昭化水電站高溫季節混凝土施工措施綜述

劉志強

（中國水利水電第八工程局有限公司　　長沙市　410004）

昭化水電站高溫季節混凝土施工措施綜述

劉志強

（中國水利水電第八工程局有限公司長沙市410004）

昭化水電站位于四川省廣元市境內，項目在高溫季節混凝土施工過程中，采取了一系列的溫控措施，在保證施工質量的同時，加快了施工進度，保證了項目按期投產發電，創造了較好的社會經濟價值，文章針對此項目高溫季節混凝土施工采取的溫控措施進行綜述，可為類似項目的施工提供借鑒。

昭化水電站高溫季節混凝土施工措施

1 工程概況

昭化水電站位于四川省廣元市境內，電站廠房屬河床式，主要開發任務為發電，具有日調節能力，同時兼顧下游生態環境用水。廠房標段混凝土工程包括主副廠房及安裝間、副壩、3孔半泄洪沖砂閘、樁號0+000m～0+200m的尾水渠以及建筑與裝修。混凝土工程總量約29.63萬m3，主體混凝土施工歷時18個月。最高月澆筑強度發生在2010年7月，月澆筑最大強度為4.02萬m3。項目在左岸尾水渠湖心島造地部位布置一座3×1.5m3混凝土拌和樓，高峰時期增加一座1.5m3的強制式拌合站。

工程于2010年4月開始澆筑混凝土，2012年5月6日下閘蓄水，2012年5月24日第1臺機組發電，2012年5月28日第2臺機組發電，2012年9月16日第3臺機組發電。2013年11月5日合同工程完工。

2 高溫季節混凝土施工特點

高溫季節施工最明顯的特點是外界氣溫高、空氣濕度小，對于混凝土施工來說，存在有利的一面，當然也存在很多不利的影響。

（1）高溫季節混凝土拌制及澆筑過程中，混凝土的表面水分蒸發快，極易造成坍落度的不穩定，難以保證施工澆筑過程中的設計坍落度值，很容易造成混凝土強度保證率低，影響混凝土的抗滲及耐久性。

（2）高溫季節外界環境溫度比較高，混凝土中水化反應加快，凝結時間縮短，造成施工振搗時間會減少，很容易由于振搗不良造成混凝土的蜂窩、麻面以及“冷縫”等質量問題的發生。

（3）高溫季節混凝土養護也比較關鍵，如拆模后不能及時對成型的結構表面進行灑水養護，就極易造成混凝土的脫水，形成表面干縮裂縫，降低結構物的耐久性，影響使用功能。

3 混凝土溫度控制

3.1概述

本工程混凝土溫度控制的主要特點為：混凝土種類多，結構復雜，施工難度較大；壩址夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，對混凝土施工及溫控防裂不利；本工程一年四季均進行混凝土施工，尤其是夏季混凝土降溫難度大。在實際施工過程中，需對高溫季節澆筑的混凝土采取有針對性的溫控措施，以確保混凝土施工質量，防止混凝土裂縫的產生。

3.2混凝土溫控條件及要求

（1）氣象條件。

根據廣元市氣象站實測氣象資料統計，工程壩址處多年平均氣溫為16.0℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫為-18.2℃。多年平均年降雨量為1185.5 mm，多年平均年降雨天數為153.4d，多年平均年蒸發量1483.6mm（20cm蒸發皿觀測值），多年平均相對濕度68.5%，最小相對濕度接近2%，多發生在冬春交替季節。多年平均風速1.7m/s，最大風速28.7m/s。

（2）設計溫控要求。

本工程的大體積混凝土最低澆筑溫度不得低于5℃，根據設計廠房底部分塊情況，大體積混凝土基礎允許溫差為19℃，內外溫差控制標準為20℃。相應地大體積混凝土內部允許最高溫度為35℃。

3.3混凝土溫控措施

本工程混凝土分布范圍大，種類繁多，廠房結構復雜，施工難度及干擾大。施工期暴露面多，高溫季節混凝土澆筑強度大。因此在施工過程中，擬采取以下綜合措施，使混凝土內部最高溫度及內外溫差均控制在設計允許的范圍內，預防混凝土溫度裂縫的產生：

（1）優化混凝土配合比設計、提升混凝土抗裂能力。

在主體混凝土開始澆筑以前，要經過充分的調查和反復核算進行混凝土施工配合比優化設計。在滿足招投標文件或者設計要求的情況下，選擇發熱量較低的水泥、較優骨料級配和高質量的粉煤灰，優先選擇復合外加劑（減水劑和引氣劑）。要能達到既降低每方混凝土水泥用量，以降低混凝土水化熱的最高溫度和延緩水化熱溫升速度，同時又確保混凝土的施工操作性能及強度保證率，改善混凝土抗裂性能，提升混凝土抗裂能力。

（2）采取多項溫控措施，降低混凝土澆筑溫度及內部最高溫度。

采取多項溫控措施，有效降低混凝土出機口的溫度和倉面的澆筑溫度。混凝土骨料采用地弄取料，并確保骨料堆高不小于6m，必要時搭設防雨棚遮陽。另外，還應注意混凝土的骨料防曬，在混凝土的攪拌過程中加冰屑或冰水，運輸過程中的車輛增加遮陽設施，防止爆曬。

混凝土出機后宜盡快到達澆筑倉面，盡量減少混凝土運輸時間及倒運次數。混凝土運輸機具設置防曬設施，入倉后混凝土宜盡快平倉振搗，減小混凝土澆筑坯間的覆蓋時間。高溫季節施工時盡量利用陰天或夜間澆筑混凝土，混凝土振搗完畢后立即用保溫被覆蓋，并采取噴霧措施，以減小太陽輻射熱及外界環境溫度的影響。

高溫季節施工大體積混凝土時，有條件的部位盡量采用表面流水養護，以加大混凝土層間散熱力度，降低混凝土內部最高溫度。

（3）混凝土通水冷卻。

對廠房底部大體積混凝土，需預埋冷卻水管進行初級冷卻通水。初期在混凝土開始下料時即開始，初期冷卻采用動態控制，主要目的是削減混凝土水化熱溫升。一般情況下從3月份開始澆筑的大體積混凝土通水冷卻，冷卻水管采用HDPE塑料管，水管埋設方式主要為1.5m×2m（水平間距×垂直間距），單根冷卻水管長度控制在250m以內，冷卻水管不得穿過分縫面，離各種縫面距離為（1～2）m。單根冷卻水管流量控制在（1～1.5）m3/h，每24h更換一次通水方向，使混凝土均勻冷卻。控制冷卻水溫與混凝土溫差在20℃以內，同時控制混凝土內部溫度降溫速率在1℃/d以內。

（4）混凝土表面養護及保護。

高溫季節澆筑的混凝土，如養護不當，會造成混凝土強度降低或表面出現塑性收縮裂縫等，因此，必須加強混凝土的養護。在修整作業完成后或混凝土初凝后立即進行灑水養護，應在混凝土澆筑完畢后（12～18）h內開始進行，在干燥、炎熱氣候條件下，應延長養護時間至少28d以上。大體積混凝土的水平施工縫則養護到澆筑上層混凝土為止，應保證混凝土處于充分的濕潤狀態，應嚴格遵守國家標準規定的養護齡期。

對于表面積比較大的板類結構，采用較為實用和方便的養護劑噴涂養護，白色養護劑所形成的薄膜能反射太陽光線，降低混凝土的熱量吸收，減緩混凝土的溫升速度。因此，可在養護劑中摻些白色類顏料。大體積混凝土散熱效果差，內部溫度較高，表面容易失水，澆筑完成后要及時散水養護，補充水分。另外，摻有微膨脹劑的混凝土只有在一定潮濕的環境下才會有補償收縮的作用，減少表面裂縫出現的可能性。

倉內采用噴霧機噴霧處理措施，降低環境溫度，保持倉面濕潤。混凝土進倉后，盡快平倉，振搗。混凝土拌和料從出機口到平倉、振搗完畢控制在4h內，高溫季節澆筑的混凝土，澆筑完畢后立即用15mm厚聚乙烯保溫被進行覆蓋，要求保溫被的等效熱交換系數不低于15kJ/m2·h·℃。加強混凝土澆筑后的管理，在混凝土的養護期間，表面溫度盡量均衡，不能因養護方法不當而出現表面干濕不均的現象。當完成規定的養護時間后折膜時最好為其表面提供潮濕的覆蓋層。

（5）混凝土拌制和運輸。

混凝土中加入高效緩凝減水劑延長混凝土初凝時間，在保證和易性不變的情況下，可使水量減少5%～25%左右。并以粉煤灰取代部分水泥以減少水泥用量，同時，在質量或使用不受限制的情況下，使用大粒徑骨料或卵石，因骨料直徑增大，可減少孔隙率，降低用水量。卵石表面光滑，棱角少，可使混凝土拌合物內摩擦力減小，流動性增大。

在高溫季節進行大體積混凝土施工前，根據現場情況，可以考慮采用摻入地下水或冷水攪拌混凝土。對于高溫季節混凝土需要長距離運輸的情況，可以考慮攪拌車的延遲攪拌，使混凝土到達澆筑地點時仍處于攪拌狀態。當日平均氣溫等于或高于25℃的季節施工時，首先要保證混凝土生產及運輸系統的正常運行，確保混凝土澆筑強度，同時要盡可能壓縮混凝土的運輸時間，混凝土運輸機具的頂部及側面設遮陽隔熱措施，防止外界溫度倒灌。

4 小　結

本工程原投標階段主要混凝土計劃集中在秋、冬、春季進行施工，項目實施階段由于受到外界客觀條件等因素的影響，混凝土開始澆筑時間推遲原投標計劃3個月，造成高溫季節混凝土澆筑強度增大，給混凝土溫控工作增加了一定的難度，項目在此方面做了大量的工作，實施過程中，在拌和系統并未設計制冷系統的情況下，采取了一系列的溫控措施，廠房及閘壩結構混凝土并未出現明顯的溫度裂縫，達到了預期的效果。目前該項目電站已經運行多年，各項目指標均滿足設計要求，可供類似項目施工提供參考。

劉志強（1982-），男，湖北棗陽人，大學本科，工程師，主要參與了烏江彭水水電站、四川昭化水電站、四川卡基娃水電站項目的施工技術管理工作，手機：13975138593。

（2016-08-07）