桐子林水电站导流明渠大体积混凝土温度控制措施

2012-10-22郭建和

水力发电 2012年1期

郭建和

（中国人民武装警察部队水电第三总队第九支队，四川成都 611130）

桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内，是雅砻江干流梯级中最后一级电站。电站以发电为主兼有下游综合用水要求，水库正常蓄水位1 015 m，总库容0.912亿m3，电站装机容量600 MW。电站站址处昼夜温差大，夏季温度高，为防止混凝土产生裂缝，桐子林电站导流明渠工程对混凝土采取了温度控制措施。

1 温度控制标准

1.1 准稳定温度

导流明渠准稳定温度见表1、2。

表1 明渠结合段及上游段准稳定温度（最低）

1.2 允许基础温差

导流明渠混凝土基础允许温差见表3、4。

表2 明渠出口段准稳定温度（最低）

表3 明渠结合段及上游段混凝土允许基础温差

1.3 内外温差标准

为了防止明渠内外温差过大引起混凝土表面产生裂缝，施工中坝体内外温差要求控制在18℃。

表4 明渠下游段混凝土允许基础温差

1.4 上、下层温差标准

自由区范围内，在间歇期超过28 d的老混凝土面上继续浇筑混凝土时，当上层短间歇均匀上升的高度大于0.5块长时，上下层温差22℃；当上层混凝土上升的高度小于0.5块长时，温差按基础强约束区考虑。

1.5 最高温度控制

允许最高温度见表5、6。

表5 结合段及上游段混凝土允许最高温度

表6 下游段混凝土允许最高温度

2 温控的主要措施

2.1 降低混凝土水化热温升

桐子林水电站导流明渠工程使用水泥（P.O42.5）、粉煤灰 (Ⅱ级粉煤灰）为业主统供，为降低混凝土水化热温升，优化配合比减少了单位水泥用量、选择优质外加剂成为其主要措施。左导墙混凝土（C20、C25）主要配合比设计，见表7、8。

表7 常态混凝土设计指标

表8 左导墙混凝土施工配合比

2.2 降低混凝土浇筑温度措施

2.2.1 降低出机口温度

（1）降低骨料温度。粗骨料3月～10月采取遮阳，骨料料堆高度要大于6 m，细骨料要常年采取遮雨措施，防止雨水进入成品砂堆。

（2）加冰和用低温水拌和混凝土。桐子林水电站左导墙浇筑过程中，对混凝土骨料采用风冷等措施进行预冷，并采取加片冰、加制冷水拌和等措施以降低混凝土出机口温度。明渠混凝土11月～2月自然拌和、自然浇筑、其他季节出机口不高于15℃。经测量，出机口控制温度见表9。

表9 混凝土出机口温度抽检结果统计

2.2.2 浇筑分层与间歇期

底板混凝土浇筑层厚1.5 m，左导墙混凝土浇筑层厚3.0 m，最小间歇期5～7 d，最大层间歇期不宜超过21 d。采取平铺浇筑方式。

2.2.3 降低混凝土入仓温度和浇筑温度

（1）高温季节控制混凝土从出机口至仓面混凝土覆盖前的温度回升值不应超过4℃，因此必须做好混凝土运输过程中的保温措施。采用以自卸汽车运输的混凝土，在自卸汽车顶面设遮阳棚，车厢外加5 cm厚聚苯乙烯泡沫材料。根据现场收集数据，采取运输过程的温控措施后，从出机口到混凝土入仓，运输过程的温升能控制在2～3℃。

（2）高温季节，施工一般安排在早晚及夜间气温低的时段浇筑。高温季节混凝土浇筑过程中，铺料层部分振捣完毕在上层覆盖前采取覆盖遮阳材料的措施以防止气温倒灌。

（3）当浇筑仓内气温高于25℃时，进行仓面喷雾，直到上层混凝土浇筑准备工作开始，以降低仓面环境温度。喷雾时水分要求雾滴直径达到40～80 μm，以防止混凝土表面泛出水泥浆液。采取了这些措施后有效的抑制了混凝土温度的回升，保证了混凝土的入仓温度和浇筑温度。经现场1 607次抽检，采取上述措施后，混凝土入仓温度由不采取任何措施的19～27℃降至13～19℃，浇筑温度由19～28℃降至14～20℃。

2.2.4 表面保护和养护

（1）高温季节（3月～10月）左导墙混凝土采用了悬挂花管流水养护，底板采用了蓄水流水养护散热。

（2）低温季节（11月～2月）浇筑的混凝土，每层混凝土浇筑结束后，在其上表面用一层3 cm厚聚苯乙烯泡沫塑料板覆盖。

3 通水冷却

混凝土下料浇筑即可开始一期通水冷却。4月～10月一期通水采用通12℃制冷水，通水21 d；11月～3月采用通天然河水，冷却水流量1.2～2.5 m3/h，通水21 d；同时要求降温阶段最大日降温速率≤0.5℃／d。

4 施工效果

采取了诸多措施之后，在底板混凝土质量验收中对表面裂缝进行了普查，只有极少细微的表面裂缝，60%的表面裂缝出现在浇筑后8～15 d之间，在浇筑20 d后裂缝没有太大发展，没有发现危害性裂缝。特别是左导墙墙身混凝土高峰浇筑时间段集中在了温控要求的3～4月，完工后的裂缝普查中，未发现任何裂缝，由此说明在浇筑过程中的温控措施是有效的。