大崗山水電站泄洪洞工程洞身段混凝土溫度控制措施

楊鑫

摘要: 大崗山水電站泄洪洞凈空斷面尺寸為14.00m～16.00m×18.00m～20.00m（寬×高），結合洞身段混凝土施工，本文主要介紹了大體積混凝土綜合溫度控制措施，為今后同類工程的施工提供了參考。

關鍵詞:泄洪洞洞身段混凝土溫度控制措施

中圖分類號：S624文獻標識碼： A

1工程概況

泄洪洞洞身襯砌外觀要求質量高，且邊墻，底板洞身沿線襯砌砼為C9050硅粉砼，對溫控要求嚴格，極易產生裂縫。在施工期間采取嚴格的綜合溫度控制措施，防止裂縫產生，是本工程施工的重點。

洞身段混凝土均為溫控混凝土。其混凝土澆筑量較大，澆筑強度較高，且對質量、溫控和外觀等都有較高的要求。進行溫度控制，確保混凝土澆筑質量，其主要從混凝土的出機口溫度、澆筑溫度和允許最高溫度等方面進行控制，并采取相應的預埋冷卻水管進行一期通水冷卻降低混凝土溫升等有效的輔助措施確保本標混凝土澆筑的質量。

2工程條件及特點

（1）需要預埋冷卻水管進行混凝土溫度控制的部位主要為泄洪洞邊墻混凝土。溫控部位相對較多，溫控混凝土工程量大，洞內底板及邊墻混凝土大部分為抗沖耐磨混凝土，溫控要求嚴格，且控制難度大。

（2）本工程壩址區冬季氣溫較低，且晝夜氣溫差異大，冬季施工時，必須加強對進出口混凝土及附近洞身襯砌混凝土進行表面保護，以避免內外溫差較大導致混凝土開裂。

（3）受洞身結構條件的限制，溫控混凝土進回水主管沿線布置，均引入洞內，洞內各種管道布置擁擠且困難、疏理和規劃難度大，且易形成干擾。

3混凝土溫度控制標準

泄洪洞洞身段混凝土澆筑溫度不高于18℃，混凝土允許最度溫度34℃。

4混凝土溫度控制設計

施工過程中為了有效防止混凝土由于溫控原因引起的開裂，一般需要從源頭進行混凝土出機口溫度控制。

4.1出機口溫度

控制混凝土的入倉溫度及澆筑溫度的最有效的方法之一就是從源頭進行控制混凝土的出機口溫度。

4.2入倉溫度

泄洪洞混凝土主要采用自卸汽車、混凝土攪拌運輸車運輸，泵送入倉或自提式料斗配合輸送帶入倉，主要溫控措施為：高溫季節考慮自卸汽車設遮陽板，以防止運輸過程溫度倒灌，盡量避免高溫季節施工，尤其是避免高溫季節正午施工，控制從出機口到倉面澆筑溫度回升不超過4℃。

4.3澆筑溫度

混凝土的澆筑溫度與其澆筑坯的覆蓋時間有著很大的關系，為了滿足技術文件規定的澆筑溫度要求盡量縮短混凝土的覆蓋時間。高溫季節嚴格控制覆蓋時間。 混凝土澆筑溫度控制在18℃以下。

5混凝土通水冷卻

5.1降溫速率

冷卻進口水溫與混凝土最高溫度之差不超過25℃，通水冷卻控制最大降溫速率每天不超過0.5℃。水流方向每天改變一次。

5.2通水水溫及流量

（1）通水冷卻的主要目的是削減澆筑層初期水化熱溫升，控制混凝土最高溫度不超過容許范圍。從混凝土下料澆筑即開始通水冷卻。

（2）通水冷卻蛇形管進口參考水溫不高于18℃。通水時間不少于15天，并應連續進行，通水流量1.5 m3/h～1.8m3/h，在水包上每個埋管接口上安裝流量計和壓力計以監測通水流量和通水壓力。

5.3水管間距

對于泄洪洞底板、邊墻抗沖耐磨混凝土，在混凝土處層鋼筋上（貼巖石層鋼筋）布置一層HPDE冷卻水管，冷卻水管底板水平間距為1.0m，邊墻垂直間距1m；

5.4通水冷卻

冷卻水管管材采用內徑28mm、外徑32mm的HDPE塑料水管。冷卻水管在埋設于混凝土中以前，水管的內外壁均應干凈和沒有水垢。

冷卻水管一般布置在每個澆筑層的底部，在保證混凝土覆蓋時間，且不降低冷卻效果的前提下，也可鋪在澆筑坯層中。無論水管鋪在何部位，均應保證水管在施工中不破損。

在澆筑混凝土之前進行通水試驗，檢查水管是否堵塞或漏水，若發現漏水應及時予以修復，堵塞時可以用高壓水進行疏通，無法修復或嚴重堵塞的情況下要及時進行更換。

在混凝土澆筑過程中冷卻水管中應通以不低于0.18MPa壓力的循環水，看是否有水流滲出。應用壓力表及流量計同時指示混凝土澆筑期間的阻力情況。如果冷卻水管在混凝土澆筑過程中受到任何破壞，應立即停止澆混凝土直到冷卻水管修復并通過試驗后方能繼續進行。無法修復的進行補鋪管路。

在混凝土塌落度較大和鋼筋較密集的地方，由于冷卻管不便定位或管子出現問題時無法修復，故在這些部位采用鋼管代替塑料管。

采用悶水測溫的方法檢查通水冷卻是否到達要求。在通水時間接近時進行一次悶水測溫，根據測溫結果調整水管進水口水溫和通水時間和是否需要繼續通水，悶溫時間5～6天。

5.5溫度觀測

（1）混凝土內部溫度的觀測

采用埋設在混凝土中的電阻式溫度計或熱電偶測量混凝土溫度，每個澆筑段不同等級混凝土至少埋設1支溫度計。底板溫度計布置在混凝土塊洞軸線中心位置，邊墻溫度計布置在離底板4~5m高的中心位置，距混凝土表面60cm左右。并對其成果進行對比分析。溫度計電纜采用套φ20PVC管引至冷卻水管進水口附近引出來，以便觀測溫度。

（2）澆筑塊未預埋監測儀器的混凝土內部溫度臨時測量

1）澆筑塊未預埋監測儀器的混凝土內部最高溫度臨時測量可以采用簡易測溫管測量。

2）觀測頻次：開始澆筑～澆后4天，每4h測1次，溫度出現高峰期間要加密觀測，3天后，每天至少測2次。

3）每個澆筑段在約束區每2～3個澆筑層要布置一個混凝土內部溫度臨時測點，在非約束區每3～5個澆筑層要布置一個混凝土內部溫度臨時測點。

（3）在混凝土澆筑過程中，至少每4h測量一次混凝土的出機口溫度、混凝土的澆筑溫度和氣溫；在混凝土冷卻過程中，至少每4h測量一次冷卻水的溫度，并做好記錄。

（4）混凝土澆筑溫度的測量，每100㎡倉面面積不少于一個測點，每一澆筑層應不少于3個測點。測點均勻分布在澆筑層面上。測溫點的深度不小于10cm。

（5）氣溫驟降和寒潮期間，增加溫度觀測次數。

（6）通水冷卻的各個階段均應對通水情況進行記錄，記錄作為混凝土溫度測量報告的一部份。

5.6混凝土冷卻水供應

洞身段混凝土冷卻水供應時，延洞軸線采用φ108供水主管將冷卻水引至倉面附近，回水主管和供水主管同步布置。供回水洞外部份主管外包橡塑保溫材料，盡可能減少冷水管與外界進行熱交換。在倉面附近供水主管處做成供水包，供水包上設置若干混凝土埋管接口，埋管的進出水接口分別接進回水供水包上的接口。并在供水包和每個埋管接口上安裝流量計和壓力計。

5.7通水管路的日常維護

為保證混凝土的冷卻質量，同時保證冷卻水管的有效暢通，需對其進行精心日常維護。

6通水冷卻的注意事項

6.1基礎冷卻水管的埋設

基礎部位混凝土需要進行固結灌漿，為確保鉆孔過程中冷卻水管不受破壞或沖擊，在進行冷卻水管布置詳圖設計時，要在圖紙上定鉆孔的空間位置，冷卻水管的位置要避開鉆孔的位置。冷卻水管布設前要進行準確的測量放樣，布設冷卻水管時，確保水管與鉆孔位置錯開一定的距離。冷卻水管鋪設時用U形鋼筋卡精確定位在倉面內，防止振搗混凝土時冷卻水管跑位，確保灌漿孔施工時不碰到倉面冷卻水管。在有蓋重固結灌漿部位的混凝土施工前，精確冷卻水管的位置，保證冷卻水管與鉆孔位置相距30～50cm。

6.2防止冷卻水管堵塞或漏水

冷卻水管在倉內拼裝成蛇形管圈。埋設的冷卻水管不能堵塞，并固定和清除表面的油漬等物。對已安裝好的冷卻水管須進行通水檢查，安裝好的冷卻水管開始澆筑混凝土后即進行通水，如發現堵塞及漏水現象，立即處理。

7綜合溫控防裂措施

（1）做好混凝土運輸過程中的保溫措施，減少運輸過程中混凝土的溫度回升。完善交通運輸系統，提高運輸效率，縮短運輸時間，加快混凝土的吊運、和平倉振搗速度。

（2）對于泄洪洞進出口部位混凝土和距洞口100m范圍內的洞內襯砌混凝土，當混凝土齡期低于28天遇氣溫驟降時，需要進行表面保護，采用3～5cm厚的聚苯乙烯泡沫材料進行全面保護，并對棱角部位采取加強措施；日平均氣溫連續3天低于3℃，對于齡期未滿28天的混凝土采取與驟降同樣的保護。

（3）冬季低溫季節來臨前，利用保溫被等材料在洞室進出口設置活動門簾，對洞口進行封閉，避免“穿堂風”造成混凝土表面裂縫。

（4）避免高溫時段澆筑混凝土，充分利用低溫季節和早晚及夜間氣溫低的時段澆筑。高溫時段澆筑時，在條件合適或適宜時間進行表面流水降溫或覆蓋持水保溫材料，或采用新型噴霧機進行倉面噴霧，使倉面始終保持濕潤，以降低倉面環境溫度。

（5）合理控制澆筑層厚：在滿足澆筑計劃的同時，盡可能采用薄層、短間歇、均勻上升的澆筑方法。

8結語

綜上，嚴格進行溫度控制，可有效防止混凝土裂縫的產生，保證混凝土質量。大崗山水電站泄洪洞工程洞身段混凝土施工現已結束，經驗收質量優良。