混凝土双曲拱坝施工阶段温度控制

何庆

摘 要：混凝土双曲拱坝施工的质量控制是保证相应工程质量的重要环节和关键因素。本文主要对混凝土双曲拱坝施工过程中温度控制的要点及温控防裂措施进行探讨。

关键词：混凝土；双曲拱坝；温度控制；内外温差；养护

引 言

改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的能源消耗越来越大，近年来在清洁能源发展方面是国家重点扶持项目，为了更好的促进我国经济的可持续发展和满足人民日益增长的物质文化需求，一些水利和水利水电项目得到了很好的建设。在水利和水利水电项目中，混凝土施工阶段的温度控制是混凝土双曲拱坝防裂的关键环节，也是混凝土双曲拱坝施工中的难点，稍有不慎，将会导致拱坝出现裂缝而影响拱坝的安全性。做好温度控制能有效地预防拱坝出现裂缝，也是保证整个工程质量的关键程序。

1 混凝土温度控制要点

（1）施工准备阶段要审查施工组织设计和施工技术措施文件，施工方案的合理性、可行性；审核建立健全质量保证体系，落实《混凝土温控技术要求》等相关设计、规范要求，严格按照工作程序，做好混凝土施工前的各项准备工作。

（2）原材料的选择在一定程度上对工程质量有重要影响。水泥，配骨料，减水剂和引气剂、现场原材料的试验工作等方面满足设计要求的各项指标，减少胶凝材料的用量，从而降低胶凝材料水化热温升和最高温度，提高混凝土抗裂能力。

（3）降低混凝土的入倉温度。当采用自卸汽车直接入仓时，在拌合楼入口设喷雾装置，以降低小环境气温，对车厢进行降温湿润；自卸汽车运输时，车厢顶部设置活动遮阳棚；混凝土吊罐必须设置防晒、防雨设备。合理安排浇筑仓面，根据施工强度合理安排运输车辆，尽量减少转运次数，缩短运输时间，避免混凝土运输车辆在受料斗前长时间等候。一般每车运输混凝土不少于6.0m3，严格控制混凝土在车上的滞留时间。

2 控制大坝混凝土的温度基本标准

2.1 入仓浇筑混凝土温度标准

浇筑混凝土时温度较高季节或是高温季节，应使用预冷浇筑混凝土。建筑物主体基础约束区浇筑混凝土四级配在12～2月冬季的时候应使用自然入仓的方式，浇筑混凝土在其他季节时温度应控制在12～14℃以下，脱离基础约束区混凝土四级配自然入仓选择在11～3月，浇筑混凝土在其他季节时温度应控制在16～18℃。

2.2 坝体灌浆接缝时温度控制

按照文件设计以及相关的技术标准，坝体灌浆接缝应保持高度在408～545m之间，温度需维持在12℃左右，高度在545～615m之间温度控制在13℃，高度在615～640m之间温度控制在15℃。

2.3 允许基础温差

大坝使用的通仓浇筑，浇筑最大体积是58.43m×24.5m。坝基中的岩体保持的比较完整，具有较大的弹性模量，可以达到35GPa，为了避免初夏贯穿裂缝，充分满足大坝安全抗裂指数1.8，需要对基础温差实行控制，经过计算对大坝混凝土基础允许温差进行了拟定。位于填塘、陡坡位置的允许基础温差应按照所在位置的结构和尺寸参照大坝混凝土基础允许温差对待。待混凝土对相邻基岩面浇平时，应冷却至相邻基岩面的温度后继续进行上升。

2.4 上下层标准温度

在时间为28d的老混凝土上实施浇筑新混凝土，在浇筑新混凝土持续上升的情况下，新老混凝土在各自的高度之内上下之间温差应控制在16～18℃。当新混凝土无法持续上升时，这个标准应更加严格。

2.5 保护表面的标准

当新混凝土连续2～3d之内每天平均气温持续下降6～8℃时，对3d以上的基础强约束区以及特殊结构部位，与5d以上的混凝土一般部位进行表面的防护。混凝土中后期因为受到常年气温变化的影响，根据不同部位以及浇筑混凝土的季节，综合中后期的通水状况，采用必要措施对其表面实施保护。

3 双曲混凝土拱坝温度控制措施

3.1 合理安排混凝土施工程序

由于混凝土浇筑要进行严格的温度控制，所以，要想达到好的温度控制结果，就必须对混凝土的施工程序以及施工进度进行合理的安排，只有对工序合理安排，才能够有效的防止基础贯穿裂缝，从而减少表面裂缝。对于基础约束区的重要结构部位，在设计规定的间歇期内要保持连续均匀上升，不能出现薄层长间歇现象，其余的部位要做到短间歇均匀上升。对于基础约束区的混凝土施工，要尽可能的安排在10月到次年的3月气温较低的季节进行混凝土浇筑，以达到严格控制各个环节的温控效果。

3.2 优化混凝土配合比设计

浇筑大坝混凝土前，先对混凝土施工配合比进行优化设计。在混凝土施工中，必须采取有效措施优化混凝土配合比，如采用强度等级为42.5的中热水泥，外加30%的二级粉煤灰，以降低对水泥的需求量，再用极限拉伸系数适中、热膨胀系数较小的灰岩作为人工骨料，并优化选择复合外加剂，这样的混凝土配合设计可以有效的减少混凝土水化热温，提高混凝土的抗分裂能力。

3.3 降低混凝土出机口温度和浇筑温度

在进行混凝土浇筑时，由于白天气温较高，不利于对混凝土出料机口温度的控制，也就不利于混凝土的浇筑，甚至会导致出现裂痕。所以，要尽量避开高温时段进行混凝土浇筑，尽可能的选择晚上或者气温低时进行浇筑，此时，大气温度和混凝土原材料的温度都比较低，从而可以有效的降低混凝土的拌合温度，同时还可以采取加片冰、加制冷水拌和等措施，以达到降低混凝土出料机口温度的目的。对于混凝土浇筑温度的控制，可以在高温季节浇筑混凝土时在仓面喷雾，以降低仓面环境气温，同时，优选施工设备，尽可能采用机械化操作，以达到降低混凝土的浇筑温度，从而降低坝体最高温度。

3.4 混凝土浇筑分层及层间间歇控制

混凝土的浇筑层厚应当根据温控、结构和立模等条件决定。在高温季节（4～10月）浇筑层厚为不大于1m，低温季节（11月～来年2月）不大于1.5m，约束区较弱的浇筑层厚可采用1.5m，非约束区的浇筑层厚可为1.5～3m。而对于埋件、钢筋密集的空口部位，由于浇筑3m会存在温控和施工困难，应该采取一次立模两次浇筑的方式施工，每次浇筑1.5m，以保证减少温控和施工困难。对于控制混凝土层间间歇期不能过短也不能过长，对于1m厚的浇筑层，控制层间间歇应在5d左右，1.5m的层厚，控制层间间歇控制在7d左右，而3m层厚，控制层间间歇则控制在7～10d之内。

3.5 混凝土表面保护及保温

对于浇筑时间短于28d的混凝土暴露面必须进行表面保护，对于坝体上下游永久暴露面，在高温季节进行二期冷却时还要进行保温。对于坝体上下游的永久暴露面，要一直粘贴或覆盖保温材料保护直至水库蓄水才能揭下。

4 结 语

防止、控制大体积混凝土由于温升产生裂缝是结构施工中最常见，也是较难解决的问题之一，但由于混凝土本身的特性，温度裂缝是不可避免的。因此，有必要对混凝土进行温度控制和采取相应的措施来控制裂缝的出现。本文通过采取科学、合理的温度控制方案，严密观测测温结果，并采取有效养护措施，有效减少和控制了温度裂缝出现，保证了混凝土的质量，其经验值得类似工程参考借鉴。

参考文献

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