水电站大坝混凝土温控防裂技术研究

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摘 要：随着建筑行业的迅建发展，大坝混凝土逐渐应用于水利工程建设当中。作者通过总结多年工作经验，主要对混凝土浇筑过程中的问题以及各个阶段温度控制所要注意的事项进行阐述。

关键字：大坝混凝土；温控；裂缝控制

大坝混凝土最大施工难题就是在温度控制不当时，使得混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大，从而导致混凝土产生裂缝。大坝混凝土的温控措施应贯穿于搅拌、运输、浇筑、后期保养等全过程，在这些过程中及时分析影响混凝土温度的因素，从而避免因温度控制不当而产生的裂缝问题。

一、大坝混凝土温控防裂施工技术措施

大坝混凝土施工过程中，混凝土的温度控制严格遵照招标技术文件执行。对混凝土原材料、配合比优化、拌和生产、运输、入仓浇筑、覆盖保温、通水冷却及洒水养护等全过程进行质量监控，合理安排混凝土施工浇筑顺序及施工时间，大坝混凝土温控防裂施工技术措施主要体现在以下几方面：

1、优化大坝混凝土配合比设计提高混凝土抗裂能力。大坝混凝土开始浇筑前，安排充分的时间进行大坝混凝土施工配合比优化设计。选用优化的配合比，使用中低热水泥及高效减水缓凝剂、掺加20%左右的粉煤灰，降低水泥用量，以降低砼内水化热温升。

2、砼运输过程温度控制。控制砼出机口温度，采用搅拌车运输，在运输砼前对机械运输设备喷雾或冲洗预冷，冬季用保温被等对车厢保温，采取隔热遮阳措施。运输道路优选最短路径，以使砼在最短时间内到达浇筑地点。

3、合理控制浇筑层厚度及层间间隔。大坝混凝土采用薄层短间歇均匀上升，河床坝段基础强约束区及度汛过渡的老混凝土浇筑分层厚度为1.5m，约束区以上浇筑层厚为3.0m，层间间隔时间控制在4～10天左右。高温季节砼尽可能安排低温时段施工，砼浇筑仓内安装喷雾机喷水雾。喷雾装置采用喷头通过轻型耐压管与主机连接，沿模板设置喷雾头。在局部位置采用人工手持喷雾装置的方式对仓面进行局部喷雾增湿处理。仓面喷雾必须呈雾状，避免小水珠出现。冬季砼施工时，采用骨料预热、热水拌和、保温被保温、使用暖棚等综合保温措施。

4、混凝土拌制。在筛分楼净料堆场、集料斗的上方搭设遮阳棚，铺设四层遮阳材料防晒防止太阳光直接照射骨料升温，适当降低骨料拌和温度。为满足夏季大坝混凝土施工，在拌和系统安装螺杆式冷水机组，制出5℃的制冷水对净料堆场所有粗骨料进行喷雾降温冷却，同时拌和系统采取一定的制冷系统进行混凝土拌和等方法，确保夏季混凝土浇筑温度不超过设计规定要求。

5、混凝土浇筑工艺。①充分利用高温季节中有利的浇筑时段，抓住早、晚和夜间温度相对较低的时机，抢阴雨时段，合理组织安排仓位混凝土浇筑。加快混凝土入仓速度，减少混凝土中转次数，以控制混凝土浇筑温度。一方面强调设备运行人员现场交接班制度，另一方面严格控制浇筑混凝土期间吃饭时间，保证仓内混凝土浇筑不停。②采用仓面喷雾措施，一般在每仓面安装两台3kw的轴流喷雾风机，由喷雾风机将制冷水通过离心式压力雾化喷嘴雾化成细小雾滴，用风力将雾滴均匀吹送到混凝土浇筑面上方形成雾层，可降低仓面的环境温度的目的，可使浇筑范围的环境温度降低约2～3℃，必要时可采用75kw的GCHJ系统高压冲毛机喷雾降温。③混凝土水平运输车辆增设隔热遮阳棚，防止混凝土运输过程冷量损失。混凝土运输车辆进入拌合楼前，冲洗大厢、降低大厢钢板温度；运输道路经常保养，确保道路畅通。④仓面混凝土加盖弹性聚氨酯保温被，采用彩条雨布和1.5cm厚的聚氨酯泡沫板做成保温被，在混凝土浇筑过程中随浇筑随覆盖，表面混凝土强度达到2.5MPa后，取下保温被，进行下一层混凝土施工仓位准备。

6、通水冷却及表面散热。冷却水管采用直径2.5cm的黑铁管，在浇筑混凝土时埋入坝内。为使浇筑方便，水管埋设在每一个浇筑分层上面，也可根据需要埋设在浇筑层内。水管垂直和水平布置间距均为1.5～3.0m，具体根据施工进度安排及温控要求确定。单根水管长度控制在200～300m左右。水管进出口位置集中布置在坝外、廊道或竖井内，间距1m左右，对水管管口进行编号，且管口应妥当保护，以防堵塞。高温和较高温季节的混凝土浇筑完成后，人工对已浇筑混凝土进行不间断流水养护，保持仓面潮湿，使混凝土充分散热。

7、加强混凝土表面保护。由于坝址气温骤降频繁，必须做好混凝土的表面保温工作，以减少内外温差，降低混凝土表面温度梯度，避免出现混凝土表面裂缝。

二、高温季节及冬季混凝土施工温控措施

1、高温季节施工温控措施。①提高堆料高度，在料仓上搭设凉棚，防止骨料遭太阳曝晒；②高温季节，采用在早晚期间进行砼浇筑，避开高温时段；③严格控制仓面砼的浇筑工艺，在砼浇筑时，用彩条编织布搭设临时遮阳凉棚，遮住阳光直射面，严格控制砼浇筑时温度回升，同时减少每次的浇筑层厚及方量；④加快砼施工速度，减少砼运输及浇筑过程中的温度回升，仓面喷雾降温；⑤必要时，在坝体内预埋冷却水管，进行通水冷却。

2、冬季施工措施。①在0℃以下时，应停止浇捣；②冬季施工的砼，应注意浇捣成型后的砼保温工作，日平均气温在2～3天内连续下降6～8℃，对龄期3～5d以上的砼内表面覆盖一层塑料薄膜，再加盖1～2层草袋，进行保护，草袋周边搭接小于10cm；③为了提高温控的主动性和预见性，配合设计单位进行温度应力计算，提出温差控制标准，在砼浇筑时预埋若干测量仪，按"水工砼施工规范"检测浇筑温度；④在砼中掺入一定比例的外加剂，以减少水泥用量，并控制砼坍落度在2～4cm 左右；⑤砼浇筑尽量做到薄层、短间歇均匀上升，基础部位砼间歇时间不超过7h，最长不超过14h。

参考文献：

[1]葛畅，舒光胜，王剑.水电站大坝混凝土内部温控效果分析[J].人民长江，2009，21（07）：78～79.

[2]赵仲，王红军.水电站大坝混凝土温控施工工艺[J].施工技术，2010，28（12）：14～13.

作者简介：谢勇（1985-），二滩国际工程咨询有限责任公司，助理工程师。赵仟明，二滩国际工程咨询有限责任公司，助理工程师。