解析水電站大壩混凝土施工溫控技術

劉 濤，王元鵬

（長江水利水電開發集團（湖北）有限公司，湖北武漢 430010）

0 引言

現階段我國經濟發展較為迅速，對能源的需求不斷增加，水電發展較為快捷，在實際應用階段，水電站大壩建設質量與整體工程的應用存在較大聯系，由于大壩混凝土施工需要考慮較多因素，并且整體混凝土澆筑體積較大，一旦出現問題，將會出現裂隙，影響整體大壩的質量。因此，技術人員重視溫控技術的應用，有效應對混凝土開裂。

1 水電站大壩開裂原因

水電站大壩在施工階段，由于整體混凝土拌和質量較高，需要施工技術人員嚴格按照配比進行拌合，如果配比失誤，將會造成當前混凝土自身性能難以達到預期效果。隨著混凝土的固結，最終出現裂隙。這種情況較為常見，尤其是水電站大壩在工程建設中位于室外，會受到外界的影響，造成當前混凝土出現開裂，影響整體施工質量。在大壩建設中，這種裂隙的出現嚴重影響大壩的性能，并且這種裂隙的出現，會隨著時間的推移而不斷擴大，甚至危害整體工程建的穩定性。

目前，水電站大壩施工階段，混凝土自身結構通常為現場澆筑或者預制拼裝，混凝土溫控技術的應用十分重要，如果在施工階段出現混凝土材料收縮裂隙等現象，施工單位將會面臨較大的經濟損失。并且在混凝土固結階段，會出現一些氣泡，嚴重影響整體結構的穩定性。由于外界溫度的變化較大，造成混凝土大壩出現開裂，是現階段造成大壩質量難以達到預期的重要問題，相關技術人員應該重視對該因素的控制，從而提高大壩的整體性能。

2 水電站大壩混凝土施工溫控難點

現階段水電站大壩混凝土施工階段，由于整體項目工期較長，施工難度較大等特點，造成施工現場混凝土溫控工作難度較大。首先，由于適用于大壩澆筑的混凝土通常為C40，在使用階段具有較強的強度，這種混凝土的水化熱較大，在使用階段，會對溫控工作帶來阻礙，尤其是外界高溫的天氣，將會造成整體大壩溫度難以控制。其次，整體大壩施工量較大，技術人員使用分層澆筑的方式，從而降低大壩施工的難度。在施工階段，這些混凝土會暴露在外界的空氣中，施工人員并不能有效對混凝土表面進行控制。最后，施工區域晝夜溫差較大，外界溫度的變化，將會對混凝土自身產生較大的負面影響，從而造成混凝土開裂，嚴重影響整體大壩建設質量。

在對水壩壩體混凝土施工階段，可以將整體施工區域劃分為基礎約束區與非約束區。結合當前施工經驗，施工人員需要對大壩壩體進行預冷處理，便于提高整體施工質量。其中弱約束區，施工人員應該做好全年預冷處理，而強約束區則是在冬季之外的月份進行預冷處理。

3 大壩混凝土施工過程中的主要溫控措施

在水電站大壩混凝土施工階段，技術人員需要發揮自身重要作用，對影響大壩開裂的因素進行有效控制。例如在大壩施工階段，會受到外界的負面影響，施工技術人員結合過往經驗，對造成大壩開裂的因素進行總結，分別是結構設計、施工進度安排、溫度應力與施工工藝等。技術人員針對這些可能對大壩壩體混凝土施工質量產生較大的影響因數，分別制定不同的對策方法，從而提高混凝土溫控技術水平，降低外界溫度變化對于現場施工的影響。

3.1 結構控制措施

施工技術人員為了做好大壩混凝土施工溫控工作，重視對整體結構的控制。在大壩施工階段，泄槽底板之間的縫隙通常為12m。施工技術人員為了降低外界溫度對大壩混凝土施工的影響，應該在不同季節，對整體施工結構進行優化。其中冬季的時候，施工人員將1m 厚度的澆筑塊的長度控制在25m 以內，并且長寬比應該控制在2:1。在夏季高溫季節的時候，施工人員應該將澆筑塊的長度控制在15m 以內。對不同施工時間的間隔與厚度存在一定關系。其中1m 厚的混凝土施工層，兩者之間的施工間隔為5d，如果該混凝土施工層厚度為3m，兩者之間的施工間隔天數應該控制在9d。

由于大壩的混凝土施工需要結合鋼筋層，從而提高整體大壩的強度，延長大壩的使用壽命。在水電站壩體施工階段，施工技術人員應該在建筑塊的表面布置一層φ25@200 的鋼筋網。

3.2 合理安排施工作業

尤其是夏季的時候，大壩施工階段晝夜溫差較大，在施工階段，現場施工人員需要對施工時間進行合理安排，并且結合天氣預報的準確數據，對混凝土澆筑工作進行有效設計，從而提高當前管理工作質量。通常大壩建筑施工階段優先選擇低溫季節施工，避免一些高溫季節，提高工程施工效率。如果當前施工周期無法調整，需要施工人員在高溫季節施工。現場管理人員應該盡可能在夜間開倉澆筑，在高溫來臨之間，及時完成收倉工作。通過對時間的調整，有效提高混凝土溫控工作質量。并且，混凝土施工階段，還需要運輸人員及時將混凝土拌和區域的混凝土運輸到施工區域。

在運輸階段，運輸工作人員需要避免混凝土在運輸階段發生離析，并要采取有效的工作方案，降低混凝土運輸中發生變化的可能性。

3.3 控制澆筑溫度

現階段混凝土施工階段，技術人員應該對混凝土的澆筑溫度進行有效控制，通常情況下，施工人員需要將澆筑溫度控制在17℃。在現場澆筑階段，施工人員應該采取有效措施，加快混凝土運輸的速度，減少運輸階段的時間，并且對車廂兩側設置隔溫層，避免溫度過高造成水泥漿流失，并且在運輸階段發生離析，影響混凝土自身性能。

在澆筑階段，施工人員選擇長臂反鏟入倉，能提高現場澆筑工作效率。隨著溫度的升高，需要在混凝土表面添加防護層，避免太陽直射影響到混凝土自身性能。尤其是在混凝土表面溫度達到25℃以上時，施工人員需要使用噴霧設備對施工區域進行降溫，直到混凝土完成終凝。

3.4 表面沙袋防護與灑水養護

現階段技術人員重視對混凝土的溫控工作，當混凝土完成終凝之后，施工人員應該在混凝土表面添加一層防護層，并且對該區域進行灑水養護，保持混凝土表面濕潤。

例如在某大壩施工階段，技術人員使用沙袋對施工區域進行表面擺放，確保沙袋之間沒有間隙，能對混凝土表面進行保護。通過在混凝土表面擺放沙袋，還能保持混凝土表面濕度。

在現階段大壩施工階段，施工技術人員重視混凝土表面裂隙的處理，對混凝土表面進行灑水養護。一般情況下，施工人員使用長塑料管對于混凝土表面進行灑水，避免混凝土表面出現裂隙。在水電站大壩施工階段，使用沙袋防護的效果最好。現階段技術人員對施工區域進行灑水，沙袋內部的沙子能存儲部分水量，這些水分能從沙袋底部滲出，長時間保持混凝土表面濕度符合預期標準。在灑水養護階段，現場管理人員應該安排24h 巡查人員，確保混凝土表面濕度較高，避免混凝土在固結階段出現干裂等不良現象。

4 夏冬兩季控制混凝土溫度的措施

4.1 夏季溫控措施

現階段高溫天氣下，施工人員需要采用合適的溫控措施，才能提高整體施工質量。在現階段大壩混凝土施工階段，現場施工人員可以使用不同的冷卻措施，避免大壩混凝土表面的溫度過高，從而對大壩施工產生負面影響。

當前施工人員可以在混凝土材料周邊搭設涼棚，避免在現階段施工中，由于骨料遭受太陽的照射而出現質量降低，影響后續施工。并且現場管理人員應該對施工時間進行有效安排，避免在中午高溫階段施工，可將施工時間安排在早晚階段。

在夏季施工階段，技術人員應該采取有效措施，對外界溫度進行有效控制，通過搭建簡易涼棚，避免外界日光的照射，并且使用一些潮濕的布袋，避免混凝土表面溫度較高，使混凝土自身性能發生改變。并且施工人員控制混凝土拌和位置與施工區域的距離，避免混凝土在運輸階段由于自身水分流失較快，混凝土性能發生較大的改變。在一些特殊場合，施工人員可以在大壩施工區域預埋水管，用冷水對壩體進行冷卻。

4.2 冬季溫控措施

在冬季施工階段，施工人員應該對外界溫度進行有效控制，當外界溫度低于0℃時，施工人員應該停止施工，避免混凝土中水分結冰，從而影響當前施工性能。當外界天氣符合施工要求時，技術人員應該重視對混凝土料的保溫工作，通常在該區域覆蓋一層保護膜，避免混凝土壩體溫度變化加大，嚴重影響當前施工。在冬季施工階段，技術人員應該結合相關標準，使用測量儀器，按照目前常用的施工規范，對現場施工進行引導，將溫度變化控制在一定范圍內。

為了減少外界低溫對于混凝土壩體的影響，施工人員應該在混凝土拌和階段使用一定比例的添加劑，從而減少水泥的使用量。在后續施工階段，施工人員應該盡可能降低混凝土的分層澆筑高度，逐步提高混凝土施工工作質量。

5 結語

總而言之，在現階段大壩施工階段，技術人員需要重視溫度控制工作的應用，選擇合適的施工方案，降低外界環境對該工程的負面影響。隨著施工技術的提高，施工人員重視對溫度的控制，有效避免當前施工階段混凝土開裂等問題。針對不同季節，按照《水工混凝土施工規范》的要求，逐步提高大壩施工質量。