高寒地區(qū)大壩及模板粘貼保溫苯板施工技術(shù)

郭志強(qiáng)， 張　剛

(1. 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第六工程有限公司，云南昆明 650000; 2. 浙江華東工程有限公司，浙江杭州 310000)

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高寒地區(qū)大壩及模板粘貼保溫苯板施工技術(shù)

郭志強(qiáng)1， 張剛2

(1. 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第六工程有限公司，云南昆明 650000; 2. 浙江華東工程有限公司，浙江杭州 310000)

【摘要】藏木水電站地處高寒高海拔地區(qū),冬季極端最低氣溫為-16.6℃，晝夜溫差大，施工過(guò)程中的混凝土保溫是重點(diǎn)。藏木水電站右岸大壩混凝土施工通過(guò)對(duì)模板采取內(nèi)貼和外貼以及拆模后粘貼保溫苯板等手段，使混凝土冬季施工取得良好效果，值得同類工程借鑒。

【關(guān)鍵詞】高寒地區(qū)；大壩模板；保溫苯板；施工技術(shù)

藏木水電站位于高原溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候地區(qū)。該地區(qū)年平均氣溫在8℃左右，最暖月平均氣溫超過(guò)15℃，全年有10個(gè)月平均氣溫在0℃以上。根據(jù)該站1978～2004年實(shí)測(cè)資料顯示，多年平均氣溫9.2℃, 極端最高氣溫和極端最低氣溫分別為 32.0℃和-16.6℃。

1大壩及模板粘貼保溫材料成果對(duì)比

本文針對(duì)冬季施工，大壩及模板粘貼保溫材料，從保溫材料、粘貼方式及不同粘貼方法等角度研究和探索適于高寒地區(qū)大體積混凝土冬季施工溫控要求材料、方法、施工工藝等。

1.1模板內(nèi)外保溫試驗(yàn)對(duì)比

模板內(nèi)外保溫試驗(yàn)以藏木水電站12#壩段為試驗(yàn)塊進(jìn)行。2012年10月份，在該壩段下游塊第11層混凝土澆筑時(shí)進(jìn)行了模板內(nèi)外保溫試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)選取在右側(cè)橫縫上，(壩)0+40～(壩)0+78，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m。試驗(yàn)區(qū)分對(duì)混凝土保溫分模板內(nèi)貼與外貼分別進(jìn)行了試驗(yàn)。

外保溫試驗(yàn)1：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫，再澆筑1層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，試驗(yàn)區(qū)域：壩0+48.0～壩0+53.0，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m;

外保溫試驗(yàn)2：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板并懸掛3 cm厚保溫被封閉，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫(收倉(cāng)后10～15 d)，再澆筑一層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，試驗(yàn)區(qū)域：(壩)0+53.0～(壩)0+78.0，EL.3 326.5～EL.3 329.5 m。

在試驗(yàn)部位距離模板邊15 cm處埋設(shè)了6支溫度計(jì)對(duì)保溫情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。溫度計(jì)具體埋設(shè)位置見(jiàn)表1。

混凝土澆筑完成后開(kāi)始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)方式為在混凝土收倉(cāng)面覆蓋1層3 cm厚保溫被，并且混凝土表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

混凝土在澆筑過(guò)程中及澆筑完成后，每隔4 h對(duì)混凝土進(jìn)行溫度測(cè)試。觀測(cè)溫度記錄詳見(jiàn)表2。

以上研究成果表明：在混凝土澆筑過(guò)程中，模板內(nèi)保溫方式下，1#、2#溫度計(jì)平均溫度為17.9℃，最高溫度21.7℃；在模板外保溫方式下，3#、4#、5#、6#溫度計(jì)平均溫度16℃，最

表1　溫度計(jì)埋設(shè)位置

表2　模板內(nèi)外保溫平均溫度匯總　℃

高溫度17.7℃。內(nèi)外平均溫度差1.9℃。說(shuō)明在澆筑過(guò)程中，模板內(nèi)外保溫措施對(duì)混凝土的保溫效果基本一樣。

但在混凝土澆筑完成后11～14 d，內(nèi)保溫方式下，1#、2#溫度計(jì)平均溫度為20.2℃，最高溫度為21.7℃；外保溫方式下，3#、4#、5#、6#溫度計(jì)平均溫度為20.1℃，最高溫度為21.4℃。外貼保溫材料繼續(xù)發(fā)揮作用，內(nèi)外保溫材料的試驗(yàn)區(qū)平均溫差0.1℃，混凝土溫差幅度繼續(xù)降低，近乎相等。說(shuō)明外貼保溫效果越來(lái)越比內(nèi)貼保溫效果好。

1.2大壩混凝土面粘貼不同保溫材料試驗(yàn)對(duì)比

大壩混凝土面粘貼不同保溫材料試驗(yàn)對(duì)比以藏木水電站12#壩段為試驗(yàn)塊進(jìn)行。2012年12月份，在12#上游塊第13層混凝土澆筑中進(jìn)行了大壩橫縫面保溫試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)選取在左右側(cè)橫縫上，左側(cè)橫縫面：0+238.3，(壩)0+00.0～(壩)0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m和右側(cè)橫縫面：0+257.8，(壩)0+00.0～(壩)0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m。試驗(yàn)區(qū)采用了模板內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板對(duì)混凝土保溫和模板沒(méi)有內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板對(duì)混凝土保溫進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

保溫試驗(yàn)1：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫卷材進(jìn)行保溫，試驗(yàn)區(qū)域：左側(cè)橫縫面，0+238.3，壩0+00.0～壩0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m;

保溫試驗(yàn)2：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板和模板內(nèi)貼2 cm聚乙烯閉孔泡沫板，拆模后聚乙烯閉孔泡沫板留在混凝土面上進(jìn)行保溫，試驗(yàn)區(qū)域：右側(cè)橫縫面，0+257.8，壩0+00.0～壩0+40.0，EL.3 230.7～EL.3 233.7 m。

在試驗(yàn)部位距離模板邊10 cm處各埋設(shè)了2支溫度計(jì)對(duì)保溫情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。溫度計(jì)具體埋設(shè)位置見(jiàn)表3。

表3　溫度計(jì)埋設(shè)位置

混凝土澆筑完成后開(kāi)始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)方式為在混凝土收倉(cāng)面覆蓋0.1 mm土工膜+3 cm厚保溫被。

混凝土在澆筑過(guò)程中，每隔4 h對(duì)混凝土進(jìn)行溫度測(cè)量。澆筑完成后每天對(duì)混凝土進(jìn)行溫度測(cè)量見(jiàn)表4、表5。

表4　12-Ⅰ-13澆筑中溫度測(cè)量記錄

表5　12-Ⅰ-13試驗(yàn)溫度計(jì)溫度測(cè)量記錄

以上試驗(yàn)成果表明：

(1)在混凝土澆筑完成后1～2 d，未提升模板。混凝土左側(cè)橫縫面在僅靠模板框格內(nèi)粘貼保溫板的保溫方式下，1#、2#溫度計(jì)平均溫度為11.4℃，最高溫度12.1℃；混凝土右側(cè)橫縫面在模板框格內(nèi)粘貼保溫板和內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫方式下，3#、4#溫度計(jì)平均溫度15.1℃，最高溫度16.0℃。平均溫度差3.7℃。內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板+模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫效果優(yōu)于單獨(dú)采用模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫的保溫效果。

(2)在混凝土澆筑完成后3～6 d模板提升后，左側(cè)橫縫面在模板下方懸掛3 cm的保溫卷材，右側(cè)橫縫面保溫材料留在混凝土面上。混凝土在固定保溫卷材保溫方式下，1#、2#溫度計(jì)平均溫度為9.75℃，最高溫度為11.8℃；混凝土貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫方式下，3#、4#溫度計(jì)平均溫度為15.3℃，最高溫度為16.3℃。平均溫度差3.5℃。內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫效果不差于外貼保溫卷材的保溫效果。

1.3大壩模板粘貼保溫材料不同施工方式試驗(yàn)對(duì)比

為滿足藏木水電站冬季施工要求，根據(jù)冬季混凝土施工技術(shù)要求，在大壩上游面鋼模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚聚苯乙烯泡沫板；模板內(nèi)面采用5 cm厚聚苯乙烯泡沫板( 下游面內(nèi)貼3 cm厚)。為了確保內(nèi)貼5 cm厚(3 cm厚)苯板在混凝土澆筑完后，模板提升時(shí)仍粘貼在混凝土面上不隨著模板一起脫落。在14#壩段前塊上游面進(jìn)行3種粘貼方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，確定一種便于操作又經(jīng)濟(jì)的粘貼材料。

第1種是涂抹萬(wàn)能膠。涂抹區(qū)域?yàn)楸桨宓?個(gè)角及中間,共5處，再依次從下至上粘貼在模板上。

第2種是涂刷稀稠適宜的純水泥漿。涂刷范圍為苯板全部面。

第3種是涂抹黃油。涂抹區(qū)域與涂抹萬(wàn)能膠范圍一樣為苯板的4個(gè)對(duì)角及中間，共涂抹5處。

3種方法均采用錨絲(用10號(hào)鐵絲制作，總長(zhǎng)30 cm，兩面直拐各長(zhǎng)10 cm，一頭錨在苯板內(nèi)，一頭錨在新澆筑混凝土內(nèi))加強(qiáng)固定，每塊苯板上設(shè)置4～6根錨絲，確保苯板用混凝土連接牢固。

通過(guò)14#壩段前塊上游面進(jìn)行的3種粘貼方法試驗(yàn)對(duì)比顯示(圖1)：

圖1　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果效果

(1)涂抹萬(wàn)能膠的苯板在模板提升時(shí)有局部地方隨模板一起脫落，原因?yàn)橥磕ㄈf(wàn)能膠用量不好控制，用量少則與模板粘貼不住，用量稍多則在模板提升時(shí)就不容易與模板脫離，效果較差，而且成本較高。

(2)涂刷水泥漿的苯板在模板提升時(shí)，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫離，效果較好，而且成本低。

(3)涂抹黃油的苯板在模板提升時(shí)，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫離，但在混凝土澆筑對(duì)苯板周邊振搗時(shí)，苯板會(huì)從模板上脫落，振搗該部位時(shí)需要工人對(duì)進(jìn)行按壓固定，防止苯板震動(dòng)脫落，效果可以，但是成本較高。

2大壩模板保溫材料及施工技術(shù)

通過(guò)上述試驗(yàn)對(duì)比成果從技術(shù)可知，高寒地區(qū)大壩模板

粘貼保溫材料方便、經(jīng)濟(jì)、可行，可綜合考慮選取：

(1)在保溫材料粘貼方式上：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板并懸掛3 cm厚保溫被封閉，拆模后利用多卡模板三角架下部固定的3.0 cm厚保溫被保溫(收倉(cāng)后10～15 d)，再澆筑一層混凝土并提升模板后立即粘貼5 cm厚苯板，其保溫效果從長(zhǎng)期看來(lái)外貼保溫效果比內(nèi)貼保溫效果好。

(2)在保溫材料選擇方面：模板外側(cè)框格內(nèi)粘貼5 cm厚苯板和模板內(nèi)貼2 cm聚乙烯閉孔泡沫板，拆模后聚乙烯閉孔泡沫板留在混凝土面上進(jìn)行保溫，在混凝土拆模初期看來(lái)內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板+模板框格內(nèi)粘貼保溫板保溫效果優(yōu)于單獨(dú)采用模板框格內(nèi)粘貼保溫板的保溫效果。從長(zhǎng)期保溫效果來(lái)看，內(nèi)貼聚乙烯閉孔泡沫板的保溫效果不差于外貼保溫卷材的保溫效果。

(3)在保溫材料施工便捷、節(jié)約成本方面，涂刷水泥漿的苯板在模板提升時(shí)，苯板粘貼在混凝土面上且與模板能很容易脫落，效果較好，而且成本低。

綜上所述，高寒地區(qū)大壩模板粘貼保溫材料施工技術(shù)從施工便利、節(jié)約成本等方面選擇最優(yōu)的冬季施工措施，為高寒地區(qū)大體積混凝土冬季施工提供了可行的方法。

3結(jié)束語(yǔ)

藏木水電站大壩及模板粘貼保溫材料施工技術(shù)的應(yīng)用研究，從保溫材料選擇、不同粘貼方式、不同施工方法等多角度、多方位進(jìn)行對(duì)比，選擇出適合藏木水電站高寒地區(qū)混凝土保溫措施的最佳方法，同時(shí)也為高寒地區(qū)大溫差混凝土冬季施工難題找到一種解決方案。

參考文獻(xiàn)

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[作者信息]郭志強(qiáng)(1987～)，男，學(xué)士，助理工程師，主要從事水利水電施工技術(shù)管理。

【中圖分類號(hào)】TV544+.91

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2015-11-17