高拱壩混凝土溫控施工技術措施

王立軍

【摘要】依據高拱壩基本資料和設計要求，進行施工溫控技術措施設計，重點論述預冷混凝土夏季、冬季溫控措施和壩體初、中、后期通水冷卻施工技術要求。

【關鍵詞】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，是龍河梯級開發龍頭水庫電站，水庫大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高127米，總裝機7萬千瓦，年發電量1.9億度，工程于2002年底開工建設，2005年5月首臺機組發電，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，多年平均日照時間為1121h，多年相對濕度為78%，多年平均降雨日數為153.4日，多年平均無霜期為296日。風速統計（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、粉煤灰為袋裝運輸進場、片冰。

3、砼配合比：根據設計配合比和承包商實驗室施工配合比試驗報告，確定選用最優施工配合比。

4、砼及基巖熱力學性能；水泥水化熱、砼絕熱溫升由計算確定。

三、溫控標準

1、根據東勘院砼溫控設計專題報告中的拱壩基礎允許溫差標準，見下表：

控制高度 允許溫差

0-0.2L（L為澆注塊長邊尺寸） 20℃

0.2-0.4L（L為澆注塊長邊尺寸） 23℃

2、上、下層溫差標準

澆注后停歇28天以上為老砼，要進行上下層溫差控制，設計要求：連續上升的壩體且澆注高度大于0.5L時，允許上、下層溫差17℃-20℃。

3、壩體砼允許最高溫度

溢流壩段：基礎約束區26-31℃；非基礎約束區26-39℃。

非溢流壩段：基礎約束區26-33℃；非基礎約束區26-39℃。

4、水管冷卻溫差標準

設計要求，初期通水冷卻溫差按20-22℃控制，后期通水冷卻溫差為25-28℃，本著基礎塊從嚴、正常塊從寬的原則在規定范圍內選取，砼的日降溫速度控制在每天0.5-1.0℃之間

5、封拱溫度

根據設計要求，壩體封拱溫度：13-16℃，本著基礎塊和底部壩塊從嚴的原則，最低封拱溫度13℃，最高16℃。

四、溫控施工措施

1、優化配合比設計降低水泥用量。

2、合理利用施工時段，嚴格控制澆注層厚度。

（1）在施工計劃安排上，盡量利用每年11月-次年3月低溫季節多澆、快澆砼。（2）基礎約束區采用薄層、短間歇、連續澆注法，澆注層厚1.5-2m，岸坡壩段基礎約束區及過水度訊部位層厚1.5-2 m，非約束區澆注層厚不超過3m.。（3）砼澆注時壩體力爭均勻上升，砼間歇時間5-7d，超出28天為老砼，其上層砼澆注時，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）根據砼組成材料熱平衡計算自然拌和情況下的出機口溫度，通過比較，自然拌和出機口溫度在高溫季節均高于設計要求的出機口溫度，因此，必須采用制冷工藝降低砼的出機口溫度與澆注溫度。（2）砼預冷措施。骨料堆場堆存高度要求大于8m，并有不少于4天的存儲時間，使地弄出料溫度不高于多年月平均氣溫；對骨料進行一次風冷，使粗骨料冷卻到8-10℃，通過保溫廊道送至拌和樓料倉；在拌和樓二次風冷粗骨料降溫至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，石子含水率控制在1%以內，以便具有足夠的加冰及冷水空間。（3）砼拌和料的預冷組合方式。根據計算的幾種預冷措施工況下的出機口溫度，主體工程大壩砼預冷采用：預冷骨料+片冰+制冷水相結合的預冷方式。優先采用預冷骨料的方法，再根據實際情況采用預冷骨料與加冰（或冷水）相結合的最佳預冷方式。（4）加強預冷砼的覆蓋保冷，防止溫度倒灌。運輸工具要有遮陽保冷措施，運輸料罐側面及頂面要用保溫被包裹扎緊；入倉后在最短時間內完成平倉震搗作業，立即覆蓋保溫材料，至砼溫度與環境溫度相同時打開散熱。（5）倉面噴霧降低環境溫度。在6-8月高溫季節里，在倉面四周噴霧用于降低倉面溫度防止溫度倒灌，同時還可增加倉內相對濕度防止砼假凝干裂。

4、冬季溫控措施

為防止秋冬季節寒潮來襲，避免砼內外溫差過大產生裂縫，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，拆模后立即進行表面保溫；5-9月澆注的砼，10月初開始保溫，保溫時間持續一個低溫季節；短時氣溫驟降超過6℃，新澆砼（28天以內）必須表面保溫；模板拆除時間根據砼強度及內外溫差確定，避免在夜間或氣溫驟降時拆模，降溫較低時，應推遲拆模，如必須拆模，應立即進行表面保溫；對于底孔、廊道等孔洞采用彩條布張掛保溫，避免冷風貫入產生表面裂縫；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

1、孔口懸臂澆注塊：孔口周邊應力復雜，溫控必須較其 它部位嚴格，允許最高溫度較其它壩塊低3℃，在高溫季節，一方面降低出機口溫度和澆注溫度，同時采取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。

2、度汛過水壩段：對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裂縫，需采取以下措施：加強洪水預報，力爭度訊層在過水前15天澆注完，使砼具備一定強度和抗裂能力；降低砼澆注溫度，加強初期冷卻，過水前將砼溫度降到30℃以內，以削減度訊層的內外溫差；度汛壩段表層布置限裂鋼筋網防止混凝土表面裂縫的發生。

結束語：

對于砼高拱壩來說，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拱壩成敗，不僅要有專題溫控設計論證，更要有切合工程實際的施工溫控措施設計，工程實踐證明，附合工程實際切實可行的溫控施工措施是保證高拱壩不因溫度荷載產生裂縫的有效措施，按照設計溫控標準和嚴格落實施工溫控措施，可確保砼高拱壩的溫控質量。