某水电站高拱坝混凝土的保温防裂施工

肖德东

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司　四川　成都　611130）

某水电站高拱坝混凝土的保温防裂施工

肖德东

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司四川成都611130）

混凝土保温施工作为贵州某水电站高拱坝混凝土主要温控措施之一，为有效地加强混凝土温控，预防并减少混凝土温度裂缝的产生，根据相关规范技术要求，结合工程施工气候特征，对该水电站拱坝混凝土分别进行了永久部位保温和临时性保温，并取得较好效果。

混凝土保温；聚苯板；聚乙烯卷材；保温施工；保温效果；某水电站

1　工程概述

该水电站位于贵州省境内乌江干流中游，拦河大坝采用抛物线型双曲高拱坝，坝顶高程640.50m，最大坝高230.5m。坝址附近气温骤降频繁，除6～8月骤降幅度大于5℃平均出现次数少于1次外，9～5月均超过1次，其中3～5月超过2次，气温骤降幅度以2～3d降6～8℃居多，最大降温幅度为19.7℃。由于拱坝混凝土暴露面较大，除了对拱坝基础约束区、上下游坝面及其它重要结构部位混凝土进行高温季节温度控制外，同时还要必须加强低温季节的拱坝混凝土表面保温施工。

2　混凝土保温目的及要求

2.1保温目的

根据该水电站高拱坝混凝土施工相关技术要求和工程施工的气候特征，通过采取保温措施降低混凝土内外温差和防止寒潮袭击，减少混凝土表层温度裂缝，预防混凝土深层裂缝的产生，从而达到确保拱坝混凝土结构的整体性和安全性目的。

2.2保温要求

该水电站拱坝混凝土保温主要分为永久部位保温和临时性保温两种，对于永久暴露面，10～4月份浇筑的混凝土，浇筑完拆模后立即设置施工期的永久保温层；5～9月份浇筑的混凝土，10月初开始进行施工期的永久保温层。永久保温层布置在拱坝上游面高程430～585m，为30mm厚聚苯乙烯泡沫板，施工期的永久保温指保温至工程运行前。临时性保温是指进入低温季节施工时的各类混凝土表面保温，保温材料分别采用彩色塑料编织布内夹1.4cm及1.8cm厚EPE聚乙烯保温卷材，混凝土临时保温要求在每年10～4月份低温季节实施。

3　永久部位保温控制

3.1混凝土永久保温材料

该水电站拱坝混凝土上游面高程430～585m永久保温施工的主要材料为：聚苯乙烯泡沫板（以下简称聚苯板）、XL-11保温板粘结剂和XL-21聚合物砂浆，其材料的主要性能指标如表1～3。

表1　聚苯板材料的主要性能指标

表2　XL-11保温板粘结剂性能指标

表3　XL-21聚合物砂浆性能指标

3.2保温施工的工艺流程

混凝土保温施工的工艺流程见如流程图1。

图1　

3.3混凝土保温施工

（1）施工准备：聚苯板粘贴施工在模板上升后由人工完成，高空作业使用软梯，作业人员系双保险后顺软梯下至工作面；苯板粘贴前应将坝面混凝土缺陷修复处理完成并清理干净。

（2）粘贴聚苯板：用切割器将切成标准尺寸1200mm×600mm，允许偏差≤2mm；配制XL-11粘结剂，按粉量重量的25～30%加水搅拌均匀，一次配制宜在1h内完成；在板面轻柔均匀地抹上XL-11粘贴剂，厚度要求3～5mm；随后立即将板立起就位粘贴，粘贴时应轻柔均匀压挤，碰头处不抹粘贴剂；粘贴聚苯反应做到上下错缝，每贴完一块后应及时清除挤出的粘结剂，板间不留缝隙。

（3）抹XL-21聚合物砂浆：将配制好的抹XL-21聚合物砂浆均匀地抹贴在聚苯板上，厚度一般为5～7mm；注意对接缝部位的封闭涂刷，不得有漏刷、裂纹、起皮、脱落等现像，24h内不得有流水冲刷。

图2　混凝土聚苯板保温施工照片

4　苯板保温试验

为了进一步验证拱坝上游面混凝土表面粘贴聚苯板的保温效果，在聚苯板与混凝土表面之间埋设电阻式温度计进行了追踪监测。各坝段（8号、11号、14号、17号、20号坝段）温度监测成果为：聚苯板温度计实测温度与环境温度最大相差12.2℃，实测平均温度比环境温度高约6.0℃，环境温度在低温时保温差异最为明显；聚苯板温度计实测温度在外界环境温度变化时变幅不大，在连续两测点气温变幅最大值约5℃时，聚苯板保温后混凝土表面温度变幅最大为0.9℃。从而表明环境温度偏高时保温效果不明显，环境温度越低保温效果越为明显，最冷时机保温效果最佳；聚苯板内部基本上保持相对恒温、恒湿。

图3为14号坝段表面实测温度汇总过程曲线图。

图3　

从图3中可看出相同坝段在相近时段不同高程各测点温度值基本接近；而在环境温度变化或变化较大时，表面各测点温度实测值变化也呈现出相同趋势。说明在环境温度变化的情况下，不同高程的温度变化基本相同对温度补偿较为有利，环境温度在低温时保温差异最为明显，对防裂有利，且相邻坝段不同时段混凝土温度实测值也基本接近。

5　混凝土临时性保温

每年进入低温季节施工后，除了进行拱坝上游坝面混凝土的永久性保温外，还必须进行以下项目的混凝土临时性保温施工，保温材料主要是由EPE聚乙烯保温卷材、方木格栅压条、铁丝、钢管及竹夹板等组成，保温施工控制如下：

5.1混凝土仓内水平横缝面保温

采用14mm厚聚乙烯保温卷材保温被保温，保温被覆盖时间在收仓冲毛处理进行。铺盖时要求保温被搭接长度至少为10cm，保温被接头处用方木或钢管压紧。

5.2长间歇面保温

对预计为长间歇面所有混凝土采用双层18mm厚保温被覆盖。保温被固定采用4cm×3cm（宽×厚）方木格栅压条（间排距为1.5m×1.5m）并用射钉枪等与混凝土面钉牢。

5.3横缝面和下游面保温

对于拱坝竖向横缝面和下游面混凝土，分别采用18mm厚聚乙烯保温卷材保温被进行保温施工。保温被的固定采用4cm× 3cm（宽×厚）方木格栅，格栅间距为1.5m×1.5m（局部因爬锥位置可进行调整），横缝遇键槽则随其起伏实施保温，采用射钉枪等固定，保温被保证搭接长度不小于10cm，且用18#扎丝连接牢固。

5.4孔口封堵保温

对于孔口尺寸较大的部位（如底孔、中孔等）采用18cm厚保温被进行密闭保温。先在孔口部位用φ48×3.5钢管搭设双排钢管架，孔口周围与拉筋点焊固定，然后用8#铁丝5cm×5cm的方木固定在钢管架上，再用4cm×2cm木条将保温被压在方木上，最后用8#铁丝将木条和方木绑牢。

6　混凝土保温后的质量检查

6.1拱坝上游面混凝土质量检查

该水电站拱坝上游面混凝土质量检查在每年低温季节后实施，根据工程施工进展安排，经工程参建四方按照全面性、随机性并兼顾针对性的原则，共同商讨确定采用聚苯板抽条拆除的方法进行拱坝上游面混凝土质量检查。2007年5月初、2008年7月初和2009年8月中旬分别对拱坝5～23号坝段上游坝面、2008年初凝冻期拱坝新老混凝土结合部位及孔口周边部位等共进行了38处抽条拆除检查，检查评定结果混凝土保温效果良好，满足设计及规范要求。

6.2临时性保温部位质量检查

临时性保温部位混凝土质量检查是根据工程施工进度安排，随保温材料的取走而进行的，如混凝土仓面验收前进行仓内混凝土裂缝检查工作，若发现混凝土裂缝，应及时进行处理，从而达到预防混凝土裂缝的诱发和产生的效果。

6.3保温效果

通过对拱坝上游面高程430～585m混凝土的保温效果检查，均未发现混凝土裂缝；对拱坝上游面高程585m以上和下游面进行了全面检查，均未发现混凝土裂缝；由于受2008年初凝冻天气影响，在这期间施工的部分混凝土水平横缝及竖向横缝等部位曾出现过较小的混凝土裂缝，这些混凝土裂缝已随工程施工进展进行了全部处理，随后并对混凝土裂缝的处理效果进行了质量检查，结果完全能满足工程运行要求。

7　结论

通过该拱坝混凝土保温施工及保温试验效果表明：拱坝上游面混凝土表层温度计实测温度值与外界气温相差较小，同一坝段及相邻坝段不同时段混凝土温度实测值基本接近，特别是在2008年凝冻期间环境温度极低情况下，从上游面混凝土表层温度计实测温度值分析外界环境温度越低时，苯板保温效果尤为明显；这一特性为防止因环境温度骤变而诱发大坝表面混凝土开裂起到了关键性的作用。说明通过保温措施混凝土其内部基本上保持相对恒温、恒湿，有效地降低混凝土表面温度梯度，避免出现坝体混凝土表面裂缝。对拱坝表面混凝土的防裂起到了非常好的效果，达到了预期的目的。

TV544

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1673-0038（2015）19-0236-03

2015-4-21

肖德东（1981-），男，四川安县人，工程师，全国监理工程师，水利建设工程监理工程师，国家注册安全工程师，从事水利水电工程施工监理工作。