高寒地区高拱坝冬季混凝土浇筑质量控制

曹明杰

【摘要】本文对高寒地区拉西瓦水电站高拱坝混凝土冬季施工过程中采取的措施进行阐述，提出了一些高寒地区高拱坝混凝土冬季施工中保证浇筑质量的施工方法。

【关键词】高寒地区；冬季施工；混凝土；质量措施

1、概述

拉西瓦水电站坝体结构型式为双曲拱坝，坝高250m，坝顶宽10m，拱冠处最大底宽49.0m，是我国高寒地区最高的薄拱坝。电站位于我国西北高寒地區，地处中纬度内陆高原，属典型的大陆性气候。当年11月初至次年3月中旬为冬季施工期，冬季极端气温低、干燥而且昼夜温差大，寒潮出现频繁多年平均10.2次，年冻融循环次数最大117次，日温差大于15℃的天数全年平均190天，气候寒冷、干燥、多风，气温年变幅、日变幅较大，冬季施工期长。

2、混凝土运输保温温措施

混凝土水平运输采用侧卸车、自卸汽车运输，侧卸车、自卸车车厢侧面均采用橡塑保温海绵封闭，顶口安装滑动式保温盖布，保温盖布在混凝土受料完成后，将其拉盖封闭，以此避免混凝土因热量损失而受冻，减少混凝土在运输过程中的热量损失。

垂直运输采用吊罐进行，针对用吊罐入仓的混凝土，为了减少混凝土的温度损失，吊罐四周用橡塑海绵保温，以确保混凝土入仓温度不低于8℃。经过上述措施的现场应用，混凝土在运输过程中的热量损失被控制在1～2℃之间，入仓温度平均达到了9.2℃。

3、现场温控措施

为实现混凝土施工中间环节温度控制提供理论依据。拉西瓦水电站冬季现场混凝土成型施工表层温控采用蓄热法及综合蓄热法新工艺进行。

3.1 蓄热法施工

拉西瓦工程坝址区每年10月下旬～翌年3月下旬，日平均气温低于5℃，大坝混凝土即进入冬季施工。在低温期初期和末期视外界气温情况，采用蓄热法施工，模板采用外嵌5cm聚氯乙烯泡沫板的保温模板，混凝土顶面用保温被或聚氯乙烯卷材覆盖保温，以充分利用混凝土自身的水化热供给，同时掺用适当的外加剂，使混凝土缓慢冷却，在受冻前达到规范所要求的混凝土强度。边角部位的保温层厚度为其它部位厚度的2～3倍，混凝土结构有孔洞的部位用棚布封堵进行挡风保温，防止冷空气对流。新老混凝土结合处，保温范围超过施工缝或结构缝1.0m～1.5m.在基础混凝土四周1.0m～1.5m范围内，也用保温被或聚乙烯卷材加以保温。

3.2 综合蓄热法施工

坝址区当日平均气温在-10℃时采用“综合蓄热法”新工艺进行施工 。

浇筑前模板采用外嵌5cm聚苯乙烯泡沫板。施工缝面在天气较暖和时将表面覆盖的新型保温被局部揭除采用凿毛机凿毛，清理仓号采用高压风枪，避免用水冲洗。仓号清理干净后及时进行验收，验收合格后采用“综合蓄热法”蓄热。

3.2.1工艺流程

立模（保温模板）→布置暖风机→暖风机管路架设→仓面升温→浇筑混凝土→覆盖保温材料保护→供热养护→拆除暖风机。

3.2.2施工措施

“综合蓄热法”包括对模板周边部位采用搭设简易保温篷升温及仓号中间部位采用电热毯升温。

坝前、坝后及横缝模板周边部位升温：坝前、坝后及横缝模板在3～4m范围内沿上下游面弧线及横缝方向采用彩条布搭设简易保温篷，将彩条布上口固定在悬臂模板上，下口采用重物压实固定，使悬臂模板在3～4m范围内形成了三角封闭区域即形成了简易三角保温篷，并在相应仓号四周拐角处各布置1～2台暖风机，将暖风机主管引入临时保温篷内，对各模板进行整体升温，风管引入时尽量平顺，减少弯头，以利于提高供热效能。仓号中间部位升温：采用工程电热保温毯进行仓面混凝土的升温，根据所要求保温的部位，将保温区域清理干净（混凝土面不得有水），将电热毯展开平铺在施工面上，相邻两块搭接3～5cm，接通电源后，使保温面温度逐渐升高。仓号浇筑过程中的蓄热保温：在仓号浇筑混凝土过程中，采用一边揭除保温被一边浇筑的方法，浇筑完毕的每一胚层混凝土及时覆盖新型保温被进行保温。边坡坝段蓄热法保温：边坡坝段采用搭设简易保温篷并结合暖风机进行吹暖风的蓄热方法进行冬季保温施工。暖风机施工方法，先浇块浇筑时，在仓号两侧各布置4台暖风机，并将两侧的横缝模板各改造两块，键槽模板中间加一个爬行锥和一组竖背愣，每块模板上口做一个3.0m×3.26m的平台支架，模板加固除爬行锥外，在模板低口和上口各增加三根φ20拉杆。每二台暖风机放置在一个吊篮中，整体吊放在模板支架上。暖风机供热主管垂直水流方向布置，用铅丝将主管悬挂起来，利用主管上的分叉接支管对仓号吹暖风，支管按一长一短间隔布置。后浇块浇筑时，相邻坝块高差小于6m时，可将暖风机放置在相邻坝块。若相邻坝块高差大于6m时，在相邻坝块浇筑时预埋埋件，仓号内埋设蛇形柱，利用蛇形柱和预埋的埋件架设平台，放置暖风机。混凝土冬季施工采用燃油暖风机对仓号升温，每个仓号浇筑时布置了8台燃油暖风机。

4、管理措施

4.1混凝土拌合质量

拉西瓦水电站冬季混凝土施工，对原材料制定了严格的质量要求控制标准，对生产的混凝土进行现场监控，对不合格混凝土采取有效的处理措施进行处理，严禁不合格混凝土进入到浇筑仓号，确保出机口混凝土温度不低于12℃，从而有效的满足了混凝土施工性能的优越，保证了混凝土冬季施工的质量和高强度施工进度。

4.2 跳仓浇筑施工

安排施工仓号时，要求各坝块合理的短间隙连续短间隙和均匀上升，按照跳仓原则安排施工仓号，避免坝块出现长间歇影响相邻坝块的上升，以及大面积压仓。应通过合理统筹安排，使施工进度良性循环。

4.3 高差控制

在施工过程中为防止横缝受剪切变形影响缝内止水设备的功能以及先浇块长期暴露因外界气温影响引起表面裂缝等各种不利结果，各坝块间高差原则上按照6～8米进行控制，特殊情况下不能超过12米，在施工进度安排上尽可能避免坝块先浇块与后浇块反转现象。

4.4 提高设备效率

配备足够的入仓手段并且合理利用入仓设备，仓位要求强度较高时，采用多种手段联合施工。

4.5 利用有利时段

拉西瓦地区当年10月底至次年3月中旬均为冬季施工期，冬季施工长达5个月，为使电站按期投产运行，必须合理利用有效时段在保障质量前提下加快施工进程。混凝土浇筑开盘时间应尽可能避开气温骤降及夜晚低温时段。在低温时段施工低峰期，做好设备检查及施工准备，为高峰时段加快组织施工提供有利条件。

5、结语

文章对拉西瓦水电站拱坝在冬季施工中混凝土浇筑方面采取的一些措施进行了描述，通过这些措施，保证了混凝土质量，同时加快了施工进度，节省了投资，为以后的高寒地区拱坝冬季施工积累经验。