魏 宏， 彭 欣， 茍萬康

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川成都 610081)

1 工程概述

糯扎渡水電站溢洪道泄槽段由左、中、右三槽組成，其溢洪道泄槽段工程抗沖磨防空蝕混凝土(C18055)約15萬 m3，占泄槽段混凝土總量的44%。底板襯砌厚度為:緩槽段0.8 m，23%陡槽段為1 m。底板澆筑塊尺寸最大為120 m×15 m(長×寬)，壩區(qū)多年平均氣溫21.7℃，極端最高氣溫40.7℃，極端最低氣溫1℃，年平均降雨量1 047.6 mm，平均濕度76%。

2 溫控標(biāo)準(zhǔn)及要求

溢洪道底板溫控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1～3。

表1 溫控標(biāo)準(zhǔn)表

表2 混凝土內(nèi)部溫度控制標(biāo)準(zhǔn)表

表3 保溫保濕標(biāo)準(zhǔn)表

3 溫控技術(shù)措施

3.1 混凝土原材料的選用及施工配合比

對(duì)于抗沖磨防空蝕混凝土配合比的選擇非常重要。因膠凝材料摻量較大，產(chǎn)生的水化熱較高，混凝土初期內(nèi)外溫差也可能較大，產(chǎn)生的裂縫可能也會(huì)增加。為控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，要對(duì)各種原材料種類、摻量做配合比試驗(yàn)，選擇最優(yōu)配合比。

水泥要選用自身水化熱小的品種，包括中熱硅酸鹽水泥和低熱硅酸鹽水泥。但低熱硅酸鹽水泥的早期強(qiáng)度偏低，生產(chǎn)廠家也較少，所以，選擇中熱水泥(P·MH 42.5)適應(yīng)性可以更普遍。

粉煤灰可以部分替代水泥用量，減小水化熱，能明顯改善混凝土拌和物的和易性，減少混凝土的泌水率，所以，要盡量加大粉煤灰的摻量，且需選擇Ⅰ級(jí)粉煤灰，但要保證混凝土的強(qiáng)度等各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足要求。經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)，摻量控制在20%較為合適。

聚丙烯纖維能有效抑制混凝土塑性收縮開裂，纖維在混凝土中相互搭接、牽連，阻礙了混凝土內(nèi)部裂縫的擴(kuò)展、連通貫穿，牽制了水泥塊從基體中剝落。同時(shí)，纖維的摻入也改善了水泥石的性質(zhì)，使水泥石更加堅(jiān)固密實(shí)，水泥石和骨料之間的界面黏結(jié)力增強(qiáng)，從而顯著提高了混凝土的抗沖磨能力。根據(jù)對(duì)C18055聚丙烯纖維抗沖磨混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，聚丙烯纖維按設(shè)計(jì)要求0.9 kg/m3的摻量，選擇三個(gè)廠家樣品進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比。

由于混凝土摻入聚丙烯纖維后，需水量比常規(guī)混凝土增大，因此，需使用高性能減水劑來調(diào)節(jié)需水量，同時(shí)，也可以改善混凝土的和易性，減小混凝土坍落度損失。隨著高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展，特別是今后混凝土不但性能要高，而且必須向著綠色的、與環(huán)境和諧相處的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。而第三代聚羧酸系減水劑的出現(xiàn)，其具有本身與環(huán)境友好且摻量低、減水率高、坍落度保持好等特點(diǎn)，在國內(nèi)外已得到了普遍的認(rèn)可，在高性能混凝土中具有不可替代的優(yōu)勢。所以，在抗沖磨防空蝕混凝土中優(yōu)先選用聚羧酸高性能減水劑，C55聚丙烯纖維抗沖磨混凝土其摻量在0.6% ～1.2%左右。由于摻量大于1%時(shí)混凝土出現(xiàn)泌漿和板結(jié)現(xiàn)象，經(jīng)過試驗(yàn)確定將其摻量控制在0.9%較為合適。

為減少膠凝材料的用量，在施工過程中應(yīng)盡量選用低坍落度和多級(jí)配的配合比，但也要考慮在實(shí)際使用中便于施工。為滿足溢洪道后期運(yùn)行要求，經(jīng)過總結(jié)，對(duì)于C55聚丙烯纖維抗沖磨混凝土，二級(jí)配坍落度應(yīng)控制在5～7 cm，盡量按下限控制，水膠比控制在0.35～0.4，現(xiàn)場試驗(yàn)采用的水膠比為0.38。

另外，控制混凝土的出機(jī)口和澆筑溫度也是減少裂縫的有效措施。出機(jī)口溫度要控制在10℃左右。聚丙烯纖維混凝土黏度大，因此其混凝土攪拌時(shí)間要比普通混凝土加長，強(qiáng)制攪拌機(jī)時(shí)不小于120 s。

3.2 施工過程工藝控制

在混凝土配合比滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，控制混凝土溫控的關(guān)鍵在于施工過程中采取措施。

(1)混凝土原材料的生產(chǎn)。

在混凝土原材料生產(chǎn)方面，建立了完善的組織管理機(jī)構(gòu)，制定了骨料檢測的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和配套措施。砂的含水率控制在≤6%。當(dāng)含水率變化超過±0.5%時(shí)，即調(diào)整混凝土拌和的用水量;定時(shí)檢測(每班一次)砂的細(xì)度模數(shù)，為調(diào)整混凝土配合比提供依據(jù);當(dāng)砂的細(xì)度模數(shù)變化值超過±0.2時(shí)，調(diào)整混凝土配合比?，F(xiàn)場生產(chǎn)骨料主要控制超遜徑和各級(jí)石子表面含水，定期檢測成品骨料顆粒級(jí)配含量情況，為調(diào)整混凝土配合比提供依據(jù)。

(2)混凝土拌合。

在配合比滿足設(shè)計(jì)確定的條件下，混凝土拌合物的均一性主要受混凝土拌合時(shí)間的影響，而均一性又直接決定了拌合物是否具備良好的和易性。施工過程中，我局按照《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中拌合物拌合均一性的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了多組試驗(yàn)予以驗(yàn)證以確定混凝土的拌合時(shí)間。聚丙烯纖維混凝土黏度大，故混凝土攪拌時(shí)間要比普通混凝土加長，二級(jí)配強(qiáng)制攪拌機(jī)時(shí)不小于120 s。

(3)出機(jī)口溫度控制。

通過對(duì)骨料進(jìn)行二次風(fēng)冷，采取加冰或加制冷水拌和混凝土，以控制混凝土出機(jī)口溫度不大于10℃。

(4)澆筑溫度控制。

運(yùn)輸混凝土的工具必須有隔熱遮陽措施，以縮短混凝土的暴曬時(shí)間。盡可能利用早、晚或夜間氣溫較低的時(shí)段進(jìn)行澆筑，加快混凝土入倉覆蓋速度，縮短混凝土澆筑時(shí)間。高溫時(shí)段澆筑時(shí)，進(jìn)行倉面噴霧，使倉面始終保持濕潤，以降低倉面環(huán)境溫度。噴霧時(shí)水分不得過量，要求將霧滴直徑控制在40～80 μm，防止混凝土表面泛出水泥漿液，以控制澆筑溫度不大于15℃。

(5)混凝土內(nèi)部通水冷卻。

在抗沖磨混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻水管進(jìn)行通水冷卻，冷卻水管使用外徑不小于25 mm的金屬管。底板抗沖耐磨水管水平間距為1 m，垂直方向鋪設(shè)一層水管，邊墻及中隔墻抗沖磨混凝土水管間距按1.5 m×1.5 m(水平×垂直)控制。單根水管的長度不得大于250 m，除非倉號(hào)澆筑塊長大于100 m;單根水管長度可按300 m控制，且在同一倉面布置多條水管時(shí)，各條水管的長度基本一致。冷卻水管距周邊、縫面距離按1 m控制，水管不允許穿過各種縫和孔洞。冷卻蛇形管進(jìn)出口處管口外露長度不得小于20 cm，并對(duì)管口妥善保護(hù)，防止堵塞?；炷料铝蠒r(shí)即開始通水冷卻，通水連續(xù)進(jìn)行。在前5 d，水管水流流向每12 h改變一次，5 d后，流向每24 h改變一次。

混凝土澆筑溫度不大于15℃，4～10月二級(jí)配混凝土澆筑時(shí)，將冷卻水進(jìn)水溫度控制在12℃ ～14℃，1～5 d通 水 流 量 控 制 在1.2～1.5 m3/h，每天最大降溫速率不超過1℃，5 d后通水流量控制在0.5～1.2 m3/h，每天最大降溫速率不超過0.5℃。通水冷卻結(jié)束，溫度控制在24℃ ～26℃;若混凝土澆筑溫度不大于15℃，11～次年3月二級(jí)配混凝土澆筑時(shí)，將冷卻水進(jìn)水溫度控制在14℃ ～16℃，1～5 d通水流量控制在1.2～1.5 m3/h，每天最大降溫速率不超過1℃，5天后通水流量控制在 0.5 ～1.2 m3/h，每天最大降溫速率不超過0.5℃，通水冷卻結(jié)束，溫度控制在24℃ ～26℃。

冷卻蛇形管進(jìn)口水溫與混凝土溫度之差不得大于25℃。對(duì)支管及冷卻蛇形管編號(hào)標(biāo)識(shí)作詳細(xì)記錄，通水冷卻過程對(duì)通水情況進(jìn)行記錄。

(6)溫控監(jiān)測。

①溫度監(jiān)測程序。

溫度監(jiān)測項(xiàng)目包括:出機(jī)口溫度監(jiān)測、入倉及澆筑溫度監(jiān)測、冷卻水進(jìn)出水溫度監(jiān)測(含流量監(jiān)測)、混凝土表面溫度監(jiān)測、混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測?；炷猎牧系臏囟取⒊鰴C(jī)口溫度和倉內(nèi)氣溫和大氣溫度均使用電子溫度計(jì)測量。基巖內(nèi)溫度計(jì)的埋入深度為表面以下30±1 cm;混凝土內(nèi)部溫度計(jì)埋入深度為距混凝土表面70±1 cm，混凝土表面溫度計(jì)與面層鋼筋捆綁在一起。所有溫度計(jì)電纜均從側(cè)模引出，不得從過流永久面引出?；鶐r內(nèi)的溫度計(jì)根據(jù)需要先期埋設(shè)，混凝土內(nèi)、表面溫度計(jì)在混凝土澆筑過程中埋設(shè)。混凝土澆筑溫度測量每澆筑坯層、每100 m2倉面面積不少于1個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)澆筑坯層應(yīng)不少于3個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)均勻分布在澆筑層面上，測量深度保持在5～10 cm之間。

②溫度監(jiān)測控制要點(diǎn)。

在混凝土澆筑過程中，每4 h檢測1次混凝土原材料的溫度、出機(jī)口溫度和倉內(nèi)氣溫、大氣溫度、入倉溫度、澆筑溫度，并做好相應(yīng)的記錄。冷卻水進(jìn)出水溫度監(jiān)測:嚴(yán)格按照溫控及保溫保濕專業(yè)指導(dǎo)書控制冷水流量及進(jìn)水溫度，通過調(diào)整流量以達(dá)到滿足設(shè)計(jì)要求日降溫速率的要求，同時(shí)通過過程動(dòng)態(tài)控制，尋求其規(guī)律。現(xiàn)階段監(jiān)測頻率按4 h一次控制。溫度計(jì)埋設(shè)前，須檢驗(yàn)其是否完好，埋設(shè)后在混凝土覆蓋前進(jìn)行初始數(shù)據(jù)監(jiān)測，混凝土振搗0.5 h后進(jìn)行第一次數(shù)據(jù)監(jiān)測，以后每4 h進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集。所有溫度計(jì)數(shù)據(jù)采集時(shí)段為一個(gè)月。每一次混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)都及時(shí)通報(bào)給施工技術(shù)部的相關(guān)人員，以適勢調(diào)整通水冷卻的相關(guān)參數(shù)。溫度監(jiān)檢采用的檢測設(shè)備均應(yīng)先率定后使用;將玻璃棒類溫度計(jì)誤差控制在0.5℃以內(nèi)，電子類溫度計(jì)誤差控制在0.3℃以內(nèi)。氣溫驟降期間，增加溫度觀測次數(shù)，特別是在夜間。

3.3 混凝土保溫保濕

(1)混凝土保溫保濕。

混凝土養(yǎng)護(hù)對(duì)于混凝土強(qiáng)度增長及防止裂縫的產(chǎn)生尤為重要，故對(duì)混凝土一定要養(yǎng)護(hù)到位。

左右中隔墻、邊墻及底板混凝土養(yǎng)護(hù)按兩階段進(jìn)行:①春季。中隔墻、邊墻先用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)劑噴涂厚度為1～2 mm，后貼3 cm厚苯板進(jìn)行保溫。底板采用噴養(yǎng)護(hù)劑覆蓋+3 cm厚苯板+保溫卷材+蓋塑料薄膜進(jìn)行。②夏季。對(duì)混凝土收倉倉面及暴露的側(cè)面均采用流水養(yǎng)護(hù)，其抗沖耐磨混凝土保水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于180 d。

(2)注意事項(xiàng)。

①為保證全面做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，每班必須設(shè)專人穿著專用服裝，對(duì)各已澆筑完的倉面進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)。

②每倉混凝土應(yīng)有明確的混凝土收倉時(shí)間和具體養(yǎng)護(hù)時(shí)段的標(biāo)識(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)段為不少于180 d，盡可能延長。

③夏季日常養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查各倉面混凝土表面的干濕狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有局部干燥部位時(shí)，需及時(shí)用水管進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，確?；炷帘砻媸冀K處于濕潤狀態(tài)。

④春季經(jīng)常檢查保溫材料與混凝土表面的粘貼情況，發(fā)現(xiàn)有脫離表面和起皺時(shí)及時(shí)整理平整。

⑤夏季養(yǎng)護(hù)期間間隔4 h進(jìn)行養(yǎng)護(hù)水溫及環(huán)境氣溫測試并做好相關(guān)記錄，將養(yǎng)護(hù)水的水溫與環(huán)境水溫差控制在5℃左右;直接從江水中抽上來的水要經(jīng)水池放置一段時(shí)間后再利用，以與環(huán)境濕度進(jìn)行交換。

⑥當(dāng)工地晝夜平均氣溫連續(xù)3 d低于5℃或最低氣溫低于－3℃時(shí)，應(yīng)采取冬期施工措施;當(dāng)工地晝夜平均氣溫高于30℃時(shí)，應(yīng)采取夏期施工措施。

⑦混凝土拆模后，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以前且齡期達(dá)7 d前，新澆筑混凝土不得與流動(dòng)水接觸。

4 結(jié)語

通過制定一系列的混凝土溫控措施并對(duì)施工各環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，溢洪道泄槽段抗沖磨防空蝕底板混凝土施工質(zhì)量受控，外觀質(zhì)量得到業(yè)主、監(jiān)理一致好評(píng)，到目前為止，底板尚未出現(xiàn)溫度裂縫。