魯曉明,

（浙江華東工程咨詢有限公司,杭州 310014）

干熱河谷大體積混凝土溫控措施

魯曉明,許 亮

（浙江華東工程咨詢有限公司,杭州 310014）

混凝土大壩屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，在施工過程中容易產(chǎn)生溫度裂縫。為有效避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，目前水電站混凝土大壩施工廣泛采用了混凝土溫控措施。本文結(jié)合觀音巖水電站工程實(shí)例，通過對混凝土澆筑原材料、冷卻水管安裝和混凝土養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的分析，提出干熱河谷大體積混凝土合理有效的溫度控制措施，供類似工程施工參考與借鑒。

干熱河谷；大體積混凝土；溫控措施

1 工程概述

觀音巖水電站為Ⅰ等大（Ⅰ）型工程，以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、旅游等綜合利用功能。水庫正常蓄水位1134m，庫容約20.72億m3，死水位1126m，電站裝機(jī)容量3000（5×600）MW。擋河大壩由左岸、河中碾壓混凝土重力壩和右岸粘土心墻堆石壩組成為混合壩，壩頂總長1158m，其中混凝土壩部分長838.035m，壩體混凝土方量達(dá)420余萬m3。

2 干熱河谷大體積混凝土溫控重、難點(diǎn)

（1）壩址區(qū)為典型干熱河谷氣候，夏季氣溫較高，且持續(xù)時間長，3～10月份多年平均氣溫在20℃以上，且白天日照充足，陽光輻射強(qiáng)，對混凝土澆筑過程中的溫度控制造成較大難度；冬季壩址區(qū)夜間溫度較低、晝夜溫差較大，對混凝土溫控防裂有不利影響。

（2）觀音巖水電站大壩工程混凝土方量大、月澆筑強(qiáng)度高，高峰月澆筑強(qiáng)度達(dá)30余萬m3，對混凝土拌和系統(tǒng)及冷卻通水制冷機(jī)組連續(xù)、高強(qiáng)度的生產(chǎn)滿足溫控要求的混凝土和制冷水提出了較高的要求。

（3）觀音巖水電站大壩工程絕大部分倉面采取通倉平層連續(xù)澆筑10～20層后短間歇均勻上升的施工工藝進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土倉面積較大，最大澆筑面積超過1萬m3，為減少混凝土層間間隔時間，降低混凝土澆筑過程中溫度回升，對混凝土的入倉強(qiáng)度及倉內(nèi)合理組織施工提出了較高要求。

3 工程采用的溫控措施

3.1 原材料及配合比

左岸大壩采用中熱P.MH42.5水泥，并保證入罐溫度不超過65℃；摻合料采用Ⅱ級或Ⅱ級以上粉煤灰，并保證入罐溫度不超過60℃。在實(shí)際實(shí)施中對入罐水泥及粉煤灰進(jìn)行溫度測量，超溫膠材待溫度降到合格標(biāo)準(zhǔn)后方允許入罐。

粗骨料夏季采取遮陽措施，骨料料堆高度要大于8m，骨料輸送皮帶采取遮陽隔熱措施，特別是預(yù)冷后的骨料經(jīng)專門廊道運(yùn)輸，確保骨料少受日氣溫變化影響。

優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，降低混凝土膠凝材料用量，提高混凝土抗裂能力。

頂部遮陽的骨料輸送線及帶制冷系統(tǒng)的拌合系統(tǒng)

3.2 混凝土出機(jī)口、入倉、澆筑溫度控制

（1）混凝土出機(jī)口溫度控制?；炷凉橇喜捎靡?、二次風(fēng)冷等措施進(jìn)行預(yù)冷，通過一次風(fēng)冷后，大中石溫度降低到7℃左右、小石溫度降低到10℃左右，經(jīng)過二次風(fēng)冷后，大中石溫度降低到5℃以下（高溫季節(jié)3℃左右）、小石溫度降低到7℃以下（高溫季節(jié)5℃左右），并采取加片冰、加制冷水（6℃以下）拌和等措施以降低混凝土出機(jī)口溫度。實(shí)際實(shí)施中根據(jù)現(xiàn)場溫度情況調(diào)整出機(jī)口溫度，現(xiàn)場溫度較高或陽光較為強(qiáng)烈時，適當(dāng)降低出機(jī)口溫度，確保澆筑溫度滿足要求。

（2）混凝土入倉溫度控制。加強(qiáng)施工管理，加快施工，盡量縮短運(yùn)輸時間，減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)；要求混凝土運(yùn)輸車車廂設(shè)置隔熱、防曬、防雨設(shè)備；采用綜合措施減少運(yùn)輸過程中溫度回升。施工中合理安排自卸車與平倉機(jī)臺數(shù)，確保自卸車及時卸料，不壓車。

（3）混凝土澆筑溫度控制。卸入倉面的碾壓混凝土及時攤鋪、碾壓，從拌和樓出機(jī)口取料到碾壓完成控制在1.5h-2.0h內(nèi)；充分利用低溫季節(jié)和高溫季節(jié)的早晚、夜間時段澆筑；當(dāng)澆筑倉內(nèi)氣溫高于25℃時，用噴霧機(jī)進(jìn)行倉面噴霧，倉面較大時輔以沖毛槍對天噴霧，以降低倉面環(huán)境溫度；夏季混凝土澆筑，倉面一個碾壓升層（0.3m）碾壓完畢，在上一層覆蓋前，采用覆蓋保溫被以減少外界溫度倒灌；控制碾壓混凝土從出機(jī)口至上坯混凝土覆蓋前的溫度回升值不超過5℃，常態(tài)混凝土不超過6℃。

3.3 通水冷卻

壩體內(nèi)埋設(shè)HDPE冷卻水管進(jìn)行一期、中期、二期通水降溫；冷卻水管根據(jù)倉號情況每倉進(jìn)行設(shè)計(jì)，避讓倉號內(nèi)廊道及其他結(jié)構(gòu)，盡量確保壩體混凝土溫度場均勻。壩內(nèi)冷卻水管采用冷水機(jī)組生產(chǎn)的制冷水進(jìn)行通水降溫。大壩共布置4臺冷水機(jī)組，冷水產(chǎn)量分別為170m3/h、250 m3/h、250 m3/h、 400 m3/h。

常態(tài)混凝土下料澆筑后立即開始一期通水冷卻，碾壓混凝土終凝后（或24h）開始一期通水冷卻。混凝土一期冷卻時間不少于21天，并連續(xù)進(jìn)行，前十天參考通水流量1.2～1.8m3/h，控制混凝土最大降溫速率每天不超過1℃，后十天參考通水流量不超過1.2 m3/h，控制混凝土最大降溫速率每天不超過0.5℃。

現(xiàn)場某倉混凝土冷卻水管布置設(shè)計(jì)圖

現(xiàn)場冷卻水管布置圖

4 溫度監(jiān)測

4.1 壩體混凝土溫度監(jiān)測方式

大壩采取埋設(shè)臨時測溫管、埋設(shè)永久監(jiān)測溫度計(jì)及測溫光纖等方式進(jìn)行壩體內(nèi)部混凝土溫度監(jiān)測。每倉混凝土由施工單位埋設(shè)臨時測溫管，監(jiān)測時段從本倉混凝土澆筑完成至上一倉混凝土開始澆筑前。9#、14#、18#、23#壩段由監(jiān)測單位按設(shè)計(jì)圖紙埋設(shè)永久監(jiān)測溫度計(jì)和測溫光纖進(jìn)行溫度監(jiān)測。11#、15#、19#壩段由施工單位埋設(shè)永久監(jiān)測溫度計(jì)進(jìn)行溫度監(jiān)測。

4.2 壩體混凝土溫度監(jiān)測成果

根據(jù)溫度監(jiān)測成果分析可知局部高溫時段澆筑混凝土倉號存在最高溫度超溫的現(xiàn)象，但通過各項(xiàng)降溫措施混凝土溫度均能滿足通水冷卻結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

監(jiān)測過程中對臨時觀測與永久觀測以及不同單位之間觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，能更準(zhǔn)確、有效的監(jiān)控混凝土溫度變化，對最高溫度超溫或有超溫趨勢的部位采取適當(dāng)加強(qiáng)冷卻通水、延緩拆模等方式，控制溫度裂縫的產(chǎn)生。

5 效果評價

通過采取上述各項(xiàng)措施，建設(shè)單位克服了干熱河谷大體積混凝土溫控不利條件，施工過程中雖存在高溫季節(jié)高溫時段因溫度倒灌導(dǎo)致混凝土倉面澆筑溫度局部超標(biāo)，從而帶來局部混凝土內(nèi)部最高溫度超過設(shè)計(jì)允許最高溫度的情況。但通過通水冷卻等措施，混凝土溫度均能滿足通水冷卻結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，大壩壩體在施工過程中未發(fā)生溫度裂縫。溫控總體受控，并對大壩混凝土質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。對其他類似條件工程大體積混凝土溫控施工具有一定參考意義。