混凝土大坝高温条件下施工的温控措施

摘 要：大量的混凝土大坝施工经验表明，其施工质量的好坏与温度控制措施是否合理，实施是否到位有直接关系。在现实水利水电工程建设中完全避开高温季节施基本不可能，因此在恶劣的高温条件下组织大坝施工，采取科学的温控措施，对提升大坝整体施工质量十分重要。文章首先对高温条件下混凝土大坝的施工技术进行了阐述说明，之后着重对具体工程实践进行总结。

关键词：混凝土大坝；高温施工；温控

在我国现有的水利水电工程项目中，混凝土大坝较为常见。对混凝土大坝项目实行科学合理的温控措施能够对其整体质量提供有效保障。通过在南捧河大丫口水电站建设中的温控实践，我们认为在高温环境下组织大坝施工，只要温控措施设计合理，实施到位，施工质量是能够得到保证达到设计要求的。

1 工程概况

南捧河大丫口水电站的位于临沧市镇康县，与镇康县南伞镇及昆明之间的距离分别为26km、893km。大丫口水电站的具体蓄水位为650.00m，校核洪水位为651.56m，其具体水容量则为1.71亿m3，调节库容0.91亿m3，水库具有不完全年调节能力，坝址断面的具体流量为55.8m3/s。电站为引水式，拦河坝为碾压混凝土双曲拱坝，整个水电站的组成部分为拦河坝工程、引水工程及相应的厂区枢纽工程。当地常年高温，特别是夏季高温湿热。

南捧河大丫口水电站的拦河大坝是碾压混凝土双曲拱坝，最大坝高92.0m，坝顶展开长度为304.29m，最大坝底宽度为22.0m，设计为2条横缝和4条诱导缝。大坝混凝土量22.63万m3。于2013年2月1日开始浇筑，采用全断面通仓碾压、整体逐层上升方式施工，要求2013年底完成碾压混凝土的施工。碾压混凝土和坝基垫层等部位的常态混凝土属于大体积混凝土结构，需要采用科学有效的温度控制措施保证施工质量，控制住大坝危害性裂缝的发生，尽量减少大坝表面裂缝，确保大坝安全和耐久。

2 混凝土大坝高温施工的技术问题

（1）在高温状况下实行的混凝土大坝施工工作，可以考虑应用部分高温型的减水剂，以此将混凝土中的水化热问题进行科学的减低，从而将其固化时长进一步增加。

（2）积极采用一些低脆性低热的施工材料。具有低脆性及低热性的水泥材料其自身就具有一定的低铝、高硅性能，将其与粉煤灰（火山灰）进行融合，能够将水热化程度进行科学降低，降低率可达60%以上。

（3）在进行混凝土的搅拌操作之前，应积极采取一定的降温措施，以此对混凝土中含有的水及砂石温度进行降低化处理。

（4）在进行混凝土运输操作时，应适当采取科学的降温措施，如遮阳棚的搭建等。以此避免在运输过程中再次吸收热量以及降低材料初始温度的目的。

（5）控制混凝土施工每一层的厚度，注重施后的养护，特别是初期养护尤为重要。

3 工程项目温控措施实践

3.1 原材料选用与堆存、混凝土拌制、运输过程中的温控措施

3.1.1 混凝土原材料的具体选用与运用

（1）依照临沧市镇康县的水文气候状况，进行骨料的配置，其具体的生产方法为粗骨料直接筛分河道中的天然骨料，砂采则采用筛分弃料进行破碎等工序加工人工砂，现场采用低温河水对砂石骨料进行喷淋式降温工作，既达到降温效果，同时有效控制成本。

（2）骨料的运输时段尽量选择在低光照时段，在每日的早晨10点至下午的4点高温时段避免进行骨料的运输工作，以此将砂石材料受到阳光直射的时间进一步缩短。

（3）根据计算骨料堆场随时都保证正常施工10天以上的使用量，既保证施工供应，同时有效降低骨料给料口的骨料温度。

（4）考虑到当地水泥厂无法生产中热恋水泥，最终选定保山某水泥生产企业生产的中热42.5普通硅酸盐水泥。由于当地无粉煤灰可选，因此选用距坝址较近的云南腾冲火山灰作为掺合料。

3.1.2 混凝土配合比控制

（1）在施工过程中，尽可能选取一些具有缓凝性特质的减水剂，本项目选用的是江苏某公司的JM-Ⅱ高效缓凝减水剂，以此将混凝土自身的凝固时间进一步合理化的延长，与此同时将混凝土的水化温升峰值进行科学化的降低，以此达到降低混凝土水化温升的目的。

（2）对碾压混凝土的小VC值进行大塌落度的科学控制，通常混凝土发生的稠度损失是分为两种情况的：水泥材料在运用初期发生了水化的吸收以与水泥使用过程中产生的水汽蒸发损失。在这两种情况中，水蒸发损失所占比例较多。可对水汽蒸发自身的物理性作用进行充分利用，从而达到将混凝土温度降低的目的，根据实践其降温幅度可达1.0℃左右。

（3）对碾压混凝土配制中的砂必须控制好其石粉含量，石粉含量必须达到设计要求值，以达到降低配比中的水泥、粉煤灰、火山灰等胶凝材料的条件下保证碾压混凝土仍有较好的可碾性，同时达到降低水化热，控制混凝土度以及降低成本的目的。

3.1.3 混凝土搅拌生产

（1）建设骨料遮阳篷，高温季节实施低温喷淋等措施。在骨料运输的皮带顶仓顶进行防雨及防晒棚的设置，并积极采用喷淋式的降温方式，有效避免骨料出现温度回升的情况。

（2）对进入施工现场的水泥及火山灰等材料的问题进行科学控制，对于一些明显超过正常温度标准的胶凝材料严禁进行入罐操作，并适当进行贮料容器的加盖工作。

（3）高温季节混凝土拌和采用的4～6℃的机制型冷水。为了避免骨料出现冻仓状况，应将其预冷温度时刻控制在规定范围之内，即7～14℃。

3.2 混凝土浇筑过程中的科学温控措施

（1）对出机口的温度实行严格有效的控制。主要的控制方法是有积极运用二次风冷加片冰相互融合的方式对骨料进行预冷处理，并对其生产过程进行温控操作。

（2）对入仓过程实行科学控制。在混凝土的运输过程中，对其运输所需的车厢及容器罐进行一系列的降温处理，如进行保温型材料的包裹、缩短运输时间等。在完成了相应的仓内卸料工作后再进行动态温度检测，高温季节加大检测频，如果发现入仓温度高于控制值，则需要对出机口温度控制与运输过程控制进行检查完善。

（3）施工仓面降温保温措施到位。在高温季节混凝土入仓后温升快，同时失水快，对于干硬性的碾压混凝土影响十分明显，因此必须做好仓面的降温保湿措施，如用保温被及时覆盖、设置仓面喷雾装置等措施效果都不错。

3.3 混凝土浇筑后的养护与温度控制措施

大量的实践经验表明混凝土浇筑完成后，随着水泥水化的持续进行，热量散发通道不畅，内部温度逐步升高，而表面热量散发较快，温度相对较低，由此产生内外温梯度，使混凝土表面产生拉应力，是造成混凝土裂缝的最重要原因。因此混凝土浇筑后的养护与温度控制十分重要。

（1）及时定期实施表面洒水覆盖等养护，控制混凝土表面合理的湿度与温度，使混凝土表面强度快速上升，提升其抗裂能力，以达到限裂的目的。

（2）内部敷设冷却水管，利用自然河水或机制冷水进行通水冷却，降低混凝土内部温度，减小内外温度梯度，达到减小混凝土表面拉应力的目的。目前使用较普遍的是运用埋设聚乙烯冷却水管的施工工艺，该工艺施工组织较简单，降温效果明显，能够将混凝土材料的水化热温升状况进行科学的削减，并将大坝自身的温升速度及其温度值进行自主化的控制。在本项目运用效果显著。但要注意的是在实际施工过程中，要选用质量优良的冷却水管，埋设位置合理，适当进行保护，尽量避免发生因碾压施工使得水管破裂，极不利于通水冷却工作的顺利进行。同时如果某些局部不能通冷却水，而其周通水冷却，会对混凝土内部产生不利的影响。在进行混凝土大坝的施工时，可以先对其进行水管的预碾压试验，并对相关的埋设方式及通水操作时间进行科学的制定，以此将碾压操作对水管形成的损坏等不利影响进行科学控制。与此同时还可积极采用新型的卡式接头，从而将铺设速度进一步提高。

4 结语

针对建设项目具体的自然环境条件，合理选用建筑材料，制定科学的温度控制方案，混凝土大坝等大体积混凝土结构在高温季节施工是可行的，只要措施到位，能够保障施工质量，如此可以缩短项目的建设工期，提高投资项目的经济效益。

参考文献

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作者简介：张中统（1978- ），男，工程师，本科，从事水电项目建设管理工作。