淺述高寒高海拔特殊氣候條件下大壩碾壓混凝土施工技術

萬 明 棟

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

果多水電站位于西藏自治區昌都縣境內，為扎曲水電規劃“兩庫五級”中的第二個梯級電站，水庫正常蓄水位高程為3 418 m，死水位 高 程 為

3 413 m。正常蓄水位以下庫容7 959萬m3，調節庫容1 746萬m3，電站裝機容量為160 MW(4×40 MW)，工程等別為三等，工程規模為中型。工程樞紐布置格局為：碾壓混凝土重力壩+壩身泄洪沖沙系統+左岸壩身引水系統+壩后地面廠房。

工程施工區平均海拔在3 400 m左右，極端最低氣溫為-20.7 ℃(1982年12月26日)，極端最高氣溫為33.4 ℃(1972年7月8日)，多年平均氣溫為5.6 ℃，晝夜溫差較大，最大月平均日溫差高達18.8 ℃，年平均日溫差為16 ℃。該區域凍土主要為季節性凍土，凍土時間一般為12月中旬至次年1月中旬，最大凍土深度為90 cm，最大積雪厚度為15 cm。日照時間長，降水量少，降雨多集中在5～9月，占全年降雨量的83%且多為陣雨、暴雨。冬季寒冷，水邊有結冰現象。

2 特殊氣候條件下的混凝土施工

2.1 雨天施工

(1)制定雨天施工應急措施，作好物資和精神準備。

(2)按最大倉倉面面積配置防雨覆蓋材料，做好倉面排水工作，做好新澆筑混凝土面尤其是接頭部位的保護工作。

(3)對于拌和樓生產的混凝土可適當減小混凝土水灰比，具體減小幅度由現場試驗室確定。

(4)做好截排水防護措施，防止雨水集中流入施工作業面。

(5)對于因降雨而暫停施工的部位作好以下倉面處理工作：已入倉的拌和料迅速平倉、碾壓；如遇大雨或暴雨來不及平倉碾壓時，用防雨布迅速全倉面覆蓋，待雨后根據監理人員的指示進行處理。如拌和料擱置時間過長，應作廢料處理。

(6)雨后恢復施工時應做好以下工作：停在露天運送混凝土的汽車車箱內的積水必須清除干凈；新拌碾壓混凝土的Vc值恢復正常值，但取其上限控制；清理倉面，排除積水；若有漏碾且尚未初凝者，應抓緊時間補碾；漏碾已初凝而無法恢復碾壓者，以及有被雨水嚴重浸入者應予以清除；若變態混凝土處有漏振且尚未初凝者，應抓緊時間補振；漏振已初凝而無法恢復振搗者，以及有被雨水嚴重浸入者應予以清除。

2.2 高溫天氣施工

(1)采用白、夜兩班制平層鋪筑施工，防止混凝土在運輸、攤鋪和碾壓時溫度大幅度回升、表面水分迅速蒸發散失而影響碾壓質量。

(2)在高溫條件下進行碾壓混凝土施工，首先要保證系統的正常運行，確保混凝土澆筑強度，盡量縮短混凝土在途中的運輸時間。同時，采取在混凝土運輸機具頂部設遮陽保溫措施，防止溫度倒灌。混凝土進倉后快速平倉、快速碾壓，將碾壓混凝土拌和料從出機口到平倉、碾壓完畢的時間控制在2 h內，碾壓施工完畢立即覆蓋保溫被，盡量縮短施工時間，保證層間結合良好。在倉面上布置噴霧機+手持式噴霧槍組合噴霧，對倉面進行噴霧保濕，形成倉面局部小氣候以降低倉面溫度，同時，在白天高溫時段對已壓實的混凝土表面覆蓋保溫被保濕保溫。

(3)采用覆蓋臨時保溫被或聚苯乙烯泡沫材料、倉面灑水養護，以減少混凝土的溫度倒灌。

(4)5～9月，對新澆混凝土層面應采用濕養護法進行28 d以上的養護。對于側面，保持其持續濕潤，養護從混凝土終凝后即開始灑水養護，養護應全面且不間斷的進行，避免干濕交替，模板與混凝土表面在模板拆除之前及拆除期間亦應保持潮濕狀態。

2.3 寒冷天氣的施工

(1)碾壓混凝土不能在-3℃以下的環境中澆筑，如果碾壓后的混凝土層面和拌和料本身的溫度保持在3 ℃以上時，允許繼續澆筑碾壓混凝土。當環境溫度降到0 ℃以下且齡期不足21 d的碾壓混凝土層面溫度下降到3 ℃以下時，采用厚帆布、氈、草袋等保溫材料或其他可用的臨時性保護材料覆蓋碾壓混凝土層面，使混凝土溫度保持在3 ℃以上，直到環境氣溫升到3 ℃以上為止。雪天應停止澆筑碾壓混凝土，采用保溫被或草簾對倉面進行表面覆蓋。

(2)該工程每年3月、10月和11月的日平均氣溫低于5℃，大壩混凝土進入低溫季節施工期(12月、1月和2月為冬歇期，不安排室外混凝土澆筑)。低溫季節混凝土施工可采用“蓄熱法”。在日平均氣溫低于5℃時，澆筑混凝土應采取加熱水拌和等措施以提高混凝土出機口溫度；當日平均氣溫穩定在-5℃以下時，將骨料加熱。11月～次年3月混凝土出機口溫度應≥10℃。

①在成品骨料堆內埋設蒸汽排管，防止骨料凍冰結塊，混凝土拌和樓料倉內采用熱風對粗骨料進行加熱，骨料加熱溫度應滿足冬季混凝土各月出機口溫度的要求。

②混凝土必須采用熱水拌和，控制拌和水溫不超過60 ℃。

③澆筑新混凝土前，對其需要接觸的基巖面或混凝土用暖風機或其它升溫措施將其表層混凝土升溫至2 ℃～3 ℃以上，加熱深度不小于10 cm。

(3)混凝土運輸車外側貼泡沫保溫板進行保溫。在施工過程中，應注意控制并及時調整混凝土的出機口溫度，保持澆筑溫度均勻。

(4)低溫季節，尤其是在嚴寒氣溫條件下，施工部位不宜分散。已澆筑的、有保溫要求的混凝土在進入低溫季節之前，應采取保溫措施。

(5)對于壩體未超出基坑部分、上游及下游方向可采用回填土石渣料覆蓋保溫。

(6)冬季到來之前，需對沖沙孔等孔洞部位進行掛簾保護。

(7)避免在夜間或氣溫驟降時拆模。在氣溫較低季節，當預計拆模后有氣溫驟降時應推遲拆模時間；如必須拆模，應在拆模的同時采取鋪設10 cm厚保溫板的方式進行保護。

(8)低溫季節，盡量避免在夜間澆筑混凝土，應充分利用白天澆筑。

(9)在氣溫變幅較大的季節，對于長期暴露的基礎混凝土及其他重要部位的混凝土須加以保護。施工過程中，碾壓混凝土的倉面應保持濕潤，采用倉面噴霧改造小環境，應盡量減少混凝土的暴露面和暴露時間，避免混凝土直接與寒冷空氣接觸，特別是壩體孔洞部位更應加強保護。

(10)模板內襯保溫材料(一層土工膜和10 cm厚聚苯乙烯保溫板)采取粘貼的方式使保溫材料拆模后牢固、緊密地固定在混凝土側面。每層混凝土澆筑結束后，在其上表面采用一層土工膜和10 cm厚聚苯乙烯保溫板壓緊覆蓋。

(11)在壩體上、下游面和沖沙孔周邊采用永久不拆除的10 cm厚塑料泡沫保溫板進行保護；對于長間歇面，在越冬期間采用一層土工膜+20 cm厚的保溫板后上鋪1.5 m厚的土層進行保護。其他澆筑塊頂面、分縫面及孔洞部位根據實際情況采用保溫被進行保護。在第二年3月進入施工期之前，要根據氣溫變化逐步分層揭開20 cm厚保溫被，以逐步適應外界氣候的變化。

(12)碾壓混凝土因水泥用量少、摻有大量粉煤灰，其水化熱反應較慢，早期強度較低。因此，應十分注意其養護工作。氣溫驟降期間應暫停保濕養護，對齡期未滿28 d的混凝土采用10 cm厚苯乙烯保溫板材料全面保護，并對棱角部位采取加強措施。

3 結 語

西藏果多水電站大壩碾壓混凝土施工歷時約一年半，通過采用上述方法進行施工，有效確保了大壩碾壓混凝土施工質量，值得類似工程借鑒。