大石澗水庫工程碾壓混凝土施工溫控措施探析

任天翊

(河南省三門峽市大石澗水庫工程建設管理處，河南 三門峽 472000)

水庫控制流域面積173km2，水庫規(guī)劃總庫容3309萬m3，興利庫容2081萬m3。大壩為碾壓混凝土重力壩，設計最大壩高68.9m，壩頂長度308m。針對本次水庫工程碾壓混凝土施工開展了有效的溫度控制措施，提高工程的整體施工質(zhì)量。

1 碾壓混凝土溫控措施

1.1 溫度控制標準

在本次工程施工中，主要為碾壓混凝土壩，施工過程中需要依照水工碾壓混凝土施工規(guī)范要求，以及相關的現(xiàn)場施工標準來加以開展，基礎的壩體溫度基礎允許溫度差如表1所示：

表1 基礎允許溫差控制標準 ℃

在本次工程施工過程中，上下層的溫度差需要控制在15℃-18℃之間，內(nèi)外溫度差大小需要有效結(jié)合本次工程混凝土建筑體的具體特性，初步選定為最大允許溫度差為18℃[1]。在混凝土澆筑施工過程中，需要對混凝土的溫度進行有效的控制，依照不同的澆筑施工部位和澆筑施工的時間不同，在溫度的控制量上也有著明顯的差異，具體的澆筑溫度控制參數(shù)和控制時間如表2所示。

表2 混凝土各月澆筑溫度 ℃

在施工中需要依照施工季節(jié)的不同，需要充分滿足各個不同月份混凝土澆筑施工的溫度控制，冬季條件下不能低于表1當中的規(guī)定數(shù)值，夏季條件下需要控制澆筑溫度不能高于表中的規(guī)定值。在混凝土澆筑施工過程中，通過有效調(diào)整出機口的溫度來實現(xiàn)整個澆筑施工的溫度控制，滿足混凝土施工的溫度控制工作目標[2]。

1.2 出機口溫度控制措施

通過對混凝土材料的配合比設計工作進行合理的優(yōu)化和設計，有效降低混凝土膠凝材料的使用量，提高混凝土的整體抗開裂能力。混凝土材料在拌和工作中，必須要嚴格依照相關監(jiān)理工作人員的審批工作流程來加以開展，嚴禁個人私自進行更改。

在水庫工程碾壓混凝土施工過程中，出機口的溫度控制工作中需要保證混凝土骨料的實際含水量大小為6%，對成品料倉設置出涼棚成品料倉的對調(diào)高度≥8m，并且在施工現(xiàn)場需要做好混凝土材料的防雨防曬等相關工作措施，有效保證骨料溫度，不會受到外部環(huán)境溫度而產(chǎn)生較大的變化。針對混凝土的骨料需要通過采取一次、二次風能等處理方法來進行預冷操作，同時可以向其中加入片冰以及加制冷水攪拌等方法，有效控制混凝土出機的具體溫度大小。依照混凝土的骨料具體含水量變化情況，有效調(diào)整混凝土的用水量以及加冰數(shù)量，保證混凝土材料的出機口溫度符合溫度控制工作標準。

2 入倉溫度控制措施

在碾壓混凝土的施工過程中，必須要對混凝土材料的入倉溫度進行有效的控制，要不斷加強工程施工管理質(zhì)量，盡可能降低設備的運轉(zhuǎn)次數(shù)，不斷縮短設備運輸工作時間，防止混凝土運輸車輛在料斗之前長時間進行等候[3]。并且在運輸車輛輸送完混凝土材料之后，需要在兩小時時間范圍內(nèi)進行沖洗。混凝土運輸車輛必須要充分做好防曬和防雨設施，在高溫季節(jié)條件下運輸混凝土過程中，需要對車輛采取有效的保溫處理措施，以此來有效降低運輸過程中出現(xiàn)的溫度升高等不良問題。

2.1 澆筑溫度控制措施

在碾壓混凝土施工過程中需要對混凝土澆筑溫度進行有效的控制，通常情況下碾壓混凝土的澆筑溫度和混凝土材料的出機口溫度差不能超過5℃，控制常態(tài)混凝土澆筑溫度和出機口溫度差之間不能超過6℃。施工大壩的混凝土各區(qū)域的混凝土澆筑溫度，需要依照工程的具體施工標準來加以執(zhí)行。倉內(nèi)混凝土材料需要充分做好平倉碾壓以及混凝土的振搗工作，在高溫天氣環(huán)境下需要盡可能運用早晚，或者是氣溫較低的時間段來進行材料澆筑工作，碾壓混凝土材料從拌和到碾壓需要在兩小時時間范圍內(nèi)完成。當澆筑倉內(nèi)部的氣溫超過25℃時，需要使用噴霧機對倉面進行噴霧處理，直到混凝土完全凝固為止，不能使用人工噴霧或者是噴毛槍噴水等方式來進行處理。噴霧后澆筑倉體內(nèi)部的溫度相比于外界環(huán)境溫度需要至少低3℃以上。噴霧可以覆蓋到整個倉面噴嘴需要依據(jù)噴射標準，設計成噴霧形態(tài)在噴霧過程中，可以有效防止混凝土表面出現(xiàn)大量積水問題。在高溫季節(jié)條件下，混凝土在振搗和密實工作之后需要立即做好覆蓋保溫工作，直到上層混凝土料完全凝固之后才可以拆除。外界的日平均氣溫下降到4℃以下的情況下，混凝土的實際澆筑溫度不能少于7℃，任何施工環(huán)節(jié)的混凝土澆筑生溫度不需要控制在5℃以上。

2.2 澆筑分層及間歇期

在充分滿足混凝土澆筑施工計劃的同時，盡可能使用薄層間隙較短以及均勻上升的澆筑方法來進行操作，壩基填塞的混凝土和上部混凝土材料需要分開澆筑，需要進行溫度控制的填塞混凝土，需要等到完全冷卻之后再進行上半部分混凝土的澆筑施工，壩體的各個部位混凝土澆筑施工厚度，需要依照間歇期的施工要求來加以開展[4]。

2.3 混凝土冷水拌合處理

在混凝土冷水拌合工作中，冷卻水管使用的是HDPE塑料管，塑料管的性能指標符合混凝土通水冷卻工作的相關標準。在水管的設計工作中，壩體內(nèi)部的冷卻水管水平間距大小需要設定在1.5m大壩上下游，二級混凝土的冷卻水管平均間距大小設定為1.0m，具體的參數(shù)數(shù)據(jù)需要通過施工之前的實驗分析工作來加以確定。

大壩基礎混凝土平均的施工間距大小為1.5m，水管的垂直間距大小設定為1.0m，具體的設計參數(shù)需要通過前期的實驗工作來加以確定。冷卻蛇形埋管距離壩體的上游和下游混凝土表面距離范圍在0.75-1.5m之間，距離橫接縫施工縫以及臨時接縫的間距大小范圍需要控制在0.75-1.5m范圍之內(nèi)。

冷卻蛇形管垂直于河水的水流方向進行設置冷卻水管，直接連接到廊道內(nèi)部或者設置在壩體的下游區(qū)域，進水口區(qū)域的水管和垂直間距大小通常不能超過1.0m，管道的外漏程度需要<20cm，并且需要做好管道的防護工作，避免管道出現(xiàn)堵塞等不良問題。對于單根水管的長度大小需要控制在300m以上，以S型進行設置同一個倉面內(nèi)部需要設置多條水管時，各個水管的長度需要保持相同。冷卻S型管通常設置在各個不同的澆筑層底部，在充分保證混凝土的澆筑施工時間的前提下，還可以將其設置在澆筑灰塵當中，有效保證冷卻水管不會在施工過程中產(chǎn)生損壞等問題。

3 一期通水工作

在一期通水冷卻工作中，主要的目的是降低澆筑成初期產(chǎn)生的水泥水化熱問題，有效控制混凝土的最高溫度，保持在合理的施工范圍之內(nèi)，并且有效降低內(nèi)外的溫差大小。埋設在倉內(nèi)冷卻水管，在任何情況下都不允許產(chǎn)生漏水問題，施工段的混凝土一期通水冷卻S型管道的進水口溫度在10℃-12℃之間，或者是13℃-15℃之間，堤壩的混凝土一期通水蛇形管道的水口溫度范圍在10℃-12℃之間，混凝土材料的最高溫度大小和進水口的溫度大小最大不能超過25℃。在正式開始施工之前針對該水庫工程施工展開了注水試驗，并且得出了相關參數(shù)數(shù)據(jù)如表3所示：

表3 壩址區(qū)壓(注)水試驗成果統(tǒng)計表

一期通水的時間需要超過21d，并且需要保證連續(xù)不斷的通水前10d需要將通水量控制在1.2-1.8 m3/h之間，控制混凝土的最大溫度下降速率每天不超過1℃，10d后參考實際的通水量大小不能超過1.3 m3/h，控制混凝土的最大溫度下降速率每天不能超過0.5 m3/h。

一期通水冷卻工作完成之后需要進行全面的溫度測量工作，有效保證冷卻工作效果符合工程的整體性要求，如果沒有達到相應的溫度控制要求需要繼續(xù)進行通水冷卻，直到達到相應的冷卻工作標準為止。通過采取降低澆筑溫度以及水管冷卻等相關方法之后，預計混凝土的最高施工溫度超過允許的最大溫度條件，此時需要通過采取表面流水冷卻的方法來進行處理，混凝土完成凝固之后即可以在表面進行流水冷卻處理，要求流水要保證清潔，均勻的覆蓋在整個倉面表面，流水的時間需要到上層混凝土完全覆蓋為止。

4 結(jié) 語

通過對本次大石澗水庫工程混凝土碾壓施工溫度控制，實現(xiàn)了工程施工效率和質(zhì)量都得到了提升，通過一系列冷卻處理方法，提高了溫度控制工作的整體效果。為后續(xù)的工程施工打下良好的基礎。