李永生

（云南龍江水利樞紐開發(fā)有限公司，云南 潞西 678400）

1 工程概述

龍江水電站樞紐工程是以發(fā)電、防洪為主，兼顧灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、供水及改善環(huán)境、發(fā)展旅游等綜合性水利樞紐工程。水庫總庫容12.17×108m3，電站總裝機容量240 MW。工程規(guī)模為大（1）型，工程等級為Ⅰ等。

樞紐由混凝土雙曲拱壩、壩身泄洪表孔、放水深孔、壩下消能塘及引水發(fā)電系統(tǒng)組成?；炷凉皦螇雾敻叱?75.00 m，最大壩高110 m，拱冠梁底寬23.01 m，最大拱端厚度27.84 m，壩頂中心線弧長389.8 m。大壩不設(shè)縱縫，橫縫間距一般為16～20 m，共26個壩段。

澆筑分層形式為基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚1.5～2.0 m，非基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚3 m。大壩混凝土總方量約為58×104m3。

根據(jù)氣象站資料統(tǒng)計，壩址多年平均氣溫19.5℃，極端最高氣溫36.2℃，極端最低氣溫-0.6℃。流域內(nèi)多西南風，最大風速為15.7 m/s，相應風向為西風。壩址區(qū)氣象條件見表1。

2 設(shè)計溫控指標

1）根據(jù)龍江的實際情況，壩體的封拱溫度見表2。壩基回填混凝土基礎(chǔ)封拱溫度18℃

2）壩體混凝土允許最高溫度。根據(jù)龍江壩體混凝土特性，其混凝土基礎(chǔ)允許溫差及允許最高溫度見表3、表4。

3）混凝土澆筑溫度。各壩段各月設(shè)計要求澆筑溫度見表5。5—9月是控制澆筑溫度的重點時段，因此必須采取一系列的溫控措施，降低混凝土出機口溫度及澆筑溫度，控制壩體混凝土溫度在設(shè)計范圍內(nèi)。

表1 氣象站氣溫特征值統(tǒng)計表 ℃

表2 壩體封拱溫度表

表3 基礎(chǔ)允許溫差標準

表4 壩體設(shè)計允許最高溫度 ℃

表5 拱壩壩段基礎(chǔ)各月澆筑溫度 ℃

3 混凝土施工溫控措施

3.1 選擇混凝土原材料

3.1.1 水泥

水泥是混凝土的主要成分，同時也是混凝土溫度變化的主要因素，在滿足結(jié)構(gòu)要求的情況下應盡量選用水化熱較低的水泥。通過對資質(zhì)較高、生產(chǎn)規(guī)模較大的紅河州開遠水泥廠、昆明水泥廠、大理滇西水泥廠對比，其生產(chǎn)能力、品質(zhì)等均滿足要求，考慮到運距，最終采用云南大理滇西水泥廠生產(chǎn)的上登牌中熱硅酸鹽水泥（P.MH42.5）。上登42.5中熱水泥各項指標滿足規(guī)范要求，其MgO含量達到了4.5%～5.0%的范圍，具有顯著的延遲微膨脹性能，可有效地補償混凝土收縮，提高混凝土的抗裂性，且3 d和7 d的水化熱明顯低于國家標準的規(guī)定，有利于削減混凝土的水化熱溫升。水泥物理力學性能、化學分析試驗結(jié)果表6。

3.1.2 摻合料

采用摻合料是降低水泥用量的一個重要措施，不但可以節(jié)約水泥還可以減少水化熱。因技術(shù)成熟、后期強度增長較大等因素，粉煤灰是首選的摻合料。但由于龍江工程附近缺少粉煤灰的供應，需選用其它摻合料來滿足工程的需要。通過市場調(diào)研，龍陵江騰火山灰和騰沖華輝火山灰的生產(chǎn)能力、品質(zhì)等均滿足要求，考慮到運距，最終采用龍陵江騰火山灰。江騰火山灰細度、需水量比及燒失量滿足規(guī)范要求，摻用量可達25%。

表6 水泥物理力學性能化學分析試驗結(jié)果

3.2 優(yōu)化混凝土配合比

在施工條件允許的范圍內(nèi)，使用大級配和低塌落度混凝土，可以減少水泥用量。試驗表明：在水膠比相同的條件下，Ⅳ級配混凝土比Ⅲ級配混凝土減少水泥用量12.2%；塌落度5～7 cm的混凝土比7～9 cm的混凝土減少水泥用量約8 kg/m3?？紤]到該工程混凝土拌合站位于大壩上游約2.0 km處，混凝土水平運輸采用自卸車，垂直運輸采用纜機，倉面面積120～550 m2，澆筑層厚1.5～3.0 m，因此，盡量采用Ⅳ級配混凝土，混凝土澆筑基本采用5～7 cm的塌落度。龍江水電站大壩混凝土施工主要配合比見表7。

表7 龍江水電站大壩混凝土施工主要配合比

3.3 降低混凝土澆筑溫度

1）降低料倉骨料溫度。成品骨料堆放場地骨料的堆高最低為6 m，儲備充分，一般骨料儲量滿足4 d的混凝土澆筑需要，并通過地弄取料。

2）調(diào)節(jié)料倉內(nèi)的粗骨料預冷采用風冷。根據(jù)澆筑情況，提前12 h進行骨料預冷。

3）為防止骨料溫度回升，骨料從預冷倉到拌合樓，皮帶機運輸安裝遮陽板。

4）混凝土拌合時，采用加片冰、加制冷水，以降低混凝土出機口溫度。根據(jù)澆筑情況，每立方米混凝土加冰10 kg片冰可降低混凝土出機口溫度1.0～1.3℃，混凝土拌合時，最大加冰量40 kg，混凝土出機口溫度即可滿足要求。

5）減少混凝土的溫度回升。運輸混凝土的自卸車，其頂部加設(shè)活動式遮陽棚，自卸車裝滿料出樓前，人工將遮陽棚拉好，防止陽光直射，側(cè)面安裝保溫隔熱板；混凝土澆筑時，基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚按1.5 m控制，非約束區(qū)按3.0 m控制，澆筑采用臺階法，倉內(nèi)配置平倉機，加快混凝土覆蓋速度，澆筑過程中，當氣溫高于23℃時，采用噴霧機噴霧，倉面面積在400 m2以下使用兩臺噴霧機，倉面面積在400 m2以上使用3臺噴霧機，使用噴霧機后，能使混凝土澆筑倉面形成小氣候區(qū)，比外界大氣溫度低3～5℃。部分壩段混凝土入倉溫度和澆筑溫度見表8。

表8 部分壩段混凝土入倉溫度澆筑溫度統(tǒng)計表

3.4 降低混凝土的水化熱溫升、降低壩體內(nèi)外溫差

壩體內(nèi)部冷卻水管采用φ25 mm鋼管（基礎(chǔ)灌漿區(qū)）或φ32 mm聚乙烯塑料管（PE管），冷卻水管在壩內(nèi)按蛇形布置，壩內(nèi)冷卻水管間距：鋼管，基礎(chǔ)約束區(qū)為1.5 m×1.5 m（水管間距）；PE管，基礎(chǔ)約束區(qū)為1.5 m（澆筑層厚）×1.0 m（水管間距）。

初期通水采用6～8℃制冷水，通水流量不小于18 L/min，在混凝土澆筑收倉后12 h內(nèi)開始進行。中期通水采用江水，水管通水流量20～25 L/min，保證每月通水時間不少于600 h，總通水時間一般為1.5～2.5月，以混凝土壩體溫度達到20～22℃為準。后期通水采用制冷水，水溫為6～10℃，通水時間30～40 d，通水時間以壩體達到灌漿溫度為準。根據(jù)測溫資料分析，采用6～8℃制冷水冷卻，混凝土平均日降溫幅度為0.35℃左右。

3.5 表面保護

一般在混凝土收倉后12～18 h內(nèi)即開始流水或灑水養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護時間一般不少于28 d。永久暴露面采用φ25 mm的塑料管長期流水養(yǎng)護，通水量為15 L/min左右，拆模后即開始流水養(yǎng)護。左右兩側(cè)使用的鍵槽模板，進行小流量的水噴灑或人工灑水養(yǎng)護。水平倉面的養(yǎng)護，在混凝土收倉12～18 h后即可進行人工灑水養(yǎng)護，使倉面保持濕潤、不干燥的狀態(tài)，養(yǎng)護時間直至下一倉澆筑為止。

4 大壩溫度控制監(jiān)測分析

施工期間，壩體溫度計是隨著壩體混凝土澆筑而埋設(shè)的，10，14，17號壩段均埋設(shè)了壩體溫度計。根據(jù)監(jiān)測成果分析表明：混凝土澆筑初期，由于混凝土水化熱的作用，混凝土初期溫度偏高。然后，隨著混凝土水化熱的消散，溫度逐漸降低，埋設(shè)在上、下游表面附近的混凝土溫度測值下降較快，而埋深較深的溫度計測值下降較慢，符合混凝土溫度變化的一般規(guī)律。10號壩段壩體溫度結(jié)果見圖1。

圖1 10號壩段壩體溫度監(jiān)測結(jié)果

5 結(jié)語

下閘蓄水前，壩體裂縫檢查，未發(fā)現(xiàn)危害性裂縫。下閘蓄水后，擋水建筑物運行良好，說明龍江水電站雙曲拱壩混凝土高溫季節(jié)施工溫控措施是到位的，溫控結(jié)果滿足設(shè)計要求。同時，在施工過程中，應成立混凝土溫控管理小組，加強溫控監(jiān)測、資料收集和分析，并根據(jù)實際情況及時進行調(diào)整，是混凝土溫控目的實現(xiàn)的重要措施。

通過龍江水電站雙曲拱壩混凝土高溫季節(jié)施工，在原材料選擇、出機口溫度、澆筑溫度以及壩體內(nèi)部溫度控制等方面取得了一定的經(jīng)驗值，值得在該地區(qū)類似工程中推廣。