炎热气候下混凝土温控措施

何穗燕

（广东水电二局股份有限公司 增城 511340）

炎热气候下混凝土温控措施

何穗燕

（广东水电二局股份有限公司 增城 511340）

南沙电站地处炎热高温气候区，给大体积混凝土温控技术提出了新的挑战。南沙水电站在高气温施工时有机综合应用多种温控措施，实现了在不利条件下的有效温控，保证了施工质量与进度。

炎热气候 碾压混凝土 温控措施

RCC碾压混凝土重力坝在我国水利工程中应用广泛，作为大体积混凝土，一般需要采取严格的温控措施。尤其在炎热气候区，坝体温控问题更为突出，如何有效进行坝体温控成为坝体施工的关键。本文以云南南沙水电站为例，阐述处于炎热气候区的坝体温控的具体措施及其应用效果。

1 工程概况

南沙水电站位于云南省建水县和元阳县境内，是红河干流规划的12个梯级中的第9级。水库总库容2.65亿m3，电站装机15万kW，多年平均年发电量7.0亿kW·h，是一座以发电为主，兼有防洪效益的大（2）型枢纽工程。主要建筑物包括拦河坝、发电厂房。其中坝体最大坝高94m，坝顶长233m，混凝土总量约64.8万m3。

2 自然条件

南沙水电站位于红河中游段，受红河谷焚风作用，气候炎热干燥。气象资料表明：工程区多年平均年气温20～21℃，极端高温42.3℃，极端低温2.8℃，日照时数平均2284h。

该区年降雨量在700～1400mm之间，其中5～10月降雨占全年降雨量的85%，尤其7、8月更是集中了全年降水量的40%～50%。常年相对湿度64%～82%，多年平均风速2.8～3.3m/s。

3 温控标准

通过理论计算和现场试验，工程设计制定的碾压混凝土铺筑温度控制标准见下表。

同时，为保证入仓温度，还增加了混凝土施工流程控制指标，具体如下：

a.混凝土料出机口温度控制标准。碾压混凝土料出机口温度不大于22℃。

b.入仓温度控制标准。混凝土入仓温度控制在28℃以内。

c.允许基础温差控制标准。允许基础温差为25℃。

南沙水电站碾压混凝土铺筑温度设计控制标准表

4 温控方案

在炎热气候条件下为了达到设计的温控标准，采取单一的温控措施难以奏效，必须将多种措施有机组合、综合应用，组成共同控制方案，确保达到温控目标。

4.1 提高施工工艺，改善混凝土性能

a.优化混凝土配合比。通过试验，进一步优化混凝土配合比，选用高效减水缓凝剂，并尽量提高掺合料用量，以减少水泥用量，达到降低水化热温升的目的。同时可最大限度地减少混凝土用水量，降低混凝土干缩率，从而减少裂缝出现的几率。

b.原材料控制。通过对不同水泥厂家品种的中、低热水泥的强度、水化热试验对比，优选符合强度标准且综合水化热较低的产品。并通过改善骨料级配、选用优质粉煤灰作掺合料的办法，进一步降低水泥用量。

c.通过试验确定最优拌和工艺。经验表明：混凝土拌和时的各级骨料、水泥、掺合料、水等的投放程序对混凝土的和易性、均匀度、拌和时间均有影响，所以在施工前，以混凝土料的和易性和均匀度为指标，对混凝土拌和的不同投料顺序、拌和时间进行实际对比试验，选取最优程序，将三级配混凝土拌和的投料顺序确定为：大石→（水+外加剂）→（水泥+粉煤灰+砂）→（中石+小石）；拌和时间按90s控制，加冰拌和则为120秒。

绍圣二年（1095），山谷起程前往贬所，由陈留出尉氏、许昌，由汉沔趋江陵，上夔峡，沿路翻山越岭备尝艰辛。有《采桑子》“投荒万里无归路，雪点鬓繁。度鬼门关。已拼儿童作楚蛮”云云，又有《竹枝词》“鬼门关外莫言远，五十三驿是皇州。浮云一百八盘萦，落日四十九渡明”。鬼门关在奉节东。

4.2 控制拌和楼出机口温度

a.控制原材料入机温度。水泥：将水泥和粉煤灰进罐前的温度控制在60℃以下，对高于60℃的，运输车辆须在遮阳处停车待冷，待水泥或粉煤灰降至控制温度后方可入罐。同时，对水泥罐采取防晒隔热措施，控制罐内水泥、粉煤灰温度不超过55℃，否则需延长停罐时间，待降温后方可使用。

骨料：混凝土骨料均采取遮阳措施，避免暴晒于阳光下，并储备3天以上用量，保证骨料在料仓内堆高不少于6m。粗骨料和砂子均充分脱水，粗骨料的控制指标为含水率不大于0.5%、砂的含水率不大于6%，目的是尽量为混凝土的拌和加冷水提供更大裕度。

拌和水：采用冷却措施，将混凝土拌和用冷水温度控制在15℃以内，加冰拌和的片冰温度为-5℃以下，并保持松散状态。

4.3 混凝土温控施工措施

a.控制混凝土运输途中的温升。混凝土水平运输主要采用自卸汽车运输，汽车直接入仓，选择可隔热遮阳且车宽较窄车身较高的自卸汽车，保证厢内混凝土料的厚度大于50cm。同时合理安排汽车数量，避免在阳光下暴晒待车。并在拌和楼前安装喷雾预冷装置，对回程空车喷雾降温。

b.仓面覆盖隔热。覆盖物用等效热交换系数低的聚乙烯保温卷材作为隔热材料，外裹保护彩条布，做成25m2/块的保温被。浇筑时，对碾压完毕后的混凝土立即覆盖，直至上一层浇筑时揭开，尽量减少新浇混凝土受阳光直射时间。

c.仓面喷雾降温。利用仓面喷雾形成局部小气候，降低局部温度。喷雾设备采用摆动式喷雾机和雾化管，具体根据仓面大小结合使用。喷雾时要保证雾化质量和喷雾量，既确保形成小气候，又防止雾化不足而使仓面积水。

4.4 混凝土通水冷却

混凝土采用天然河水进行冷却，冷却水从河中沉井抽至高位水池，通过管线直接供应。水池采用埋地下沉式，并加盖防晒。供水管须深埋地下50cm以下，对不能埋地的管路，包裹隔热材料，以防水管暴晒升温。

冷却水管连接要求密封不渗漏，并做压水试验，试验压力为0.3MPa。冷却水管在混凝土浇筑过程中均充水承压，运输车不准直接对着塑料管卸料。

b.通水冷却。冷却通水在混凝土开始浇筑时即开始实施，通水持续时间不少于21天。单根冷却水管流量为18～20L/min。管中水流方向应每24h调换一次，使混凝土块体均匀冷却，并控制混凝土每天温降不超过1℃。

通水作业前，要认真清点和核对埋设水管的管路布置和管口位置，并做好记录。通水过程中，对各坝块的通水量、水温、通水时段、混凝土温度等资料进行记录。并将温度检测资料及时分析整理，报送相关部门。

4.5 混凝土养护

a.养护时间。碾压混凝土终凝后即开始养护，在炎热、干燥气候情况下则在终凝前以喷雾方式提前养护。一般部位养护持续时间不少于28天，对水平施工层面，洒水养护要持续至上一层碾压混凝土开始浇筑；对于溢流面、导墙、底孔等抗冲耐磨要求的部位，需要整个施工期进行养护。养护须由专人负责，并做好记录，真实全面地记录混凝土养护过程和情况。

b.养护方法。根据养护面的具体情况，采用不同方法。

仓面流水养护：对水平仓面，在浇筑混凝土时，使仓面混凝土略低于模板1~2cm，并预留1～2个出水通道，在混凝土终凝后，在仓面较高侧位置布置一花眼水管，抽河水养护，流量约30L/min，使仓面始终蓄2cm左右的流动水层。

覆盖养护：在仓面流水、喷雾不易布置的部位，为避免暴露于太阳光下升温，在混凝土表面覆盖吸水保温被进行隔热，并在保温被上洒水以保持湿润。

5 应用效果

南沙水电站碾压混凝土施工通过温控措施的综合应用，温控效果良好。温控检测数据表明：完全满足温控标准的要求，无温度裂缝产生。同时，混凝土的施工进度得到了保证，使大坝工程提早两个月完工，为实现提早发电打下了良好的基础。

6 结语

碾压混凝土在炎热气候下进行施工，温度控制是至关重要的施工环节，它不但是质量控制的关键所在，也是施工成本控制的着力之处。因此，须将各种成熟有效的温控措施有机结合、综合应用，并针对具体的环境条件制定专门措施，才能达到预期的温控目标。同时，多种措施的应用，相应会导致施工环节增多、工作内容繁复等问题，给施工组织管理提出更高要求，这也是项目管理者应予以重视的。