梁立剛

中國(guó)水利水電第十六局工程局有限責(zé)任公司 福建福州 350003

1 施工概況

吉林豐滿水電站重建工程包括大壩土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程。工程系在原豐滿大壩（老壩）下游120m處重建一座大壩（新壩），并利用豐滿三期發(fā)電廠房進(jìn)行施工導(dǎo)流。大壩混凝土拌合站距混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)約2.3km。吉林當(dāng)?shù)囟径嗄昶骄鶜鉁貫?10℃，冬季多年平均風(fēng)速為2.9m/s。

大壩共分為56個(gè)壩段，其中1#-19#壩段為左擋水壩段，10#-19#壩段為溢流壩段，20#-25#壩段為廠房壩段，26#-56#壩段為右擋水壩段。其攔污柵位于20#-25#廠房壩段，每個(gè)壩段左右岸方向長(zhǎng)度均為28m，上下游方向?yàn)?6.95m。每壩段均設(shè)有檢修門槽、事故門槽、攔污柵墩。攔污柵墩結(jié)構(gòu)為常態(tài)混凝土，上下游方向長(zhǎng)度為11.20m，單個(gè)攔污柵墩左右岸方向?yàn)?.0和3.0m寬，攔污柵門槽底部高程為EL220.00m，頂部高程為EL269.50m，高度為49.50m。

2 施工準(zhǔn)備及施工供風(fēng)、水、電措施

在進(jìn)入冬季施工前提前作好防寒、保暖、供熱等物資準(zhǔn)備，如采購(gòu)棉衣、棉被、橡塑海綿及自制用于混凝土保溫的電熱毯、混凝土澆筑的保溫暖棚的型鋼及鋼材，用于混凝土水平運(yùn)輸時(shí)融雪防滑的工業(yè)鹽或爐渣。為防止施工平臺(tái)防滑措施的無(wú)紡布等材料[1]。

攔污柵墩常態(tài)混凝土冬季施工用水采用灑水車供水。在廠房壩段壩前門機(jī)平臺(tái)附近設(shè)置2m×2m×2.5m保溫水箱儲(chǔ)存熱水，保溫水箱箱體采用12mm厚鋼板，水箱周圍及底部設(shè)置2層8cm厚XPS板用于保溫。XPS板外側(cè)圍繞一層三防帆布，并用鋼絲圍繞固定，且蓄水箱頂部密封，防止箱內(nèi)水與空氣接觸，造成熱量的散失與水的污染。蓄水箱底部安置DN20型水龍頭，用于蓄水箱積水的排放，蓄水箱內(nèi)部安裝U型防水電熱管給水進(jìn)行加熱。供水管路采用角鋼支架進(jìn)行架設(shè)，管路外側(cè)包裹2層橡塑海綿及加熱帶防止熱量損失。供水管至澆筑倉(cāng)面后用2寸塑料管分出若干接頭，并分別設(shè)置閘閥，以供多個(gè)用水設(shè)備同時(shí)使用。

經(jīng)計(jì)算冬季施工用電量，攔污柵墩冬季施工用電設(shè)備主要為門機(jī)三臺(tái)、塔機(jī)兩臺(tái)、振搗器、電焊機(jī)、倉(cāng)面施工照明等，施工現(xiàn)場(chǎng)2#環(huán)網(wǎng)柜可滿足廠房壩段用電負(fù)荷，主供電線路可從2#環(huán)網(wǎng)柜敷設(shè)接引，各支線路再?gòu)闹骶€路引接。

3 施工機(jī)械布置

攔污柵墩混凝土施工共布置2臺(tái)MQ1260/60門座式起重機(jī)、4臺(tái)塔機(jī)、6輛9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車、2臺(tái)62m天泵、2套HBT80地泵、2個(gè)集料斗等相關(guān)機(jī)械設(shè)備可保證兩個(gè)壩段同時(shí)進(jìn)行混凝土施工，其中主要的施工機(jī)械設(shè)備具體安排如下：

（1）MQ1260/60門座式起重機(jī)布置于攔污柵墩上游，塔機(jī)布置于25#壩段、20#壩段、21#壩段、24#壩段。主要進(jìn)行攔污柵墩混凝土模板、鋼筋等預(yù)埋件吊裝。

（2）攔污柵墩混凝土采用SY620C-8天泵進(jìn)行澆筑EL259.60以下混凝土，EL259.60以上混凝土采用地泵進(jìn)行澆筑，地泵布置于右擋水壩段30#壩段，泵管沿廠房壩段攔污柵墩與壩體聯(lián)系墻預(yù)留槽引至倉(cāng)內(nèi)[2]。

（3）6輛9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車主要負(fù)責(zé)攔污柵墩泵送混凝土運(yùn)輸，往返于拌和樓至廠房壩段壩前MQ1260門機(jī)平臺(tái)及右擋水壩段倉(cāng)內(nèi)。

4 冬季混凝土拌制技術(shù)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求混凝土澆筑倉(cāng)面溫度保證在9℃，結(jié)合吉林當(dāng)?shù)囟練鉁貧v史氣溫及風(fēng)速（冬季多年平均氣溫為-10℃；冬季多年平均風(fēng)速為2.9m/s）計(jì)算混凝土拌合樓出機(jī)口溫度需保證13℃-15℃。為此，需采用多種措施進(jìn)行混凝土生產(chǎn)。

混凝土拌和系統(tǒng)砂石骨料倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)需進(jìn)行封閉改造，儲(chǔ)料倉(cāng)地板埋設(shè)地?zé)峁?，?chǔ)料倉(cāng)外墻四周布設(shè)暖氣片，屋頂加蓋彩鋼瓦進(jìn)行封閉。以此保證骨料倉(cāng)為-2℃-正溫?；炷涟韬筒捎?3℃-15℃熱水拌制，經(jīng)拌和樓拌和后混凝土出機(jī)口溫度控制在11℃。

5 冬季混凝土運(yùn)輸技術(shù)

混凝土運(yùn)輸分為水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸，其水平運(yùn)輸采用混凝土罐車運(yùn)輸，在罐車料罐外覆蓋一層2層橡塑海綿+1層三防帆布?；炷链怪边\(yùn)輸采用輸送泵運(yùn)輸，泵管外包裹2層橡塑海綿+1層自制加熱帶防止熱量損失，防止混凝土入倉(cāng)后失去可塑性。保證混凝土入倉(cāng)為9℃-10℃。

一次，他們晚上11點(diǎn)發(fā)末車的時(shí)候，車廂里空無(wú)一人，夜的城市里也渺無(wú)人跡了，那個(gè)司機(jī)將操縱柄搬到低檔上，兩個(gè)人便在長(zhǎng)條的座位上風(fēng)流起來(lái)。

6 冬季混凝土澆筑技術(shù)

每個(gè)攔污柵墩面積制作保溫暖棚，暖棚支撐結(jié)構(gòu)采用混凝土澆筑鋼模板+鋼制欄桿，外側(cè)及暖棚頂部采用3層橡塑海綿+1層三防帆布包裹，具體形式附圖如下：

為防止混凝土澆筑過(guò)程中受凍，應(yīng)在鋼模板外部應(yīng)采取保溫措施，鋼模板外側(cè)設(shè)置橡塑海綿和三防帆布進(jìn)行保溫。鋼模板外側(cè)布置3層橡塑海綿+1層三防帆布對(duì)鋼模板進(jìn)行保溫，保溫材料鋪設(shè)時(shí)需向外延伸與懸臂翻升鋼模板外側(cè)保溫材料有效搭接，形成封閉空間加強(qiáng)保溫效果，并采用鐵絲進(jìn)行綁扎，有效連接固定。模板外側(cè)的橡塑海綿保溫材料應(yīng)固定牢固后再澆筑混凝土[3]。

為保證澆筑過(guò)程中倉(cāng)內(nèi)溫度滿足冬季施工要求，在棚內(nèi)布置工業(yè)暖風(fēng)機(jī)保證倉(cāng)內(nèi)溫度始終處于5℃以上正溫。根據(jù)外界氣溫、風(fēng)速、澆筑倉(cāng)面空間計(jì)算，單個(gè)暖棚需要2臺(tái)BV290E工業(yè)暖風(fēng)機(jī)供熱即可滿足施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑要求。其計(jì)算過(guò)程如下：

A、計(jì)算加熱空間體積，因單個(gè)暖棚體積為535m3，暖棚的面積A=119m2；

B、計(jì)算環(huán)境溫度與所需溫度差值：外部平均溫度-15℃，棚內(nèi)溫度5℃，tc-ta=20℃；

C、確定放熱系數(shù)：保溫不嚴(yán)密，查施工手冊(cè)傳熱系數(shù)計(jì)算如下：

下料口冷空氣滲入每小時(shí)的耗熱量：

暖棚每小時(shí)需要供熱量：

1KW=1k/4.18cal/s=861.24Kcal/h

BV290E工業(yè)暖風(fēng)機(jī)輸出功率為81kw。

根據(jù)計(jì)算單個(gè)暖棚按2個(gè)工業(yè)暖風(fēng)機(jī)布置。

E、最低熱流量計(jì)算：

確定最低要求系數(shù)：小于5000m3的建筑空間，系數(shù)B=3.0；大于5000m3的建筑空間，系數(shù)B=2.5。單個(gè)暖棚體積等于693m3，小于5000m3，B取3.0。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，最小熱空氣流量（D）=V×B=2079m3/h；

選用BV290E工業(yè)暖風(fēng)機(jī)，熱空氣輸出量：6600m3/h，單個(gè)暖棚時(shí)2臺(tái)工業(yè)暖風(fēng)機(jī)即可滿足要求。

混凝土澆筑施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)，外界氣溫每4h測(cè)量一次，混凝土拌和水溫每2h測(cè)量一次，混凝土出機(jī)口溫度和澆筑現(xiàn)場(chǎng)混凝土溫度每2h測(cè)量一次。暖棚內(nèi)選擇有代表性的位置進(jìn)行測(cè)溫，每晝夜測(cè)溫不少于4次，混凝土澆筑前的倉(cāng)面清理盡可能在白天氣溫較高時(shí)段施工，避開氣溫低于0℃或夜間沖洗。

澆筑過(guò)程中如遇小雨天氣或雪天天氣及時(shí)采用橡塑海綿及三防帆布覆蓋倉(cāng)面，保持倉(cāng)面不受雨、雪水浸泡。嚴(yán)禁將冰雪、凍塊帶入倉(cāng)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)及時(shí)清理出倉(cāng)。為保證混凝土澆筑質(zhì)量，盡量選擇氣溫相對(duì)較高的白天進(jìn)行混凝土澆筑施工。

澆筑過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)入倉(cāng)溫度的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度人員、拌和系統(tǒng)負(fù)責(zé)人及技術(shù)負(fù)責(zé)人。技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷調(diào)整各個(gè)環(huán)節(jié)溫度。澆筑過(guò)程中應(yīng)埋設(shè)溫度傳感計(jì)，以便后期養(yǎng)護(hù)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度，為后期采用不同養(yǎng)護(hù)方式提供數(shù)據(jù)支撐。

7 混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)需保證暖棚內(nèi)溫度始終保持正溫，根據(jù)本項(xiàng)目大壩混凝土溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線顯示，大體積混凝土澆筑后通水冷卻情況下水化熱3-7天內(nèi)達(dá)到峰值23-25℃，之后逐漸衰減。綜合考慮各種因素后計(jì)算，攔污柵墩混凝土澆筑完成后采用塑料布、橡塑海綿、三防帆布等保溫材料進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)應(yīng)始終保證暖棚內(nèi)溫度為正溫。保溫材料不能直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土面上，可先覆蓋塑料薄膜，上部再覆橡塑海綿保溫材料，之后再覆蓋三防帆布。大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫?；炷敛鹉：髴?yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。保溫材料采用2cm厚的橡塑海綿+三防帆布進(jìn)行保溫?；炷敛鹉r(shí)間及養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)混凝土測(cè)溫計(jì)及強(qiáng)度進(jìn)行確定。

8 混凝土澆筑后的質(zhì)量檢查

冬季混凝土施工澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的內(nèi)部溫度變化，并采取有效防護(hù)措施，避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。埋設(shè)的測(cè)溫計(jì)均應(yīng)進(jìn)行編號(hào)，繪制布置圖，防止漏測(cè)。已澆筑混凝土塊體內(nèi)部溫度設(shè)溫度計(jì)傳感器進(jìn)行測(cè)量，8h觀測(cè)一次。當(dāng)外界溫度、濕度、風(fēng)速等氣象要素變化時(shí)，每6小時(shí)觀測(cè)一次。

9 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以豐滿水電站大壩攔污柵常態(tài)混凝土暖棚法冬季施工為例，從整個(gè)混凝土生產(chǎn)拌制、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行技術(shù)分析，特別詮釋了混凝土澆筑過(guò)程中暖棚法供熱計(jì)算及混凝土澆筑的施工技術(shù)。為其他類似工程提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。