西藏高寒地区大坝混凝土冬期施工及质量控制

迟国军

(中国葛洲坝集团第六工程有限公司，云南昆明 650000)



西藏高寒地区大坝混凝土冬期施工及质量控制

迟国军

(中国葛洲坝集团第六工程有限公司，云南昆明 650000)

【摘要】文章通过西藏地区已经建成的藏木水电站大坝混凝土冬期施工的技术方案进行整合与分析，得出较为完善的在冬期进行大坝混凝土施工的技术及质量控制措施，为以后的大坝混凝土工程冬期施工及质量控制提供经验。

【关键词】高寒地区；大坝混凝土；冬期施工；质量控制

1工程概况

藏木水电站位于西藏自治区山南地区加查县境内，是雅鲁藏布江干流中游桑日～加查峡谷段5级电站的第4级，上游衔接街需电站，下游为加查电站。坝址距山南～林芝的省道S306线约7 km，距加查县城约17 km。加查县城距山南地区行署泽当镇约140 km，距拉萨约325 km，对外交通较方便。工程为二等大(2)型工程，开发任务为发电，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。枢纽布置格局为重力坝+坝后式厂房，由左、右岸挡水坝段、溢流坝段、厂房坝段、冲砂底孔坝段、坝后式地面厂房、消力池和海漫等组成。

2西藏高寒地区气候与及筑坝材料特点

2.1西藏地区气候特点

西藏地区由于海拔较高，其气候较之于内地条件恶劣，而且西藏地区的日常温度偏低、昼夜温差较大。经过调查，西藏地区的气候特征为：(1)气温随着海拔的升高而降低，一年内温度在零度以上的天数不到120 d。另外，大多数河流冬季的冰冻期为三个月。(2)西藏地区的气温较差，河道的水温随着海拔的升高而降低。(3)西藏地区的海拔较高，太阳辐射较大。随海拔升高的同时，昼夜的温差也在变高。(4)在我国一般地区建设的水电站中，水电站运行期上游的水温要比该地区的年平均气温低，但是在西藏这种高海拔的地区却完全相反。(5)一般水电站大坝稳定温度场分布是从上游到下游由低到高分布，但是在高海拔地区，大坝的稳定温度场有可能是从上游到下游由高到低分布。

2.2筑坝材料特点

在高海拔的地区，要想长期保持混凝土的性能，那么在满足强度等级的基础上，就要提高混凝土的抗冻性能和抗渗性能。所以，与一般地区的筑坝材料相比，西藏高寒地区的混凝土有以下几个方面的特点：(1)混凝土的抗冻与抗渗的级别要大幅度的提高。(2)混凝土配合比用水量减少，水胶比较小，一般不超过0.5。(3)胶凝材料的用量相对来说比较高，水化热绝热温升值较高。(4)混凝土早期强度的发展在相同条件下比一般地区慢。

3西藏高寒地区大坝混凝土冬期施工技术

3.1基础施工技术

目前我国混凝土冬期浇筑施工根据原理不同，可以分为三类：(1)提高混凝土的养护温度，使混凝土可以在正常温度下硬化。这类施工方法具体包括电加热法、暖棚法和蒸汽法，适用于施工环境温度在-25℃～0℃的情况。(2)冬期冷法施工，添加适量的防冻剂就可以使混凝土在0℃以下进行硬化。这类施工方法中最常用的是负温养护法，施工环境在-15℃以下的情况可以选择该方法。(3)可以提高混凝土入模时的温度。这类方法在高寒地区浇筑混凝土时比较常用，具体包括蓄热法、综合蓄热法和广义综合蓄热法，它们分别适用于-5℃、-15℃、-25 ℃的情况。藏木水电站工程结合上述施工技术，根据本工程所在地气候特点采用蓄热法施工，预热骨料提高混凝土出机口温度，仓内备有加热毯、保温被减缓混凝土温度降低速度，采用暖风机提高仓内浇筑温度等措施。

3.2温控措施

温度是影响混凝土硬度的因素之一，因此，温度是保证混凝土在高寒地区浇筑质量的关键影响因素。混凝土在冬期浇筑中，根据藏木工程具体的施工气候条件、工程的规模、工期的要求来选择合理的施工方法。经过研究,控制好浇筑混凝土的质量可以采取以下几个措施:(1)控制混凝土运输过程中的温度。在水利工程施工中，一般要求混凝土到达施工现场时的温度不得低于10℃，进仓温度不低于5℃，对此，一般对混凝土运输车采取保温处理。(2)保证混凝土在浇筑过程中的温度控制。混凝土在冬期进行浇筑时，可以通过调控浇筑温度与时间来调整浇筑时间，如当日平均气温低于-10℃时，应停止混凝土的浇筑；若瞬时气温低于-10℃时，可以错开该时段进行浇筑。(3)严格控制混凝土浇筑后的养护温度。因为混凝土在浇筑后，在一定的时间内需要对其进行养护，以此来提高混凝土的强度。在一般施工条件下，常常采取洒水的养护手段，但是这一方法在高寒地区无法实施。结合藏木工程的实际，采取在浇筑完成的混凝土表面铺设一层塑料薄膜+保温被的方法来保持温度和湿度。

3.3质量控制措施

在冬期进行大体积混凝土浇筑时要特别注意其浇筑质量，可以从冬期施工混凝土浇筑环节进行预防。

3.3.1准备阶段质量控制

在进行仓位验收时除具备正常验收条件外应确保仓内处于无水状态，冬期施工气温较低，仓内积水会导致结冰，为此采用喷灯、碘钨灯等器具进行烘烤，以确保仓内干燥。如遇雪天施工，应在验收前派专人进行清理积雪、冰碴，确保入仓混凝土无此杂物。浇筑前应采用电热毯对待浇区域预热，验收通过后，仓内暖风机应处于开启状态从而提高混凝土浇筑时周边的环境温度。仓内钢模板外侧框格内粘贴5 cm厚的聚苯乙烯泡沫板，浇筑时内贴3 cm厚的聚苯乙烯泡沫板用以保温。

3.3.2浇筑过程中质量控制

(1)混凝土水平运输主要采用自卸汽车进行运输，自卸车车厢采用导热系数≤0.03 W/(m·K)、5 cm厚的聚苯乙烯泡沫板粘贴，车厢盖板采用粘贴有5 cm厚聚苯乙烯泡沫板的全自动液压系统盖板封盖，保温材料外再用0.4 mm厚的彩钢板保护。混凝土运输过程中减少倒运次数，避免混凝土受冻和减少热量损失。混凝土垂直运输主要分为缆机和皮带机运输。吊罐的外保温采用2层2.5 cm厚的橡塑海绵保温材料包裹，胶水粘贴固定，以尽量减少热量损失。从混凝土运输途径及方式上控制混凝土出机口温度损失，从而保证混凝土入模时的最低温度。

(2)最低气温在-5℃以上时采用平铺法浇筑，每坯层厚50 cm，从上游往下游或从下游往上游推进，机械平仓振捣。平仓振捣过后，及时覆盖保温卷材。最低气温在-8℃以上时采用大台阶法浇筑，台阶宽度4～5 m，高50 cm，从上游往下游推进，浇筑顺序为从右侧往左侧浇筑，至左侧后，再从左侧往右侧浇筑，如此“蛇形”前进，减少保温材料覆盖与揭开的频率。大台阶法采用人工平仓，振捣机振捣。平仓振捣过后，及时覆盖保温卷材。

(3)浇筑过程中要时常检查入仓混凝土浇筑质量。如遇发生冻胀现象的混凝土必须及时凿除且清出仓外，该区域混凝土应重新浇筑以保证混凝土强度。

3.3.3浇筑完成后质量控制

(1)混凝土收仓后，马上在收仓面上覆盖3 cm厚的保温被，保温被搭接10 cm。选取正温时段，对收仓面进行冲毛处理。冲毛结束后，覆盖0.1 mm厚的塑料薄膜和3 cm厚的保温被，保温被搭接10 cm，减少水分散失，防止冷风倒灌，避免降低混凝土浇筑温度。保温被上部采用钢筋条压住，防止刮风吹起。同时，要求在下一仓混凝土浇筑前，不得随意挪动保温被。

(2)模板外部挂保温卷材，待模板提升后，将保温卷材用木条压紧；拆模后，内贴闭孔泡沫板留在混凝土面上。大坝纵缝面保温用3 cm保温卷材覆盖保温，并利用木条压紧。

4结束语

在冬期进行大体积混凝土的浇筑，是施工单位面临的一个比较复杂的问题。它实施起来工序较多，而且操作难度比较大，过程中任何一个环节出现差错都会造成混凝土浇筑质量的损坏。通过对近几年的高寒地区，特别是藏木电站的大体积混凝土浇筑工程建设的经验总结，为以后在高寒地区进行大体积混凝土浇筑提供参考。

参考文献

[1]周建平. 水工设计手册：第5卷 混凝土坝[M]. 北京：中国水利水电出版社，2011.

[2]胡平，杨萍，吴志朋，等. 环境温度条件对混凝土坝长期运行的影响[J]. 水利水电技术，2012，43(9)：26-29 .

[3]阎兴华.混凝土结构设计[M].北京:科学出版社,2005.

[作者简介]迟国军(1987～)，男，学士，助理工程师，主要从事水利水电施工技术管理。

【中图分类号】TU755.8

【文献标志码】B

[定稿日期]2015-11-17