大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術

劉佳

摘 要：結合實際，本文對大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術進行了解析。先是論述了大壩混凝土施工溫度控制的內容，其次解析了混凝土大壩施工溫度控制的標準，同時，也對大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術實踐要點進行分析。希望通過文章的論述后，可以給相關工作人員提供參考。

關鍵詞：大壩混凝土;施工溫度;控制;綜合技術

1 前言

在大壩混凝土施工中施工質量是極其重要的，要想確保工程質量達到相應標準，控制施工溫度是其中尤為重要的一個環節。隨著社會的發展以及行業的需要，溫控方面的研究在行業內也逐步深入，通過理論研究與實際施工應用的相結合，總結出一系列科學合理的施工技術以此促進混凝土施工技術水平的提升，也能更好地促進控制溫度的水平，進而最大程度的減小溫度對混凝土施工質量的影響，確保混凝土質量達到標準。

2 概述

混凝土是當前非常普遍的一種工程施工材料，也是混凝土大壩的主要組成結構，對于提升工程的質量、安全有著直接的影響作用。但是由于混凝土溫度因素引起的裂縫等問題無法從根本上消除，進而易產生質量安全問題。大體積混凝土在具體的施工環節，因水化熱反應，會散發出大量的熱能，導致溫度和體積發生劇烈的變化進而產生溫度應力，引發溫度裂縫的問題。從這個角度出發，為減小溫度給大壩混凝土質量帶來的影響，在大壩混凝土施工階段，選擇科學合理的施工方式嚴格控制混凝土的溫度，有效的降低大壩混凝土溫度，以確保大壩可以安全的運行。

3 混凝土大壩施工溫度控制的標準

3.1 混凝土基礎溫差

要想更好的保證大壩混凝土的溫度在合理的范圍，必須要嚴格控制混凝土基礎結構的溫差。混凝土基礎溫度與混凝土澆筑溫度、水化熱最高溫度、設計溫度等都有著密切的關系，在充分的分析整個地區年平均溫度的情況下，再確定設計溫度，才能保證混凝土結構溫度適宜。而混凝土基礎溫度則通過下式進行計算：（混凝土澆筑溫度+水泥水化熱最高溫度）-設計溫度。

3.2 混凝土底面與表面的溫差

混凝土澆筑階段，結構表面和內部的溫度會有著比較大的溫差。如果不能有效的控制這兩個方面的問題，會導致混凝土結構出現裂縫嚴重的問題，導致比較嚴重的安全事故發生。我國國家標準規定，如果在上層混凝土間接均勻上升到澆筑高度超過0.5m的時候，混凝土上、下兩層溫度差控制在15～20℃內。

3.3 壩體內部與壩體外部的溫差

控制壩體內部與外界溫度的溫差也是為了防止壩體出現裂痕。水利工程項目的實施階段，壩體溫度要和外部環境溫差控制在20～25℃內，從而保證混凝土結構的性能合格，也能夠避免在使用的過程中出現嚴重的質量問題。但是在實踐中，外界的溫度無法有效的控制，如果遇到惡劣天氣，環境溫度迅速下降，也會因其溫差過大而影響工程的質量，產生非常嚴重的后果。實際情況下，即使溫度在該溫差范圍內，也可能會出現裂縫，這就需要結合實踐經驗做好全面的控制。

3.4 防止壩體表面出現裂痕

水利工程設施中的堤壩結構，如果長期暴露在自然環境下或者沒有及時進行人為的保護和管理，會導致表面存在比較多的青苔類水草，這樣也會導致裂縫問題的出現。因此，大壩工程管理部門要充分考慮到天氣、溫度的變化情況，進行合理的技術分析，從而選擇合適的維護方式，以保證大壩結構不會出現嚴重的損壞。此外，在環境溫度比較低的情況下，也需要加強大壩的維護管理，避免出現裂縫的問題。

4 大壩混凝土施工溫度控制技術探討

4.1 制造混凝土時使用水化熱低的水泥

混凝土施工質量滿足要求，且能夠達到抗裂的標準要求，需要盡量的減少水泥材料的比例，進而可以實現溫度的有效的控制，主要通過如下方式來進行。

4.1.1 水泥中摻混合材料

水泥材料中加入混合料的量要嚴格的控制，保證其不會超出設計標準的要求，如果添加量過大會導致早期強度不足、干縮率增大等問題，會出現抗滲性、抗凍性的問題。可以在混合料中加入高爐礦渣、粉煤灰等材料以減少水泥的使用量。

4.1.2 壩體分區施工，后期堤升壩體強度

壩體的后期強度會伴隨著時間的延長而逐步的增大，利用好堤壩的強度能減少水泥的使用。壩體施工要進行合理的分區，不同位置要選擇不同標號的水泥材料，也能夠有效的控制水泥使用量，確保不會出現嚴重的質量問題。

4.2 澆筑用的混凝土溫度應處于低溫狀態

為了確保混凝土澆筑施工溫度符合要求，應該做好混凝土出機與運輸階段的溫度控制，保證不會存在較大的溫度變化，具體可以通過以下方式來實現。

4.2.1 混凝土拌和低溫水或加冰降溫

片冰的主要特點就是易碎、易化，利用片冰機制作，加入到混凝土材料中進行拌和。在片冰降溫環節，要注意如下幾個方面：①片冰機應該達到正常的使用需要，要保證片冰達到干燥的要求。②根據工程的需要設置片冰庫，將制作完成的片冰直接存放到庫內，盡量避免中轉。③通過螺旋機、膠帶機等進行片冰的輸送。在輸送階段，避免對片冰進行攪拌、擠壓處理，要保證在使用中快速融化。膠帶機輸送要比螺旋機的輸送距離長、冷耗小。在實踐應用中，要選擇合適的輸送方式，盡量直達攪拌機內，避免在中間運輸環節造成溫度下降或者形變等問題，確保不會影響攪拌施工的效果。

4.2.2 骨料控溫的操作方法

骨料控溫主要通過如下方式來進行：①骨料的堆放高度提高到6m，溫度盡量低于整個地區的月平均氣溫。②采用風壓0.5MPa、水壓0.4MPa、溫度為2～5℃的水通過設備轉化成為霧狀噴射到骨料上，能夠使其溫度下降2～3℃。③骨料預冷能夠有效的降低溫度。根據實際需要，選擇合適的冷卻方式，保證骨料在溫度范圍內，目前最為主要的方式就是水冷法、風冷法、液氮法等。

除此之外，水利工程管理部門要做好高溫時大壩的保護處理，在低溫時節需要做好保溫處理。如果當地發生嚴重的寒流，會造成大壩的溫度變化嚴重，內外溫度超出對應的要求，進而導致大壩出現嚴重的裂縫問題。

4.3 合理控制層厚及間歇期

大壩基礎約束區澆筑層厚度為1.5m左右，脫離約束區厚度應該控制在1.5m～2.0m。層間間歇期應該根據散熱、防裂、施工等多個方面的因素綜合分析確定，要保證間歇符合要求，過短或者過長都會使工程的質量難以達到標準的要求。要想把溫度控制在合理的范圍內，就要防止基礎約束區和關鍵部分的溫度失控，間歇期一般為5天～7天左右。

4.4 混凝土養護

混凝土表面保護是消除裂縫的主要方式，所以在確定設計方案時，應該結合表面保護的要求確定技術標準，根據不同結構確定表面保溫的要求，特別是在基礎約束區、上游壩面等關鍵性結構進行保護。混凝土工程在驗收前，要進行有效的維護與保護管理，避免結構發生嚴重的損壞。澆筑結構的棱角、突出部位應該做好有效的控制 。此外，混凝土澆筑后，應該綜合分析現場的具體狀況和工程的實際條件，積極開展養護管理。根據工程的經驗總結分析發現，通常在澆筑后的12h內，就要開始灑水養護施工，也可以結合工程的實際情況選擇表面覆蓋塑料層的方式，避免水分快速揮發出去，進而可以有效的預防裂縫問題。

5 結語

綜上所述，全面開展大壩混凝土施工溫度控制研究，可以保證溫度控制在合理的范圍內，不會導致大壩混凝土結構發生嚴重的裂縫等缺陷問題，要做好關鍵環節的管理和控制，切實提升大壩的結構性能，滿足工程的運行需要。

參考文獻：

[1]張亞琴，張成斌，田坤，李雪坡，程慧. 大體積混凝土嚴寒地區施工中的溫度及裂縫控制措施[J]. 石油天然氣學報，2018，40（03）：46-50.