关于大坝高温雨季施工的技术及温控措施

　　摘要：本文笔者结合实例在混凝土配合比的选择、混凝土浇筑温度层间隔时间的控制等方面取得了高温多雨季节大坝施工的一些成果，并提出了具体的温控标准和雨天施工要求。
　　关键词：高温；雨季；温控；大坝；混凝土
　　某大坝工程设计最大坝高116.5m，大坝坝顶高程206.5m，坝顶长246.4m。最大坝底宽88.68m。坝体除结构和布置上要求采用常态混凝土的部位外。凡具备混凝土施工条件的部位均为混凝土。大坝工程规模大，工期紧。必须进行全年施工方能实现进度目标，高温雨季施工成为大坝建设的巨大挑战。大坝建设者全面运用科技攻关研究成果，采取切实有效的综合温控措施，2008年浇筑大坝混凝土128万m3，实现了高气温条件下棍凝士大坝垒年连续、快速、优质施工。
　　一、大坝的难点及设计成果
　　1．温控标准
　　(1)基础温差
　　设计要求混凝土均匀连续上升时。基础允许温差规定见表l。
　　
　　表1
　　(2)上下层温差
　　混凝土层问出现长间歇，上下层允许温差为l0℃-12℃。当浇筑块侧面长期暴露时，上下层允许温差应分别取小值。
　　(3)内外温差
　　为防止坝体内外温差过大引起混凝土表面产生裂缝，施工中要求坝体内外温差控制在20℃以内。为便于施工管理，将内外温差转化为控制坝体混凝土的允许最高温度10，坝体混凝土各月允许的最高温度见表2。
　　
　　表2
　　2雨天施工要求
　　混凝土在降雨强度每6min小于0.3mm的条件下。采取适当加大搅拌楼机口拌和物VC值，适当减小水灰比、从严控制拌和料暴露在雨中的受雨时间等措施，可以继续施工。若降雨强度每6min大于或等于0.3mm，应暂停施工，并迅速完成尚在进行中的卸料、平仓和作业。刚完成的仓面应采取防雨保护和排水措施。来不及平仓时。要用
　　防雨布迅速覆盖整个仓面。雨后复工条件及处理措施要求：当降雨量每6min小于0.3mm，并持续30min以上。仓面已覆盖未的混凝土尚未初凝时，经监理批准可恢复施工。复工前必须对漏碾且尚未初凝的混凝土赶紧补碾，对被雨水严重浸入的混凝土、层面浮浆及松动骨料彻底清除。处理完毕后，在受影响的层面上均匀铺1.5—2cm厚的砂浆，然后恢复混凝土施工。
　　二、高温多雨季节大坝施工
　　1．混凝士配合比的选择
　　坝体结构设计非常先进，下游坝面坡度为0.56—0.71，因此设计对于混凝土力学性能要求较高，基础碾压混凝土90d龄期强度等级为C18。极限拉伸值不低于0.6×10-4。在经过量试验的基础上，并经过现场工艺试验，最终确定了混凝土的配合比：水泥用量为86kg，粉煤灰掺量为109k，掺量比例56％。这一配合比除能满足设计要求之外，对施工操作比较方便，从根本上保证了混凝土质量。
　　2．混凝土浇筑温度的控制
　　根据选定的混凝土配合比，计算研究结论是：11月中旬至次年3月中旬，混凝土可自然让仓，连续上升6m；在高温时段采用预冷、保温和通水等措施；连续上升浇筑6m混凝土也是可行的(保守起见，高温季节施工实际升层控制在3m以内)。浇筑温度控制在17℃以内即可，如果再进一步要求降低浇筑温度，则气温例灌严重。对降低混凝土内部最高温度效果甚微。为控制混凝土浇筑温度，施工中采取了一些温控措施：
　　①拌制预冷混凝土。采取一、二次风冷粗骨科，加片冰或冷水拌制预
　　冷混凝土。使拌和楼出机口温度控制在12℃以内。现场测试结果表明，一次风冷粗骨科和加冰拌和对预冷混凝土的作用较大，混凝土加20kg冰可降低出机口温度2.50C～3.C。
　　②减少混凝土运输过程中温度回升。采取自卸汽车运输时车厢顶部设活动遮阳棚，高速供料线上方设嚣阳防雨盖板等隔热措施，并通过合理调度尽可能减少运输时间，从而减少混凝土运输过程中温度回升。
　　③控制混凝土浇筑过程中的温度回升。在混凝土浇筑过程中，应采取综合的降温保温措施，以减少混凝土温度回升，达到延缓混凝土的初凝时间、减少vC值损失以及降低混凝土浇筑温度的作用。由于碾
　　压混凝土大坝上都是大仓面薄层摊铺施工，混凝土有水化热低、水
　　化速度慢的特点。在夏季浇筑过程中，都是外界温度倒灌入混凝土
　　中，为了减少太阳辐射造成混凝土温升过快，在工作完成后，立即对
　　已面覆盖PEP保温被。直到下一层料物摊铺时方可依次揭开，同时保持环境湿度。补偿混凝土表面水分蒸发，避免混凝士失水干硬。通过仓面喷雾、层两覆盖等保温、保湿、防晒措施后，混凝土浇筑温
　　度比没有采取措施时低5℃—6℃。
　　④初期通水冷却。溢流坝段约柬区预埋冷却水管布置分上下游两个区域，分别通入上下游廊道内冷却水总管进行通水冷却，布置时考虑
　　每组水管总长不超过250m，直径2.5cm，水管层问高差及间距均为
　　1.5m。大坝常态混凝土内共埋设569组冷却水管，混凝土内共埋设105组冷却水管。
　　⑤中期通水冷却。为进一步削减坝体内外温差。2009年11月份启动中期通水工作，对混凝土上游二级配防渗区进行中期通水，中期通水采用河水。通水流量控制在20～25L／min。通过对坝块进行中期通水冷却，进一步降低了坝体的内部温度，温度降低幅度。
　　⑥每仓混凝土浇筑完毕、对水平施工层面终凝后，即开始洒水养护；养护期持续至上一层混凝土开始浇筑，对外露坝面拆模后即进行长期的流水养护。表面洒水、流水养护促进混凝土强度增长，也收到一定的冷却降温效果。
　　3混凝土层间间隔时间的控制
　　混凝土大坝层面多面薄，使层间混凝土结合成整体，提高层问的抗剪强度是坝体稳定的重要关键条件之一。根据大量的试验研究资料，提出混凝土允许层间间隔时间，形成热缝、温缝、冷缝的识别标准，以及相应层面处理措施，即热缝是混凝土未相凝、仅一定程度表面失水板结或假凝的层面，温缝是混凝土已初凝但可刷毛的层面，冷缝是混凝土已终凝或间隔时间超过24h而无法刷毛的层面。为保证混凝土层间结合质量，高温季节要求混凝土层间问隔时问控制在4—6h之间，出现温缝以上情况则停仓按施工缝处理。实际施工中，混凝土层同间隔时间得到良好的控制。由于配置了3座强制式拌和楼，12℃预冷混凝土总生产能力可达360m3／h，采用汽车运输为主、皮带机供料线为辅的入仓方式，充分保证混凝土人仓强度。仓面混凝土施工时分条带依次进行平仓、质检流水作业，要求尽量减小条带宽度，做到及时摊铺、及时、及时覆盖，达到混凝土层面结合良好的效果。
　　四．结语
　　①混凝土坝在高温季节施工期间，通过对预冷混凝土的生产、运输、浇筑以及通水冷却等各环节进行控制。坝体内部温度是受控的，因此，在高温季节进行混凝土施工是可行的，质量是可靠的。
　　②在高温季节施工期间，混凝土温度控制受混凝土出机口温度、预冷混凝土生产强度、层问间隔时间、混凝土浇筑温度和通水冷却等综合因素的制约，不能片面强凋一方面，它们是一种相辅相成的关系，必
　　须综合给予考虑。
　　③混凝土夏季施工温控是质量管理的重中之重，是一项需各个环节、工序都要严格进行过程控制的系统工程，所有的温控措施都是为了保证层面结合良好及防止产生温度裂缝。温控设计中的重要指标是坝体
　　内的最高温度。大坝施工过程中采取了拌制预冷混凝土，运输、浇筑过程中的保温保湿、层面覆盖防护、以及流水养护、通水冷却等综合措施，对出机口混凝土温度、入仓温度、浇筑温度等控制点进行有效的监控，从而保证坝体最高温度及其温升过程满足设计要求。
　　④通水冷却是温控过程中的最后一个环节，所起的作用至关重要。当然冷却水管在混凝土中的铺设是难点，冷却水管易在施工中受到破坏而失去作用，甚至影响混凝土的层面结合质量、同时铺没过程中延长
　　了层面覆盖时间。混凝土采取延后48h通水冷却的措施，限制了水管埋设施工的负面作用，又能与碾压混凝土水化温升较缓慢的特点相适应，充分满足通水冷却的要求。
　　⑤大坝工程高温季节温控实践，解决了河床坝段底大断面埋设冷却水管以及混凝土通水冷却控制的技术难题，为今后同类工程施工提供了技术参考。

《关于大坝高温雨季施工的技术及温控措施》

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