程的有序運行。

灌漿壓力孔口，根據灌漿壓力，實施現場試驗確定。裝孔爆破時，除了必要的防震措施外，還要確保灌漿工程中，溫度維持在5～40℃。在5月份，壩體的溫度降至封拱溫度14℃，有利于接縫灌漿的順利完成。

水庫通水時，蓄滿水的水池，在上下游水位差距割據狀態下，水流會相應的發生變動，霸體的土粒間，就會相應的發生流動和變動，在長期的滲流作用影響下，滲透與變形就會是把頭與壩基間出現滲流坡降，時日一長，就會嚴重影響和制約水庫的正常運作。

2 大壩混凝土溫度控制

魚洞峽水庫壩址地理位置在烏當區東風鎮頭堡村，多年平均降水量1 134.9 mm，多年平均氣溫14.6℃，多年水面蒸發量1 290.9 mm。多年平均相對濕度81%，最小相對濕度9%。

對壩址的設計，都是考慮到其多年徑流量分析成果和平均流量來設計的。該區的洪水季節多發生在5—8月，在暴雨沖刷下，很容易受影響失去正常功效。

在施工中，對其溫控技術進行調控，能夠有效解決季節施工中的難題，混凝土施工中的難題。

在夏季，除了應用高效冷卻器及兩次風冷技術外，還有輔以片冰機制冰、少量摻冰的預冷碾壓混凝土生產工藝，普遍采用初期通水冷卻降溫措施，將混凝土側面溫度與內文向協調。

對于倉面的施工，利用新型技術研究成果倉面噴霧機，實施倉面小片區管理。

由于溫控技術的防裂投資較大，工期較長，加上施工工藝復雜，混凝土風化侵蝕，裂縫時有產生，采取必要的措施保證工程質量，對溫控防裂技術進行革新。

在施工環節進行努力，首先在于對混凝土原材料的管理上，除了是正規廠家提供的合格產品外，還必須進行現場試用。

配料系統采用電子計量器，以減少人為因素對拱壩的破壞。

施工中，除了按規范要求對雙曲拱壩混凝土進行質檢外，還要進行隨機抽檢和全面檢查，保證接縫灌漿的關鍵技術，符合混凝土保養的相關技術標準，見表1。

表1 混凝土保養相關技術標準

拱壩穩定溫度場時確定魚洞峽水庫運轉期溫度荷載、封拱灌漿時機的主要依據。

混凝土低溫澆灌和溫控防裂技術的綜合利用，對于水站的建設而言，是一項需要技術和系統性技術施工的復雜工程，在溫度控制方面，主要有以下5種措施:

1)對混凝土從拌合樓到入倉實施振搗工藝的時間進行提速，①節省了入倉時間，②保證混凝土澆筑工藝的進一步提升。

2)在倉面內外溫差較大的季節，對倉面實施管理，是保障拱壩氣溫均衡，防止極度溫差產生的裂縫的關鍵溫控措施。對倉面實施噴霧，更能達到溫度均衡的目的。

3)在對倉面保溫材料的選擇上，一定要選擇好的保溫被，在澆筑過程中尤其要減少混凝土表面裸露時間。

4)拱壩通水冷卻設施的設計要求，是迎合了澆筑面冷卻水管的相關要求，在澆筑面的而不同層次間，間距在1～1.5 m，通水冷卻的水流量和壩體的溫控技術，都是在澆筑開始后持續的冷卻，控制的合理溫度，才能達到相關的設計要求。

5)混凝土的養護，是溫控技術中，最終的技術養護點，對于水電站的順利運行，影響作用同樣深遠。

3 雙曲拱壩溫控技術監理質量控制

雙曲拱壩是以混凝土設計構造增加外界抗壓強度，主要是混凝土斷面較薄，適宜魚洞峽水庫壩址的地形地質條件，能根據河谷的寬高比和地質條件節省投資建設費用。為了使工程量省，造價最低，根據壩體剖面對壩的應力狀態和安全度進行設計，選擇適合該區的拱壩體形，除了能滿足樞紐布置外，在施工運用過程中，對拱壩外形和尺寸進行調整，充分發揮壩體材料強度和應力狀態，以保證壩肩巖體的穩定［1］。

在施工過程中，對于常態混凝土雙曲拱壩的溫控技術進行控制最顯而易見的目的就是為了降低因混凝土內產生的最高升溫對壩面和壩基產生的裂縫。

主要方法是通過計算混凝土內最高氣溫與未來穩定溫度之間的比值關系，來持平其梁體結構，以便于混凝土保持長天溫度，不至于因內外比值較大而產生裂縫以及修后復裂情況的發生。

壩面各點通過不同技術，對其溫度進行綜合比值，除了將壩面各點的溫度階梯基本持平外，壩體的預定溫度值也要符合相關的溫度值。在灌漿處理中，除對混凝土原材料配比的優化升級外，拌合技術和運輸入倉澆筑技術，在施工中，都要把握好覆蓋保溫和通水冷卻以及灑水技藝。

雙曲拱壩溫控技術監理質量控制，是根據不同季節的不同需求，而做出的不同的選擇。由于不同月份間的水溫、氣溫和大壩不同部位澆筑溫度的要求有所依區別，過渡季節是溫控技術建立中不可忽視的環節，這一時節。

可根據混凝土初凝期日均溫度和外界氣溫溫度進行溫控參考。

在施工前期，項目部和施工建立人員，確保了系統運行安全的穩定性和生產效率。

混凝土澆筑準備工作中，有專門的領導人負責，從好技術、物資、設備、后勤保障等各項工作的開展上，確保施工質量。

對于技術交底工作，確?；炷僚c建基面精心測量放樣，對澆筑面反復進行沖洗、鑿毛，在立模過程中，項目部主管質量領導親自在現場指導施工，質檢員24 h旁站，確保了墊座混凝土倉位一次性通過驗收［2］。

混凝土的質量管理，是確保澆筑技術順利開展的有效措施，使用水化熱較低的水泥，選用合理的混凝土配合比，均勻拌合混凝土，提高混凝土自身的抗裂能力，添加減水劑，木質素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對水泥顆粒有明顯的分散效應，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用，使混凝土更加容易拌合，冷水通用，是砂石降溫和輸送罐車中有效降溫的良方。為防止混凝土作業區澆筑工程的順利運行，可以利用沾布進行遮蓋和防御，同時可為模板降溫。

混凝土澆筑完成后的溫度控制，拆模時間考慮氣溫環境的影響，混凝土的拆模時間考慮氣溫環境的影響，是在常態混凝土雙曲拱壩的興建中，最常遭遇的環境問題。

尤其是在在澆筑混凝土的施工中，采用分段定點、斜面分層，對于混凝土的溫控，更能收到顯而易見的成效。

用混凝土溫度測定記錄儀，進行施工全過程的跟蹤和監測，這樣在施工過程中，對混凝土內部各部位的溫度變化可跟蹤監測，做到信息化施工確保工程質量［3-5］。

4 總結

魚洞峽水庫工程施工中，對長天混凝土拱壩的施工和澆筑工藝，必須提出高標準。尤其是溫度控制環節和接縫灌漿技藝，必須做明確的安排。在利用新材料、新工藝和新設備對混凝土施工技術和接縫灌漿技藝進行提升，才能使雙曲拱壩工程建設收到了顯著成效。

由于魚洞峽水庫的地層巖性和構造面來看，盡管壩體的最高溫度曾經達到40℃但是并沒有對壩體造成直接損害，但是出于壩體安全考慮，建立早期試驗模型，綜合考慮施工條件，按相關規則和規程，對該區的壩址施工建設和溫度控制。在最佳時期和溫度條件下，實施接縫灌漿技術。

［1］付迪，李紅，李呈垚，等.雙曲拱壩混凝土溫控的監理質量控制［J］.建設監理，2011(03):72-74.

［2］楊軍平，吳斌.淺談雙曲拱壩施工的現場管理［J］.技術與市場，2011(01):69-70.

［3］石秀珍.混凝土雙曲拱壩施工溫度控制［J］.科技與企業，2013(03):69-70.

［4］倪紅強，張銳.天花板水電站碾壓混凝土雙曲拱壩溫控技術研究［J］.水利水電施工，2011(03):197.

［5］楊仲洪，楊和明，曹龍.石門坎水電站常態混凝土雙曲拱壩溫控技術［J］.云南水力發電，2011(06):127-130.

TV544.921

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1007-7596(2014)06-0064-03

2013-12-03

趙華清(1967-)，男，貴州貴陽人，工程師，從事水利工程建設管理工作。