三峡三期工程大坝3.0m升层混凝土施工综合温控措施
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摘要] 三峡三期工程由于受设计结构分缝、砂石骨料、地理位置及气候特点的限制，在工程设计时，主坝大体积混凝土浇筑分层要求控制在1.5～2.0m之内。为满足三峡工程提前一年蓄水要求，对三峡三期工程大体积混凝土3.0m升层施工混凝土温度控制进行了实践研究，通过实施了严密的混凝土温控措施，混凝土温控效果良好，并在三期工程施工中进行了推广应用。
[关键词]三峡三期工程3.0m升层混凝土施工 温控措施
中图分类号：TU37文献标识码： A
1前言
根据三峡三期工程的实际进展情况，三峡总公司确定2005年汛后封堵8个导流底孔，2006年汛前基坑进水、大坝挡水，汛后水库蓄水至高程156.0m。为此，要求到2006年5月份，三期大坝工程需全线到达高程172.0m以上，并封闭坝体全部导流孔口，争取在2006年6月份，右岸三期大坝全部浇筑至坝顶高程185.0m，需要加快大坝混凝土施工进度，控制性项目是钢管坝段在高程125.0m以上甲块需采用3.0m升层施工来加快进度。
三峡三期工程由于受设计结构分缝、砂石骨料、地理位置及气候特点的限制，在工程设计时，坝体大体积混凝土浇筑分层要求控制在1.5～2.0m之内。为了满足三峡工程提前一年蓄水要求，根据三峡地区多年以来平均气温、平均水温及混凝土的热学性能，采用不同间歇期、不同的入仓温度、不同的冷却温度，对三峡三期工程大坝混凝土3.0m升层施工混凝土温度控制进行了重点研究，采取了严密的混凝土温控措施，于2005年3月份，在三峡三期工程中进行了推广应用，混凝土温控效果良好。
2层间歇期控制
施工过程中，合理调配资源、安排施工进度，严格做到短间歇期内坝块连续均匀上升。经计算论证三峡大坝大坝混凝土3.0m升层的仓号，层间歇期控制为9～11天。同时，严格控制相邻块及相邻坝段高差，同一坝段前后浇筑块高差小于6～8m，相邻坝段高差小于10～12m。
3混凝土温控措施
三峡三期工程3.0m升层混凝土施工中，为了有效控制坝体大体积混凝土内部温升，采取了高温季节使用预冷混凝土浇筑、控制混凝土出机口温度及浇筑温度、对混凝土内部人工通制冷水进行初冷、中冷和后冷等措施。3.0m升层部位已全部脱离基础约束区，四级配混凝土浇筑温度不超过16～18℃，相应门、塔机浇筑混凝土时，出机口温度为14℃，塔带机浇筑混凝土时，出机口温度为7～9℃，二、三级配混凝土浇筑温度加严控制。
3.1高温季节混凝土预冷措施
高温季节混凝土预冷主要采用了降低混凝土骨料温度和掺加冷水、片冰拌合混凝土的工艺达到降低混凝土出机口温度的目的，从而降低混凝土浇筑温度，有效减少混凝土水化热温升。为降低混凝土骨料温度，采取二次风冷技术，将骨料温度降低至要求的稳定温度。同时根据混凝土温度控制设计要求，混凝土拌合时采用冷水和掺加能够快速融化的片冰进行拌合，有效的降低混凝土出机口温度。根据不同季节，所掺加的片冰量有所不同，三峡三期工程3.0m升层混凝土拌制，夏季高温时段（4～10月），掺入片冰量最高达到总用水量的70～80%，冬季低温季节（12月～次年2月份），由于外界气温和原材料温度较低，除坝体基础约束区混凝土有不同要求外，一般不采取降温措施，生产常温混凝土（自然入仓）可以满足大体积混凝土3.0m升层施工温控要求。
根据三峡质量标准，基础约束区等部位的混凝土浇筑温度控制在14℃以内，相应出机口温度不超过7℃；非约束区混凝土浇筑温度控制在18℃以内，相应出机口温度不超过14℃。3.0m升层混凝土出机口温度控制情况统计表见表3-1-1。
表3-1-1 3.0m升层混凝土出机口温度控制情况统计表
3.2 混凝土运输、浇筑温度控制
⑴ 混凝土运输温度预控
为减少混凝土运输过程中温度回升，运输车辆上需要设置保温措施，在车厢厢体上外贴聚苯乙烯泡沫塑料板，在车厢顶部加盖遮阳棚。浇筑过程中合理安排打料时间，避免混凝土料生产出来后，长时间不能够入仓。在顶带机的供料皮带顶部设置了遮阳、防雨板，避免皮带运输时，混凝土料暴露在阳光下，受太阳直射。3.0m升层混凝土入仓温度控制情况见表3-2-1。
表3-2-13.0m升层混凝土入仓温度控制情况统计表
⑵ 提高混凝土入仓强度
三峡三期工程大坝3.0m升层混凝土浇筑时，为了达到提高混凝土入仓强度，加快浇筑速度，从而减少混凝土温度回升的目的，从浇筑方法、浇筑设备配置、人员配置、其他资源配置和施工协调等方面进行了优化。根据仓面大小和设备的性能确定浇筑方法，一般500m2以下的仓号采用平铺法浇筑，一个坯层（一般为30～50cm厚）的浇筑时间控制在4小时以内，门、塔机单机入仓强度在30～40m3/h之间，顶带机入仓强度在80～140m3/h左右，胎带机入仓强度为80m3/h以上。仓内设备根据仓面情况确定，在结构简单的仓面配置2台液压振捣台车，钢筋密集部位配置4～8台直径Φ130mm手持式振捣器和其它振捣器。
⑶ 混凝土仓面临时保温
为降低浇筑过程中混凝土的温升，对浇筑仓面混凝土顶部覆盖材料进行了对比研究，在三峡三期工程3.0m升层混凝土施工中，采用了新型特制保温材料进行浇筑仓面临时覆盖隔热保温。浇筑施工时，全仓面覆盖保温被，浇筑部位揭开，下料振捣完毕后及时恢复，保温效果良好。
3.3混凝土内部通水冷却
混凝土在浇筑完的前5～7天内温升较快，混凝土内部温度达到最高值。为降低混凝土内部温度最高温度，采取了混凝土内部预埋冷却水管进行人工通水冷却的方法。
⑴ 混凝土初期冷却
初期冷却的主要作用为削峰，坝体稳定温度一般在14～18℃。混凝土初期冷却的控制标准为：基础约束区降温总量按设计允许坝体最高温度降2～6℃；非基础约束区按设计允许坝体最高温度降4～8℃。冷却水管的埋设间排距根据混凝土标号确定，标号在C90200以下的区域为为2.0m。标号在C90200以上区域加密，为1.0m。开仓后12h内开通冷却水或江水（12月～次年2月份，其余季节通制冷水）进行坝体混凝土初期冷却。针对不同管路长度、坝块体积以及混凝土标号通水流量控制在18～25L/min，通水时间一般为：高温季节10～15d，低温季节7～10天；冷却水温度根据不同季节作调整，夏季采用制冷水，进水温度为10～12℃，低温季节江水温度较低，采用江水冷却，进水温度在16℃以下。3.0m升层混凝土初期冷却情况统计结果见表3-3-1。
表3-3-13.0m升层混凝土初期冷却情况统计结果表
⑶ 混凝土中期冷却
初冷结束后的坝体温度比稳定温度仍较高，且初冷结束后坝体的水化反应并没有结束，温度有回升，根据实测资料看，当年浇筑的混凝土，冬季中冷前温度在21.2～31℃之间，平均温度为27.3℃，较初冷结束时的温度回升4.1℃。因此，在每年冬季集中对当年浇筑的坝体大体积混凝土进行中期冷却，中期冷却采用制冷水或江水，江水温度低于18℃时采用江水，高于18℃时采用制冷水。冷却通水时间一般为15～20天，流量在18～22 L/min。中冷结束温度控制标准：接缝灌浆未并缝的部位按23～24℃控制，其余部位按20～22℃控制。3.0m升层混凝土中期冷却统计结果见表3-3-2。
表3-3-23.0m升层混凝土中期冷却统计结果表
⑷ 混凝土后期冷却
有接缝灌浆要求的部位，灌浆前需对坝体混凝土进行后期冷却，后期通水一般从每年10月初开始，通水时间以坝体温度达到灌浆温度要求为准。另外，接缝灌浆灌区顶部宜有9.0m厚盖重混凝土，且其温度也需达到设计规定值。施工中，根据坝体接缝灌浆进度和坝体温度计算，确定各部位通水类别（制冷水或江水）。为保证必要的灌浆手段，对于各灌浆年度开始进行接缝灌浆的部位通制冷水，制冷水温度为 8～10℃。
接缝灌浆部位坝体保证连续通水，每月通水时间不少于600小时，坝体混凝土与制冷水之间的温度一般不宜超过20～25℃，并控制坝体降温梯度不大于1℃/天。水管通制冷水时，水量不小于18升/分（φ1＂管道）；通江水时，达到20～25升/分。坝体通冷水冷却后的温度应达到设计规定的坝体接缝灌浆温度。控制坝体实际接缝灌浆温度与设计接缝灌浆温度的差值在+1℃和-2℃范围内，避免较大的超温和超冷。
4夏季养护及冬季保温
高温季节，混凝土浇筑完毕后12～18h，及时对混凝土表面洒水养护，使混凝土表面经常保持湿润状态，连续养护时间不小于21～28天，重要部位长期进行养护。
冬季低温季节，对混凝土表面进行保温。10月～次年4月浇筑的混凝土，3～5天龄期后，及时进行混凝土表面保护；5～9月份浇的混凝土，当年10月初之前，对混凝土永久面粘贴3.0cm厚保温板进行保护。
5应用情况
从2005年3月份开始，3.0m升层混凝土施工综合温控措施在三峡三期工程中得到了广泛使用，有效的削减了混凝土内部水化热最高温升，混凝土温控结果良好。通过混凝土内部预埋温度计观测结果可看出，3.0m升层浇筑部位各坝块混凝土的最高温度均在设计允许范围之内。3.0m升层混凝土施工坝段的最高温度统计结果见表5-1。
表5-1大体积混凝土3.0m升层坝段的最高温度统计表
6结语
三峡三期工程3.0m升层混凝土施工过程中，混凝土温度控制及混凝土表面保护措施合理、到位，有效地降低了混凝土内部水化热引起的最高温升，使混凝土内外温差控制在设计要求的15℃之内。3.0m升层混凝土施工部位未出现一条裂缝。大体积混凝土3.0m升层施工技术在三峡三期工程中得到成功应用，为大体积混凝土3.0m层夏季施工积累了宝贵经验。
作者简介： 弥金霞、女、36岁、工程师、水电四局经营管理部
李贵兴、男、37岁、工程师、水电四局六分局
韦灿强、男、35岁、工程师、水电四局勘测设计研究院鸭嘴河试验室