王曉麗++侯彬

[摘 要]在大體積混凝土結構中，溫度控制具有重要的意義。碾壓混凝拱壩的溫度有它不同于常規(guī)混凝土壩的特點，必須考慮這些特點，才能有效的控制壩體溫度。本文就碾壓混凝土拱壩施工溫度控制措施進行分析。

[關鍵詞]碾壓混凝土；拱壩；溫度控制

中圖分類號：TV642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）47-0129-01

一、工程概況

某大壩為碾壓混凝土拱壩，壩頂高程1409.50m，最大壩高141.50m，壩頂長449.87m，壩頂寬8.00m，拱冠梁壩底厚35m，厚高比0.247，壩體為全斷面碾壓混凝土。

二、壩體混凝土溫度控制標準

根據(jù)大壩三維有限元溫度仿真計算，為保證壩體應力滿足規(guī)范要求，提出了碾壓混凝土拱壩各月份壩體混凝土溫度控制標準。

2.1 壩體混凝土允許峰值溫度

各月份壩體內部混凝土峰值溫度控制標準見表1。

2.2 壩體混凝土基礎溫差

根據(jù)大壩溫控仿真計算分析和《混凝土拱壩設計規(guī)范》（DL/T5346-1506）中的有關規(guī)定，并參照碾壓混凝土拱壩的施工經(jīng)驗，確定本工程的允許基礎溫差見表2。

2.3 壩體混凝土分期溫控目標及封拱溫度

設計規(guī)定混凝土冷卻分期目標及封拱溫度如表3：

三、碾壓混凝土溫控措施

3.1 優(yōu)化混凝土配合比

選用優(yōu)質粉煤灰，摻高效緩凝減水劑，通過優(yōu)化碾壓混凝土配合比，降低水泥用量，從而降低混凝土絕熱溫升。根據(jù)碾壓混凝土配合比優(yōu)選及性能試驗成果，Ⅲ級配碾壓混凝土的極限拉伸值（90d）大于140×10-6，對提高混凝土的抗裂性能有利，但其絕熱溫升（90d）高達25℃，需采取一定的溫控措施來控制混凝土內部峰值溫度。

3.2 控制澆筑溫度

（1）水泥、粉煤灰等原材料提前組織進場，以降低其出廠溫度。

（2）骨料采用地壟取料，控制骨料堆高大于6m，骨料溫度不大于月平均氣溫，并采用地弄取料。

（3）混凝土運輸、傳料設備采取遮陽防曬措施，盡量縮短其暴曬時間。

（4）高溫季節(jié)施工時，為了防止熱量倒灌，采取噴水霧等措施，形成混凝土澆筑倉面小氣候，降低倉面溫度。合理安排澆筑時段，將混凝土澆筑盡量安排在早晚和夜間施工。

（5）盡量安排澆筑塊尺寸較大、溫度控制較嚴部位的混凝土在低溫季節(jié)施工。

3.3 合理安排澆筑分層和層間間歇

碾壓混凝土每間歇層澆筑高度一般不小于3m，每一碾壓層厚度按300mm控制。碾壓混凝土層間施工時間控制在5～8h之內，并且碾壓混凝土從拌和樓出機口出來至混凝土在倉面碾壓完成，宜控制在2h之內。碾壓混凝土間歇層間歇時間控制在4d左右，最長不能超過15d。除渡汛期間和高溫期停澆碾壓混凝土外，其他時間碾壓混凝土嚴禁長間歇。

3.4 壩體內預埋冷卻水管

（1）冷卻水管布置原則。碾壓混凝土壩體內部冷卻水管采用φ32mm聚丙烯塑料管（PPR），管材的導熱系數(shù)宜為1.0W/（m·℃），管壁厚度宜為2～2.5mm。在倉面上冷卻水管呈“S”形布置，按1500mm（碾壓厚度）×1500mm（水管間距）布置，，單根水管長度不宜超過250m。

（2）一期通水冷卻。一期通水冷卻一般起削峰作用，消減混凝土內部的峰值溫度，使壩體內部混凝土峰值溫度不超過設計要求的允許值。壩體混凝土初期冷卻在混凝土碾壓完成后12h內進行。

水管通水冷卻時管內水溫與管外混凝土溫度相差過大和冷卻速度過快會產(chǎn)生裂縫，一期通水時冷卻水管內水溫與壩體內部的混凝土溫度之差控制在20℃之內。在通水冷卻時，壩體混凝土冷卻速率不應超過1℃/d。每隔24h變換一次水流方向，通水流量為1.2m3/h～2.0m3/h。

（3）中期通水冷卻。中期通水冷卻是削減壩體內外溫差，預防壩塊產(chǎn)生表面或深層裂縫的有效措施之一，也是在后期冷卻前進行澆筑塊的再降溫，降低后期冷卻容量。中期通水應根據(jù)施工進度和封拱灌漿時間而定，可安排在初期通水冷卻后立即進行，也可安排在二期冷卻前1個月進行。中期通水一般采用河水，通水歷時為1個月左右，以壩體混凝土溫度降至略高于年平均氣溫為準。

（4）二期通水冷卻。后期通水是使混凝土柱狀塊達到接縫灌漿溫度的必要措施，目的是將壩體溫度降至溫控標準中規(guī)定的封拱溫度。二期通水在封拱灌漿前2個月前進行，通15℃冷卻水60d。通水過程中24h換向1次。初始通水流量不超過1.2m3/h，但要根據(jù)壩體中心溫度日均降幅調整。二期通水溫度與混凝土溫度之差控制在15℃以內。通水后壩體中心溫度的日均降幅<0.3℃/d。達到預定溫度后應提高水溫以保持壩體內部溫度恒定。

3.5 低溫季節(jié)保溫措施

（1）壩面和倉面保溫。壩面保溫是為了有效防止氣溫驟降使壩體混凝土產(chǎn)生裂縫而采取的措施。如果氣溫驟降，壩體表層混凝土溫降梯度較大，易在混凝土表層先形成表層裂縫，后期極有可能發(fā)展延伸、逐步加大。當遇氣溫驟降（日平均氣溫2～3d連續(xù)下降超過6℃）時，所有新澆混凝土需要采取適當有效的表面保溫措施。表面保溫后的混凝土表面等效防熱系數(shù)β不大于2.43KJ/m2·h·℃。

（2）壩體孔洞和廊道保溫?？紤]到壩體放空洞和廊道口等部位超冷現(xiàn)象和應力集中，控制混凝土最高溫度比一般的基礎約束塊低（約3～4℃）。因此，需加強上述部位的表面保溫措施。工程上一般將聚苯乙烯泡沫塑料板貼在模板內側進行保溫。盡量在孔洞過水之前經(jīng)過中期冷卻，把混凝土溫度降到設計規(guī)定溫度，減少過水時的混凝土內外溫差。

3.6 下閘蓄水溫度

下閘蓄水時水溫過低會對壩體上游表面混凝土產(chǎn)生冷擊，使壩體上游面產(chǎn)生表面裂縫。故水庫在下閘蓄水時要求蓄水水溫不低于10℃，水庫蓄水水位宜緩慢上升。

四、結束語

（1）碾壓混凝土拱壩溫度控制措施經(jīng)濟合理，能夠有效控制壩體混凝土的最高溫度，滿足混凝土抗裂要求，對類似工程具有一定參考借鑒作用。

（2）碾壓混凝土拱壩一般采用通倉澆筑，溫度控制是保證工程質量和進度的關鍵措施之一，應引起高度重視。

參考文獻

[1] 魏順卿.混凝土拱壩施工仿真分析及溫度控制研究[D].浙江工業(yè)大學，2014.

[2] 石秀珍.混凝土雙曲拱壩施工溫度控制[J].科技與企業(yè)，2013，（03）：185.