溪洛渡大坝高温季节混凝土浇筑温控措施

曹 华，向 飞

(四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川成都 610072)

1 前 言

溪洛渡水电站枢纽工程由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高278.00m，坝顶高程610.00m，顶拱中心线弧长681.51m。泄洪消能建筑物采取“分散泄洪、分区消能”的布置原则，在坝身布设7个表孔、8个深孔与两岸4条泄洪洞共同泄洪，坝后设有水垫塘消能。发电厂房为地下式，分设在左、右两岸山体内，各装机9台单机容量为770MW的水轮发电机组，总装机容量13 860MW。

供应大坝混凝土的拌合楼设置在右岸高程610.00m平台和4号路进口高程600.00m平台，拌合楼容量为4.5×4m3/楼。混凝土垂直运输设计了5台30t布置在同一高程的平移式缆机，每台缆机配备30t侧卸车2～3台。

溪洛渡大坝混凝土共计657.9万m3，合同工期共计51个月，要求大坝混凝土必须全年生产，且在高温季节仍然要保持较高的混凝土浇筑强度。

2 气象条件及混凝土浇筑温度

电站坝址区夏季气温高，持续时间长，从5月份到9月份的平均气温达到了23℃以上，7月、8月月平均气温高达27.1℃。混凝土浇筑温度的控制要求高，气温统计和设计浇筑温度要求见表1、2。

表1 溪洛渡枢纽各月平均气温统计 ℃

表2 混凝土浇筑温度分月控制 ℃

3 高温季节混凝土浇筑控制措施

3.1 严格按照开仓条件进行开仓

溪洛渡大坝混凝土在高温季节浇筑过程中，开仓前遇到以下情况时，禁止开仓。

(1)拌和楼有故障或拌合楼单楼运行时，拌和楼强度不满足仓面设计要求的(单台拌和楼实际生产强度按180m3/h计)，不允许开仓;

(2)混凝土初凝时间小于8h或大于等于12h的不允许开仓;

(3)缆机有故障或配置缆机数量不满足浇筑覆盖强度要求时不允许开仓;

(4)仓面资源未完全到位时不允许开仓;

(5)喷雾设备不能正常运行的不允许开仓;

(6)冷却水管未经过通水测试的不允许开仓;

(7)冷水机组不能正常运行的不允许开仓;

(8)中雨或长时间小雨天气下不允许开仓。

除上述情况外，如存在其他未知状况严重影响混凝土浇筑温度、混凝土内部温度控制、混凝土特性、混凝土覆盖强度情况时，不允许开仓。

3.2 出机口温度和入仓温度控制

根据设计技术要求，混凝土出机口温度最低按照高于5℃、低于7℃控制。因此对骨料采取了一次、二次风冷措施进行预冷，并采取加冰、加制冷水拌合措施以降低混凝土出机口温度。根据理论计算，每立方米混凝土加10kg冰，可降低出机口温度1.1～1.2℃左右;每立方米混凝土加10kg 3～4℃低温冷水拌和，可降低出机口温度0.22～0.25℃左右;骨料温度每降低1℃，可降低出机口温度0.6℃左右;砂石温度每降低1℃，可降低出机口温度0.2℃左右。溪洛渡大坝C18040混凝土骨料预冷组合措施参考表3控制。其他标号的混凝土可以按照C18040混凝土配比进行换算。

大坝混凝土出机口温度控制符合率必须达到85%以上，对于合格率低于85%的浇筑仓面，对浇筑温度进行预警，要加强对后续仓面喷雾、保温、通水的控制力度。

表3 C18040混凝土各种预冷组合措施下出机口温度参考 ℃

3.3 混凝土运输过程的温度控制

减少周转次数是控制混凝土运输过程中温度回升的最有效办法。溪洛渡大坝混凝土采用侧卸汽车+缆机配9m3立罐入仓。高线混凝土系统位于右岸610m高程平台，侧卸车自系统至供料平台平均运距约157m，运行时间不超过1min。缆机垂直距离最长约为300m，时间控制在3min内。总体上，混凝土从拌合楼至仓面的时间控制在6min内，混凝土运输过程中的温升不大于1℃。

3.4 仓面温控

3.4.1 仓面温控主要措施

仓面温控措施主要采取高强度入仓、坯层覆盖保温被、喷雾冷却和通仓铺设冷却水管。

(1)高强度入仓。溪洛渡大坝混凝土浇筑通常按照3.0m升层浇筑，共计分为6个坯层，按照0.4m+0.5m×3+0.55m×2设计。

根据设计技术要求，大坝混凝土第一坯层覆盖时间必须在4.5h以下，其余坯层覆盖时间必须不大于4h;每台缆机的小时入仓强度必须达到90m3/h以上。所设置的拌合楼和缆机完全满足要求。

(2)浇筑过程中覆盖保温被。通过试验，采用外包三防篷盖帆布、聚乙烯发泡材料为内芯的保温被(规格厚度2cm，长×宽=2.0m×4.0m)，铺设过程中搭接长度不小于10cm。实测数据表明，在进行下一坯层混凝土浇筑前覆盖有保温被的比未覆盖保温被的混凝土温度低2～3℃，坯层覆盖保温被是防止浇筑温度快速回升的关键手段。配置保温被的面积必须达到仓面理论面积的1/3及以上，满足“不下料、不平仓、不振捣区域全部覆盖保温被的基本要求;在中午、下午高温时段，每台缆机浇筑控制范围内的保温被施工必须保证至少4人，负责循环覆盖和揭开;同时配置3～4人专门进行仓面喷雾作业，主要负责运行、检查喷雾机喷雾效果，当喷雾机效果不满足要求时，补充冲毛枪辅助喷雾。”

(3)浇筑过程喷雾。根据实验数据，喷雾机安装距离控制在10～15m、高度不大于5m工况下，可以有效降低仓面小环境温度5～7℃，保持仓面湿润状态，有效降低混凝土温升和水分的散失。

(4)通水冷却。大坝通水冷却水管为HDPE塑料管，导热系数不小于1.0kJ/(m·h·℃)，拉升屈服应力不小于20MPa，破坏内水静水压力不小于2MPa，单根冷却水管长度不大于300m。冷却水管分别铺设在第一和第四坯层上。高温季节冷却水管铺设间距为1.0m。

冷却水管铺设完毕后立即开始通压力不低于0.18MPa的循环水，每支冷却水管通水流量不低于1.2～1.5m3/h。

3.4.2 浇筑过程中的调整与处理

溪洛渡大坝混凝土在高温时段浇筑时，根据现场出现的情况，及时作出相应的调整和处理:

(1)出机口温度超标引起入仓温度超标，仓面测温人员必须告知拌和楼，及时调整出机口温度。

(2)混凝土运输时间过长引起入仓温度超标，必须对引起混凝土运输时间过长的原因进行排查。如果是由于侧卸车候机时间过长引起的，可适当减少侧卸车数量，减少侧卸车等候时间;如果是由于缆机故障造成的，则必须及时排除缆机故障。仓面混凝土采用薄层浇筑，减少相应缆机所对应的侧卸车数量。

(3)如果大气温度过高引起入仓温度超标，此种情况下可联系拌和楼，适当降低出机口温度。

(4)如在混凝土运输过程中采取了设计要求的保温措施后，仓面喷雾和保温也比较到位，浇筑温度依然超标时，如超标值不大于2℃，则降低出机口温度或采取薄层浇筑进行调整。

(5)极端高温天气处理:当仓面温度高于37℃时，没有开仓的混凝土禁止开仓，已开仓的混凝土除采取正常的喷雾外，需临时增设冲毛枪进行喷雾降温，且必要时可采取40cm层厚的薄层浇筑。

(6)加强对接头处的处理，接头处混凝土浇筑完成后，必须及时覆盖以加强对其保温。

(7)本仓混凝土浇筑完成后，如果发现浇筑温度超标，则根据超标情况适当加大一期通水流量，且混凝土初凝后在其表面进行流水养护。气温骤降期间可暂不做处理。

4 结束语

溪洛渡大坝在2010年高温季节生产混凝土69.95万m3、2011年高温季节生产混凝土93.01万m3，2012年5月至7月已经生产混凝土55.97万m3。实测大坝混凝土浇筑温度最高14.1℃，最低8.6℃，浇筑温度符合率达到了92.66%，高于设计要求的85%。可见，溪洛渡大坝混凝土在高温季节浇筑所采取的措施是成功的。