混凝土雙曲拱壩施工階段溫度控制

何慶

摘 要：混凝土雙曲拱壩施工的質量控制是保證相應工程質量的重要環節和關鍵因素。本文主要對混凝土雙曲拱壩施工過程中溫度控制的要點及溫控防裂措施進行探討。

關鍵詞：混凝土；雙曲拱壩；溫度控制；內外溫差；養護

引 言

改革開放以來，隨著經濟的不斷發展，我國的能源消耗越來越大，近年來在清潔能源發展方面是國家重點扶持項目，為了更好的促進我國經濟的可持續發展和滿足人民日益增長的物質文化需求，一些水利和水利水電項目得到了很好的建設。在水利和水利水電項目中，混凝土施工階段的溫度控制是混凝土雙曲拱壩防裂的關鍵環節，也是混凝土雙曲拱壩施工中的難點，稍有不慎，將會導致拱壩出現裂縫而影響拱壩的安全性。做好溫度控制能有效地預防拱壩出現裂縫，也是保證整個工程質量的關鍵程序。

1 混凝土溫度控制要點

（1）施工準備階段要審查施工組織設計和施工技術措施文件，施工方案的合理性、可行性；審核建立健全質量保證體系，落實《混凝土溫控技術要求》等相關設計、規范要求，嚴格按照工作程序，做好混凝土施工前的各項準備工作。

（2）原材料的選擇在一定程度上對工程質量有重要影響。水泥，配骨料，減水劑和引氣劑、現場原材料的試驗工作等方面滿足設計要求的各項指標，減少膠凝材料的用量，從而降低膠凝材料水化熱溫升和最高溫度，提高混凝土抗裂能力。

（3）降低混凝土的入倉溫度。當采用自卸汽車直接入倉時，在拌合樓入口設噴霧裝置，以降低小環境氣溫，對車廂進行降溫濕潤；自卸汽車運輸時，車廂頂部設置活動遮陽棚；混凝土吊罐必須設置防曬、防雨設備。合理安排澆筑倉面，根據施工強度合理安排運輸車輛，盡量減少轉運次數，縮短運輸時間，避免混凝土運輸車輛在受料斗前長時間等候。一般每車運輸混凝土不少于6.0m3，嚴格控制混凝土在車上的滯留時間。

2 控制大壩混凝土的溫度基本標準

2.1 入倉澆筑混凝土溫度標準

澆筑混凝土時溫度較高季節或是高溫季節，應使用預冷澆筑混凝土。建筑物主體基礎約束區澆筑混凝土四級配在12～2月冬季的時候應使用自然入倉的方式，澆筑混凝土在其他季節時溫度應控制在12～14℃以下，脫離基礎約束區混凝土四級配自然入倉選擇在11～3月，澆筑混凝土在其他季節時溫度應控制在16～18℃。

2.2 壩體灌漿接縫時溫度控制

按照文件設計以及相關的技術標準，壩體灌漿接縫應保持高度在408～545m之間，溫度需維持在12℃左右，高度在545～615m之間溫度控制在13℃，高度在615～640m之間溫度控制在15℃。

2.3 允許基礎溫差

大壩使用的通倉澆筑，澆筑最大體積是58.43m×24.5m。壩基中的巖體保持的比較完整，具有較大的彈性模量，可以達到35GPa，為了避免初夏貫穿裂縫，充分滿足大壩安全抗裂指數1.8，需要對基礎溫差實行控制，經過計算對大壩混凝土基礎允許溫差進行了擬定。位于填塘、陡坡位置的允許基礎溫差應按照所在位置的結構和尺寸參照大壩混凝土基礎允許溫差對待。待混凝土對相鄰基巖面澆平時，應冷卻至相鄰基巖面的溫度后繼續進行上升。

2.4 上下層標準溫度

在時間為28d的老混凝土上實施澆筑新混凝土，在澆筑新混凝土持續上升的情況下，新老混凝土在各自的高度之內上下之間溫差應控制在16～18℃。當新混凝土無法持續上升時，這個標準應更加嚴格。

2.5 保護表面的標準

當新混凝土連續2～3d之內每天平均氣溫持續下降6～8℃時，對3d以上的基礎強約束區以及特殊結構部位，與5d以上的混凝土一般部位進行表面的防護。混凝土中后期因為受到常年氣溫變化的影響，根據不同部位以及澆筑混凝土的季節，綜合中后期的通水狀況，采用必要措施對其表面實施保護。

3 雙曲混凝土拱壩溫度控制措施

3.1 合理安排混凝土施工程序

由于混凝土澆筑要進行嚴格的溫度控制，所以，要想達到好的溫度控制結果，就必須對混凝土的施工程序以及施工進度進行合理的安排，只有對工序合理安排，才能夠有效的防止基礎貫穿裂縫，從而減少表面裂縫。對于基礎約束區的重要結構部位，在設計規定的間歇期內要保持連續均勻上升，不能出現薄層長間歇現象，其余的部位要做到短間歇均勻上升。對于基礎約束區的混凝土施工，要盡可能的安排在10月到次年的3月氣溫較低的季節進行混凝土澆筑，以達到嚴格控制各個環節的溫控效果。

3.2 優化混凝土配合比設計

澆筑大壩混凝土前，先對混凝土施工配合比進行優化設計。在混凝土施工中，必須采取有效措施優化混凝土配合比，如采用強度等級為42.5的中熱水泥，外加30%的二級粉煤灰，以降低對水泥的需求量，再用極限拉伸系數適中、熱膨脹系數較小的灰巖作為人工骨料，并優化選擇復合外加劑，這樣的混凝土配合設計可以有效的減少混凝土水化熱溫，提高混凝土的抗分裂能力。

3.3 降低混凝土出機口溫度和澆筑溫度

在進行混凝土澆筑時，由于白天氣溫較高，不利于對混凝土出料機口溫度的控制，也就不利于混凝土的澆筑，甚至會導致出現裂痕。所以，要盡量避開高溫時段進行混凝土澆筑，盡可能的選擇晚上或者氣溫低時進行澆筑，此時，大氣溫度和混凝土原材料的溫度都比較低，從而可以有效的降低混凝土的拌合溫度，同時還可以采取加片冰、加制冷水拌和等措施，以達到降低混凝土出料機口溫度的目的。對于混凝土澆筑溫度的控制，可以在高溫季節澆筑混凝土時在倉面噴霧，以降低倉面環境氣溫，同時，優選施工設備，盡可能采用機械化操作，以達到降低混凝土的澆筑溫度，從而降低壩體最高溫度。

3.4 混凝土澆筑分層及層間間歇控制

混凝土的澆筑層厚應當根據溫控、結構和立模等條件決定。在高溫季節（4～10月）澆筑層厚為不大于1m，低溫季節（11月～來年2月）不大于1.5m，約束區較弱的澆筑層厚可采用1.5m，非約束區的澆筑層厚可為1.5～3m。而對于埋件、鋼筋密集的空口部位，由于澆筑3m會存在溫控和施工困難，應該采取一次立模兩次澆筑的方式施工，每次澆筑1.5m，以保證減少溫控和施工困難。對于控制混凝土層間間歇期不能過短也不能過長，對于1m厚的澆筑層，控制層間間歇應在5d左右，1.5m的層厚，控制層間間歇控制在7d左右，而3m層厚，控制層間間歇則控制在7～10d之內。

3.5 混凝土表面保護及保溫

對于澆筑時間短于28d的混凝土暴露面必須進行表面保護，對于壩體上下游永久暴露面，在高溫季節進行二期冷卻時還要進行保溫。對于壩體上下游的永久暴露面，要一直粘貼或覆蓋保溫材料保護直至水庫蓄水才能揭下。

4 結 語

防止、控制大體積混凝土由于溫升產生裂縫是結構施工中最常見，也是較難解決的問題之一，但由于混凝土本身的特性，溫度裂縫是不可避免的。因此，有必要對混凝土進行溫度控制和采取相應的措施來控制裂縫的出現。本文通過采取科學、合理的溫度控制方案，嚴密觀測測溫結果，并采取有效養護措施，有效減少和控制了溫度裂縫出現，保證了混凝土的質量，其經驗值得類似工程參考借鑒。

參考文獻

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