高寒地區高拱壩冬季混凝土澆筑質量控制

曹明杰

【摘要】本文對高寒地區拉西瓦水電站高拱壩混凝土冬季施工過程中采取的措施進行闡述，提出了一些高寒地區高拱壩混凝土冬季施工中保證澆筑質量的施工方法。

【關鍵詞】高寒地區；冬季施工；混凝土；質量措施

1、概述

拉西瓦水電站壩體結構型式為雙曲拱壩，壩高250m，壩頂寬10m，拱冠處最大底寬49.0m，是我國高寒地區最高的薄拱壩。電站位于我國西北高寒地區，地處中緯度內陸高原，屬典型的大陸性氣候。當年11月初至次年3月中旬為冬季施工期，冬季極端氣溫低、干燥而且晝夜溫差大，寒潮出現頻繁多年平均10.2次，年凍融循環次數最大117次，日溫差大于15℃的天數全年平均190天，氣候寒冷、干燥、多風，氣溫年變幅、日變幅較大，冬季施工期長。

2、混凝土運輸保溫溫措施

混凝土水平運輸采用側卸車、自卸汽車運輸，側卸車、自卸車車廂側面均采用橡塑保溫海綿封閉，頂口安裝滑動式保溫蓋布，保溫蓋布在混凝土受料完成后，將其拉蓋封閉，以此避免混凝土因熱量損失而受凍，減少混凝土在運輸過程中的熱量損失。

垂直運輸采用吊罐進行，針對用吊罐入倉的混凝土，為了減少混凝土的溫度損失，吊罐四周用橡塑海綿保溫，以確保混凝土入倉溫度不低于8℃。經過上述措施的現場應用，混凝土在運輸過程中的熱量損失被控制在1～2℃之間，入倉溫度平均達到了9.2℃。

3、現場溫控措施

為實現混凝土施工中間環節溫度控制提供理論依據。拉西瓦水電站冬季現場混凝土成型施工表層溫控采用蓄熱法及綜合蓄熱法新工藝進行。

3.1 蓄熱法施工

拉西瓦工程壩址區每年10月下旬～翌年3月下旬，日平均氣溫低于5℃，大壩混凝土即進入冬季施工。在低溫期初期和末期視外界氣溫情況，采用蓄熱法施工，模板采用外嵌5cm聚氯乙烯泡沫板的保溫模板，混凝土頂面用保溫被或聚氯乙烯卷材覆蓋保溫，以充分利用混凝土自身的水化熱供給，同時摻用適當的外加劑，使混凝土緩慢冷卻，在受凍前達到規范所要求的混凝土強度。邊角部位的保溫層厚度為其它部位厚度的2～3倍，混凝土結構有孔洞的部位用棚布封堵進行擋風保溫，防止冷空氣對流。新老混凝土結合處，保溫范圍超過施工縫或結構縫1.0m～1.5m.在基礎混凝土四周1.0m～1.5m范圍內，也用保溫被或聚乙烯卷材加以保溫。

3.2 綜合蓄熱法施工

壩址區當日平均氣溫在-10℃時采用“綜合蓄熱法”新工藝進行施工 。

澆筑前模板采用外嵌5cm聚苯乙烯泡沫板。施工縫面在天氣較暖和時將表面覆蓋的新型保溫被局部揭除采用鑿毛機鑿毛，清理倉號采用高壓風槍，避免用水沖洗。倉號清理干凈后及時進行驗收，驗收合格后采用“綜合蓄熱法”蓄熱。

3.2.1工藝流程

立模（保溫模板）→布置暖風機→暖風機管路架設→倉面升溫→澆筑混凝土→覆蓋保溫材料保護→供熱養護→拆除暖風機。

3.2.2施工措施

“綜合蓄熱法”包括對模板周邊部位采用搭設簡易保溫篷升溫及倉號中間部位采用電熱毯升溫。

壩前、壩后及橫縫模板周邊部位升溫：壩前、壩后及橫縫模板在3～4m范圍內沿上下游面弧線及橫縫方向采用彩條布搭設簡易保溫篷，將彩條布上口固定在懸臂模板上，下口采用重物壓實固定，使懸臂模板在3～4m范圍內形成了三角封閉區域即形成了簡易三角保溫篷，并在相應倉號四周拐角處各布置1～2臺暖風機，將暖風機主管引入臨時保溫篷內，對各模板進行整體升溫，風管引入時盡量平順，減少彎頭，以利于提高供熱效能。倉號中間部位升溫：采用工程電熱保溫毯進行倉面混凝土的升溫，根據所要求保溫的部位，將保溫區域清理干凈（混凝土面不得有水），將電熱毯展開平鋪在施工面上，相鄰兩塊搭接3～5cm，接通電源后，使保溫面溫度逐漸升高。倉號澆筑過程中的蓄熱保溫：在倉號澆筑混凝土過程中，采用一邊揭除保溫被一邊澆筑的方法，澆筑完畢的每一胚層混凝土及時覆蓋新型保溫被進行保溫。邊坡壩段蓄熱法保溫：邊坡壩段采用搭設簡易保溫篷并結合暖風機進行吹暖風的蓄熱方法進行冬季保溫施工。暖風機施工方法，先澆塊澆筑時，在倉號兩側各布置4臺暖風機，并將兩側的橫縫模板各改造兩塊，鍵槽模板中間加一個爬行錐和一組豎背愣，每塊模板上口做一個3.0m×3.26m的平臺支架，模板加固除爬行錐外，在模板低口和上口各增加三根φ20拉桿。每二臺暖風機放置在一個吊籃中，整體吊放在模板支架上。暖風機供熱主管垂直水流方向布置，用鉛絲將主管懸掛起來，利用主管上的分叉接支管對倉號吹暖風，支管按一長一短間隔布置。后澆塊澆筑時，相鄰壩塊高差小于6m時，可將暖風機放置在相鄰壩塊。若相鄰壩塊高差大于6m時，在相鄰壩塊澆筑時預埋埋件，倉號內埋設蛇形柱，利用蛇形柱和預埋的埋件架設平臺，放置暖風機。混凝土冬季施工采用燃油暖風機對倉號升溫，每個倉號澆筑時布置了8臺燃油暖風機。

4、管理措施

4.1混凝土拌合質量

拉西瓦水電站冬季混凝土施工，對原材料制定了嚴格的質量要求控制標準，對生產的混凝土進行現場監控，對不合格混凝土采取有效的處理措施進行處理，嚴禁不合格混凝土進入到澆筑倉號，確保出機口混凝土溫度不低于12℃，從而有效的滿足了混凝土施工性能的優越，保證了混凝土冬季施工的質量和高強度施工進度。

4.2 跳倉澆筑施工

安排施工倉號時，要求各壩塊合理的短間隙連續短間隙和均勻上升，按照跳倉原則安排施工倉號，避免壩塊出現長間歇影響相鄰壩塊的上升，以及大面積壓倉。應通過合理統籌安排，使施工進度良性循環。

4.3 高差控制

在施工過程中為防止橫縫受剪切變形影響縫內止水設備的功能以及先澆塊長期暴露因外界氣溫影響引起表面裂縫等各種不利結果，各壩塊間高差原則上按照6～8米進行控制，特殊情況下不能超過12米，在施工進度安排上盡可能避免壩塊先澆塊與后澆塊反轉現象。

4.4 提高設備效率

配備足夠的入倉手段并且合理利用入倉設備，倉位要求強度較高時，采用多種手段聯合施工。

4.5 利用有利時段

拉西瓦地區當年10月底至次年3月中旬均為冬季施工期，冬季施工長達5個月，為使電站按期投產運行，必須合理利用有效時段在保障質量前提下加快施工進程。混凝土澆筑開盤時間應盡可能避開氣溫驟降及夜晚低溫時段。在低溫時段施工低峰期，做好設備檢查及施工準備，為高峰時段加快組織施工提供有利條件。

5、結語

文章對拉西瓦水電站拱壩在冬季施工中混凝土澆筑方面采取的一些措施進行了描述，通過這些措施，保證了混凝土質量，同時加快了施工進度，節省了投資，為以后的高寒地區拱壩冬季施工積累經驗。