水電站泄洪洞工程溫控技術研究

楊士彬

摘要 混凝土在約束條件下將產生溫度應力，若控制不當，容易導致混凝土開裂,而高速水流對混凝土表面不平整度和澆筑質量要求很高。施工中如何控制好混凝土的溫度變化，減少混凝土開裂，是保證混凝土質量的前提。

關鍵詞 溫度控制；混凝土施工；錦屏一級水電站

中圖分類號TV7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0144-02

1 工程概況

錦屏一級水電站是雅礱江干流水能資源最富集的中、下游河段五個梯級水電開發中的第一級。右岸泄洪洞采用有壓接無壓、洞內“龍落尾”的布置形式。進口為岸塔式結構，進水塔沿水流向長34.00m，后接有壓隧洞；有壓洞由直段和平面彎段組成，總長560.19m，末端為圓變方壓坡連接段，壓坡連接段長度為25.0m，將14.50m高的圓形洞漸變至13.00m×10.50m（寬×高），后接弧形工作閘門室；無壓隧洞段始于弧形工作閘門室后，總長796.37m，由上直坡段、奧奇曲線段、斜坡連接段、反弧曲線段以及下直坡段等組成，無壓洞斷面尺寸為13.00m×17.00m（寬×高），斷面形式為圓拱直墻型。洞室內混凝土襯砌厚度為0.9m~3.5m不等，混凝土強度等級為主要為C35、C40抗蝕耐磨混凝土。

2 溫度控制措施

2.1 材料要求

采用中熱水泥，粗骨料料堆高度要大于6m，地籠取料，在3月~10月采取遮陽措施，使得粗骨料溫度高溫季節不高于月平均氣溫，細骨料要常年采取遮雨措施，防止雨水進入成品砂堆。

2.2 合理分倉，改善約束條件

洞身澆筑段長度9m一倉，洞身先整體澆筑底板（帶底部50cm~100cm邊墻），再澆筑邊頂拱。為避免基礎過大起伏，澆筑前進行底板填塘砼澆筑。

2.3 澆筑溫度

采用預冷骨料和加冷水和片冰拌和混凝土；運輸混凝土工具有隔熱遮陽措施，縮短混凝土暴曬時間，控制從出機口到倉面澆筑溫度回升不超過4℃。

2.4 一期通水冷卻

襯砌混凝土中布置一層冷卻水管，冷卻水管采用HDPE塑料管，內徑為28.00mm，壁厚2.00mm，外徑32.00mm。水管間距1.0m，水管長度300m以內，冷卻水流量25L/min~30L/min。日最大降溫速率小于或等于5℃。

2.5 水管連接與封堵

混凝土內埋設的冷卻水管接頭采用膨脹式防水接頭，為可靠地調控冷卻水溫，混凝土塊體外供水管與各條冷卻水管主管出口間的聯結應采用三通連接，設置通過調整供水流量調整冷卻水溫功能的可靠設備。

混凝土塊體外供水管與各條冷卻水管主管出口間的聯結應隨時有效，能快速安裝和拆除，能具備水流方向變換功能，同時要能可靠地控制某條水管的流量而不影響其他冷卻水管的循環水。所有水管的進、出端均作好清晰的標記以保證整個冷卻過程中冷卻水能按正確的方向流動。總管的布置應便于調換冷卻水管中水流方向，通水方向每24h調換一次。

在混凝土澆筑過程中應注意避免水管受損、折斷、碰壞和堵塞。如果冷卻水管在混凝土澆筑過程中受到任何破壞，應立即停止澆混凝土直到冷卻水管修復并通過試驗后方能繼續進行。

水管使用結束后，應先用不低于混凝土等級的水泥漿對混凝土內冷卻蛇形管進行回填灌漿，再切除水管的外露部分，并處理至滿足混凝土面美觀要求。

2.6 水管防護

無論水管鋪在何部位，均保證水管在施工中不被平倉、振搗設備壓壞。對冷卻水管進出口管口妥善保護，防止堵塞。混凝土外冷卻供水用干管和支管均包裹保溫材料，以滿足冷卻水管進口水溫的要求，保溫材料及其厚度可按此要求選定。

2.7 通水記錄

對混凝土塊體內冷卻水管的分組、管長、材質、間距等應作詳細記錄，對主管出口應作編號，并進行明顯標識。

通水冷卻的各個階段均應對通水情況進行記錄，記錄作為混凝土溫度測量報告的一部份，記錄內容包括：水管編號和壩段編號；蛇形管間距、單根水管長度；干管及支管的流量和壓力；各個階段通水開始時間和結束時間；水管進口水溫及出口水溫（每4h測一次）。

3 溫度監測

在混凝土中埋設電阻式溫度計來量測混凝土內部溫度，對先澆筑的5個澆筑段進行溫度監測，為此，在出口漸變段樁號泄0+539.186m、泄0+543.186、泄0+555.186m、泄0+530.186m、泄0+521.686m底板中部位置各埋設電阻式溫度計3支，具體位置距巖面20cm、混凝土中部、距迎水面20cm。混凝土澆筑時即開始內部溫度測量，溫度測量間隔要求：內部溫度測量間隔時間一般應≤12h；新澆筑混凝土前3天溫度測量間隔時間應≤8h，之后測量間隔時間一般應≤12h，測溫時間不少于28天。在混凝土澆筑過程中，每3h~4h測量一次混凝土原材料溫度、岀機口溫度、澆筑溫度、冷卻水進出口溫度、壓力、流量、外界氣溫和倉內溫度，并做好記錄。

對所有溫度計測量結果做好記錄，形成關于最低溫度、最高溫度、平均溫度的歷史記錄，用于評價溫控措施成效，并形成溫度控制測量報告。

4 養護和表面保溫

在混凝土澆筑完畢后6h~18h內開始進行灑水養護，其養護期時間不少于28天。在養護期內，混凝土表面應用連續而不是間斷的濕養護方法進行養護，以保持表面濕潤。底板混凝土采取流水養護，邊頂拱采用淋水養護。對于泄洪洞進出口部位混凝土和距洞口100m范圍內的洞內襯砌混凝土，當混凝土齡期低于28天遇氣溫驟降時，進行表面保護，采用3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料進行全面保護。低溫季節及風季在洞口設置擋風門，減少冷空氣流動。

5 結論

采取以上溫度控制措施，使錦屏一級水電站泄洪洞混凝土在施工過程中避免了出現大面積溫度應力裂縫。如何采取更好的的方法來降低混凝土的水化熱，控制混凝土硬化過程中水化熱引起的內外溫差，并從設計、材料、施工、監測、環境等影響因素研究分析，制定可行的施工方案，這些都是待于在施工實踐中進一步論證。

參考文獻

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