双曲拱坝坝体常态混凝土施工中的温度控制措施

付伟

（贵州水利实业有限公司，贵州贵阳 550002）

0 引言

双曲拱坝是目前工程建设中常用的一种坝型，其与传统大坝不同，双曲拱坝的水平向及竖向具有双向弯曲的特点。近年来，随着社会经济的快速发展，我国水利水电工程项目也越来越多，水利水电工程项目建设中，拱坝建设就是尤为重要的施工内容，基于双曲拱坝工程量少、造价低、安全可靠的优点，所以在拱坝建设中双曲拱坝的应用十分广泛，且发挥重要的作用。双曲拱坝工程建设中，混凝土施工起关键作用，混凝土施工质量是否可靠将决定坝体是否稳定牢固。而在常态混凝土施工中，温度是影响质量和安全的重要因素，对此，就需要做好常态混凝土施工中的温度控制工作，以此保证双曲拱坝坝体质量和安全。

1 双曲拱坝概述

水利水电工程所应用的坝型有很多，传统坝型的水平向及竖向均未直线型状，而双曲拱坝则具有双向弯曲的特点。双曲拱坝之所以坝型为双向弯曲，这是因为水平向弯曲和竖直向弯曲都可以更好地调整拱坝上下部的曲径和半径，这对于提高坝体的整体可靠性和稳固性具有重要的意义[1]。近年来，随着水利水电工程技术水平的不断提升，双曲拱坝的应用越来越广泛，其在保证水利水电工程水平方面也发挥重要的作用。这是因为相比其他坝体，双曲拱坝具有较好的优越性。双曲拱坝一般采用变中心、变半径布置，具体又有等中心角及变中心角之分和拱冠梁有近乎直立和俯向下游之分，其可以适应各种地形、地质、泄水、溢洪等水利水电工程建设需求[2]。通过应用双曲拱坝坝体，拱坝体型、拱座稳定性、坝体应力都更趋合理，这对于提高坝体整体质量和安全具有重要作用，如图1 所示。

2 温度对双曲拱坝坝体常态混凝土施工的影响

图1 双曲拱坝

在双曲拱坝坝体常态混凝土施工中，温度是常见的影响因素，双曲拱坝体积较大，且具有双向弯曲的特点，所以其体积很容易发生变化，再加上常态混凝土的性能和特点，荷载约束后温度及温差则会发生变化，进而在温度的影响下容易导致坝体混凝土发生改变，产生裂缝，如图2 所示。若混凝土开裂，混凝土整体结构的稳定性、牢固性就会受到影响，这不仅会影响大坝的整体质量和寿命，甚至会导致安全事故的发生。由此可见，温度对双曲拱坝坝体常态混凝土施工的影响非常大，所以在双曲拱坝坝体常态混凝土施工过程中，必须结合双曲拱坝的特点以及常态混凝土的特点，同时综合考虑水利水电工程环境、地质、水文等特点，做好混凝土温度控制工作。

3 混凝土温度控制措施

3.1 混凝土温度控制要点

图2 混凝土开裂

在双曲拱坝坝体常态混凝土施工中，混凝土是尤为重要的施工原材料，要保证混凝土的整体施工水平，首先就必须控制混凝土的原材料温度。首先，施工单位需要落实《混凝土温控技术要求》中相关设计、规范要求等工作，保证混凝土施工能够严格按照工作程序进行，为混凝土施工做好前期准备工作[3]。其次，就混凝土原材料的选择也需要做好质量控制工作，如水泥、骨料、减水剂、引气剂等都必须保证满足双曲拱坝坝体常态混凝土施工的设计要求和技术要求。原材料在到达现场后，还需要对其质量进行技术试验，目的在于再次验证材料是否有质量保证。最后，为了更好地控制混凝土温度，保证混凝土性能，施工单位在混凝土入仓过程中进行温度控制。比如在采用自卸汽车运输混凝土时，可以入仓现场设置喷雾，这样可以有效降低入仓现场的温度。在自卸汽车运输混凝土过程中，也需要做好温度控制措施，比如施工单位可以在车厢顶部设置遮阳棚，对于混凝土吊罐也可以通过洒水、设置防嗮棚来降温，以此保证混凝土的温度控制在合理范围内。

3.2 控制坝体混凝土温度基本标准

双曲拱坝混凝土施工具有一定的复杂性和系统性，为了做好温度控制措施，需要根据大坝混凝土的温度基本标准进行控制。首先，就入仓浇筑混凝土的温度标准而言，浇筑混凝土时的温度不同标准也所有不同，如施工季节为夏季，可以对混凝土进行预冷处理，如施工季节为冬季，则需要采取自然入仓的方式入仓浇筑混凝土，建筑混凝土的温度一般控制在14℃左右。其次，就坝体灌浆接缝施工而言，也需要按照相应的标准控制温度。对此可以根据文件设计要求以及《混凝土温控技术要求》中的标准控制温度，一般坝体灌浆接缝高度在408～545cm 之间，温度则需要控制在12℃左右，坝体灌浆接缝高度在545～615cm 之间，温度则需要控制在13℃左右[4]。再次，就坝体混凝土上下层浇筑施工而言，也需要合理控制上下层温度，老混凝土在浇筑新混凝土过程中，上下层温差应该控制在16～18℃之间。最后，就混凝土表面温度控制而言，也需要根据相应的标准施工。当新混凝土连续3d 平均气温持续下降7℃左右，就需要对混凝土的基础强约束区、特殊结构部位表面进行防护，比如可以在混凝土表面进行遮盖，避免温度持续下降。

3.3 做好双曲拱坝混凝土施工中的温度控制

温度控制本身就是一项复杂、系统的工作，而双曲拱坝混凝土施工也具有复杂性、周期长、影响因素多的特点，这就对温度控制提出更高的要求。对此，在双曲拱坝混凝土施工中，就必须做好相应的管理和控制工作，保证温度在合理范围内。首先，就混凝土施工而言，必须保证混凝土整个施工工序的规范性，这对防止混凝土裂缝发生具有重要意义。对于基础约束区的重要坝体部位，其混凝土温度在间歇期内要保持连续均行上升，其余部位则需要短间歇均匀上升，这对于提高混凝土整体施工质量有积极影响[5]。其次，要优化混凝土配合比设计，比如可以采用强度等级较高的中热水泥，适量应用二级粉煤灰，同时也可以优化选择复合外加剂及人工骨料，这对于减少混凝土的水化热温效应具有重要的作用。最后，在温度控制过程中，还需要通过降低混凝土出机口的温度，以及降低建筑施工现场温度来达到理想温度控制效果，比如温度过高可以采取加冰片、加制冷水的方法来降低出口温度及浇筑温度。

4 结语

在水利水电工程建设中，常态混凝土施工中的温度控制是双曲拱坝建设中尤为重要的内容，如常态混凝土施工中温度没有得到科学合理的控制，那么机会导致双曲拱坝坝体出现裂缝问题，这对于拱坝的安全及质量有着极大的影响。所以针对温度控制工作必须提高重视，在具体施工中，需要结合双曲拱坝荷载、受力、应用的特点，以及结合常态混凝土的特性，针对性做好温度控制工作。这对于保证混凝土质量、双曲拱坝质量和安全具有重要意义。