展鵬水電站攔河水閘大體積混凝土施工溫度控制措施

陳壘

（福建省龍巖市新羅區農業農村局水政監察大隊，福建 龍巖364000）

1 概述

展鵬水電站地處龍巖市新羅區白沙鎮，位于九龍江北溪支流萬安溪的下游新羅區白沙鎮白沙村河段。電站裝機3×1600kw，年發電量1900 萬kw.h，裝機年利用小時數3958h。電站主要包括攔河水閘和河床式廠房，其中攔河水閘由9 孔凈寬8米水閘組成，總長91.2m。水閘下部結構主要由閘底板、閘墩等厚大體積混凝土構成，共需澆筑混凝土約3.5 萬m3。為防止由于各種溫差導致過大的溫度應力而產生危害性裂縫，影響結構的整體性、耐久性、抗滲性，所以必須采取切實有效的措施，避免各種裂縫的產生。

2 溫控標準

水閘大體積混凝土施工應控制基礎溫差，上下層溫差、內外溫差、入倉溫差及澆筑塊內最高溫度。參照《水工混凝土施工規范》（SDJ207-82）、《水工鋼筋混凝土結構設計規范》（試行）（SDJ20-78）、《混凝土重力壩設計規范》（試行）（SDJ21-78）有關計算參數取值的建議，經分析后選取基巖及混凝土性能參數，通過模擬計算，采用大體積混凝土施工期三維溫度徐變應力計算分析程序，對閘墩、閘底板等部位的大體積混凝土進行了計算分析，根據計算成果提出了有效的溫控標準。具體如表1 所示。

3 摻加粉煤灰在大體積混凝土溫控的作用

在大體積混凝土中摻入外加劑如粉煤灰，CAS 微膨脹劑等可以降低混凝土的水化熱。根據展鵬水電站實際情況，決定采用粉煤灰及其外加劑。但粉煤灰摻量少時效果不大，而摻量較多時混凝土本身的力學性能可能下降，因此必須研究混凝土中粉煤灰的最佳摻量以最大限度地提高混凝土抗裂性能。通過試驗和該電站實際情況，選取兩種粉煤灰摻量作抗裂性能的綜合評定。

3.1 采用粉煤灰的質量指標見表2。

3.2 外加劑采用CRS 和MG 兩種。混凝土配合比按13%和25%兩種粉煤灰摻量設計，見表3。

3.3 混凝土拌和物性能及抗壓強度見表4。

3.4 混凝土的熱學性能。測定兩種混凝土的導溫系數、比熱、導熱系數、線膨脹系數及絕熱溫升，其結果見表5、6。

由表5、6 可知，粉煤灰摻量對混凝土的導溫系數、比熱、導熱系數及線膨脹系數的影響很小（不超過3%）。但粉煤灰摻量對混凝土絕熱溫升有較大影響，當粉煤灰摻量由13%增至25%時，各齡期的絕熱溫升下降，發熱速率降低，早期絕熱溫升最大下降3.7℃，最終絕熱溫升下降3.45℃。

3.5 混凝土的力學性能。兩種混凝土的抗拉強度及抗壓彈性模量。

由表7 可知兩種混凝土的劈裂抗拉強度基本一致。但粉煤灰摻量較大時，其后期強度發展很快，而早期彈性模量略低，后期兩者基本相同。

3.6 混凝土的自生體積變形。由試驗結果知：配合比1 號的初期膨脹較小為17.0×10-6，配合比2 號的初期膨脹較小為22.5×10-6，在收縮階段配合比1 號的收縮較快且歷時較長，到20d 左右穩定，此時達最大收縮變形－50×10-6；而配合比2 號的收縮較緩且歷時較短，在20d 左右基本穩定，最大收縮變形為－19×10-6。

上述結果說明摻加25%粉煤灰的混凝土抗裂性能比摻加13%粉煤灰的混凝土要好，因此在工程實踐中必須通過試驗找出粉煤灰最佳摻量的混凝土配合比，可最大限度的提高混凝土抗裂性能。

4 混凝土澆筑溫度控制

4.1 砂石骨料盡可能堆高并通過地下廓道取料，避免陽光曝曬引起骨料溫度大幅度升高。

4.2 高溫時段，通過專門設置的冰池，將冰塊投入拌合水中，降低水溫。加冰后拌合混凝土可使混凝土出機溫度降低1～2 。

4.3 夏季施工避開高溫時間澆筑混凝土，盡量利用陰天及晚上澆筑。白天運輸混凝土車輛加纖維布遮蓋，減少混凝土曝曬時間。

4.4 混凝土入倉溫度一般控制在25℃左右，當大氣溫度高于混凝土入倉溫度時，盡量縮短混凝土覆蓋時間，防止熱量倒灌。同時采用噴水霧的方法，降低倉面周圍氣溫。

5 混凝土分層澆筑和澆筑歇期

5.1 混凝土分層澆筑原則上按設計要求進行。對于直接澆筑在基巖上的混凝土H＝0.4L（L 為澆筑段長度，即變形縫間距），分層厚度一般為1.0～2.0m；在H＞0.4L 范圍，根據澆筑強度起重能力及模板受力條件，層層可調整至2.5～4.0m。同時根據結構特點，在突折變處適當調整澆筑層厚。

5.2 澆筑間歇期一般控制在7d 以內，最大不應超過10d。由于洪水或其它不可預見原因超過10d 時，采用薄層（厚度為1.0m 澆筑進行過渡，間歇3～5d 進行第2 層（厚度仍為1.0m）澆筑，至第3 層后調整至正常厚度。

6 混凝土表面保護和養護

6.1 保溫措施是防止裂縫產生的重要條件。當氣溫驟降，連續下降6～8℃時，采用硬質泡沫板（厚2cm）麻袋等進行覆蓋，以降低內表溫差，防止出現裂縫。

表1 混凝土入倉溫度控制標準

表2 粉煤灰品質指標分析結果

表4 混凝土性能及抗壓強度

表5 混凝土熱學性能

表6 混凝土絕熱溫升

表7 混凝土力學性能

6.2 在混凝土終凝以后及時采用不間斷灑水或表面流水等措施加速混凝土早期散熱。同時加強養護，使混凝土表面處于濕潤狀態，保證其強度正常增長，防止干裂。

結束語

大體積混凝土溫控工作是一項系統工程，展鵬水電站攔河水閘大體積混凝土的澆筑，無論是在何種天氣條件下，都做到了計劃周密、措施落實。因此溫控效果較為良好。