溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制

谢卫东

（中国水利水电第八工程有限公司 长沙市 410007）

1 概 述

1.1 工程概况

金沙江溪洛渡水电站工程是我国西电东送中线的骨干电源之一，位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江干流上，水电站枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物组成，电站总装机容量13 860 MW。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，建基面高程324.5 m，坝顶高程610.0 m。

1.2 混凝土温控特点、难点

（1）坝址区夏季气温较高、持续时间长（4～9月月平均气温均高于22℃，7、8月月平均气温高达27.1℃），要求相应时段的混凝土原材料降温幅度大，混凝土原材料温降问题较为突出；

（2）冬季多风且气候干燥，混凝土表面水份散发较快，需加强混凝土表面养护，防止混凝土表面裂缝的出现；

（3）拱坝中部孔洞多，结构复杂，施工难度大。底部厚度大，基础约束作用强，相应的温度控制标准严，难度大；

（4）陡坡坝段基础约束作用强，允许基础温差小，温度控制难度大。

2 混凝土温度控制标准

2.1 基础温差标准(表1)

表1 大坝允许基础温差表 ℃

2.2 上下层温差标准

老混凝土位于约束区时，上下层温差为15℃；老混凝土位于自由区时，上下层温差为18℃。

2.3 内外温差标准

内外温差为混凝土内部平均温度与当月月平均气温之差，根据外界不同的气温条件，溪洛渡大坝控制混凝土内外温差≤16℃。

2.4 混凝土内部允许最高温度标准

根据以上各种温控标准，确定混凝土内部允许最高温度要求如表2。

表2 大坝混凝土最高温度限制表 ℃

3 施工期大坝混凝土温度控制计算

3.1 混凝土出机口温度

混凝土出机口温度主要取决于拌和前各种原材料的温度。利用拌和前混凝土原材料总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等的原理，可求得混凝土的出机口温度To。

施工中各时段满足设计浇筑温度控制要求的混凝土出机口温度（表3）。

3.2 混凝土入仓温度计算

根据混凝土出机口温度、气温、太阳辐射热引起的气温升高值、混凝土在运输装料、卸料、转运等过程中热交换系数以及混凝土在运输过程中的热交换系数，计算出混凝土入仓温度结果（表4）。

3.3 混凝土早期最高温度计算

以设计要求的温控标准作为标准，根据内部最高温度计算公式，反推出在不同时段、不同部位施工混凝土时所必须采取的综合温控措施。具体计算结果及综合温控措施如表5。

表3 《拱坝混凝土温度控制施工技术要求（B版）》要求的出机口、浇筑温度表 ℃

表4 混凝土入仓温度计算结果表 ℃

表5 不同时段、不同综合温控措施下大坝混凝土计算内部最高温度汇总表 ℃

4 大坝混凝土温度控制与防裂综合措施

4.1 优化混凝土配合比、提高混凝土抗裂能力

选择发热量较低的中热水泥、较优骨料级配和优质粉煤灰，优选复合外加剂（减水剂和引气剂），降低混凝土单位水泥用量，以减少混凝土水化热温升和延缓水化热发散速率，降低混凝土内部温度。

4.2 合理安排混凝土施工程序、进度及时段

基础约束区、导流底孔、泄洪深孔和表孔等重要结构部位混凝土，在设计规定的间歇期内连续均匀上升，不出现薄层长间歇；其余部位基本做到短间歇均匀上升；尽量缩短固结灌浆时间；基础约束区混凝土尽量安排在10月～次年3月气温较低季节浇筑，避开4～9月高温季节，无法避开时尽可能避开白天高温时段。

4.3 采用综合温控措施，降低混凝土出机口、入仓及浇筑温度

降低混凝土浇筑温度主要从降低混凝土出机口温度和减少运输途中及仓面的温度回升两方面考虑。

（1）混凝土骨料采用深地弄取料，并采取加片冰、加制冷水拌和及粗骨料一、二次风冷以降低混凝土出机口温度。

（2）施工过程中需规划好供料平台侧卸车运输与卸料流程，使混凝土运输与卸料平畅，缩短混凝土运输时间，尽量减少不必要的倒运。

（3）高温季节浇筑混凝土时拟在仓面喷雾，以降低仓面气温；加快混凝土入仓速度和覆盖速度，在混凝土浇筑过程中，混凝土振捣密实后立即用20 mm厚聚乙烯保温被覆盖度。

（4）高温和较高温季节的混凝土浇筑完成后，采用自动喷水器对已浇混凝土进行不间断洒水养护，保持仓面潮湿，使混凝土充分散热。

（5）控制混凝合理土层间间歇期，层间间歇期不能过短也不能过长。对于1.5 m层厚，控制层间间歇（5～7）d左右；3.0 m 层厚，控制层间间歇（5～21）d。

4.4 混凝土通水冷却

（1）一期通 10℃冷水 11～28 d左右，流量 2.5 m3/h左右，用以削减混凝土水化热，将混凝土内部最高温度控制在设计允许的范围内；一期通水结束后闷温（3～5）d，然后进行中期冷却。表6为大坝混凝土一期冷却目标温度控制表。

表6 大坝混凝土一期冷却目标温度控制表 ℃

（2）中期冷却的目的是防止一期冷却后混凝土温度回升，减小二期冷却降温幅度和减小内外温差。中期冷却控温阶段拟采用10℃冷水，0.2 m3/h左右的小流量进行温度控制。中期冷却降温阶段通水温度为10℃冷水，流量（0.5～1.0）m3/h 左右。

（3）二期通8℃冷水，流量1 m3/h左右，具体流量根据现场测温数据进行调整，将混凝土内部温度在规定的时间内强迫冷却至接缝灌浆温度，以加快坝体接缝灌浆施工进度。

4.5 混凝土表面保护

（1）混凝土浇筑过程中，仓内气温高于23℃时，混凝土振捣密实后，混凝土坯层面上立即覆盖等效热交换系数 β≤20 kJ/（m2·h·℃）的保温材料进行隔热。

（2）混凝土浇筑收仓后，仓内气温高于20℃时，约束区混凝土层面上应立即覆盖等效热交换系数β≤10 kJ/（m2·h·℃）的保温材料进行隔热 12 h，但隔热时间最长不超过24 h，揭开隔热材料后进行湿养护。

（3）新浇混凝土层面采用湿养护方法，在养护期间进行连续不间断的养护以保持表面持续湿润，或养护到新混凝土覆盖或保温覆盖为止

（4）拱坝横缝面拆模后，立即覆盖等效热交换系数β≤10.0 kJ/（m2·h·℃）的保温材料进行保温，保护材料紧贴被保护面。

（5）拱坝上下游面及泄水孔洞部位拆模后，粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板进行全年保温隔热保护，聚苯乙烯泡沫塑料保温板厚度为：上游面50 mm，下游面30 mm。

5 结语

溪洛渡水电站大坝混凝土自2009年3月份开浇以来，除在基础约束区由于坝基建基面地质条件较差、基础固结灌浆要求高、施工时间较长、造成了部分固结灌浆盖重混凝土仓面因表面长间歇形成了裂缝外，大坝基础处理完成后，混凝土裂缝基本没有出现，说明了大坝混凝土温控及防裂综合措施是有效的，可以为以后类似高拱坝混凝土温控及防裂措施提供借鉴。