大石桥水库重力坝混凝土施工防裂技术

王琪，孙明号，吴泽军

（安徽水利开发股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程案例

1.1 概况

潼南大石桥水库是一座具有农业灌溉、县城应急水源、场镇供水及农村人畜饮水等综合效益的新建中型水利工程。水库坝址位于潼南县桂林街道高何村古溪河矮子桥上游约600m处，距县城约4.0km，至重庆市区约90km。工程包括大坝枢纽、灌区、县城应急水源三部分。大坝为常态混凝土重力坝，正常蓄水位251.00m，相应库容1140万m3，坝顶高程253.50m，坝顶宽6m，最低建基面高程226.00m，最大坝底宽29.73m，最大坝高27.5m，坝轴线长106.0m。

1.2 大坝混凝土

大石桥水库大坝利用常态混凝土施工，属大体积混凝土范畴，施工时需计算混凝土温度和应力，确定并采取有效控制温度的措施，如优选配合比，及全过程优化（混凝土搅拌、运输、入模、浇筑、养护等），使其具有良好的和易性和适应温度变化，采用科学方法，组织施工，妥善处理温度差值，合理解决温度应力问题，控制好裂缝，以满足结构物施工防裂的需要。

其中，在大坝坝基及坝体内埋设冷却水管，冷却水管管材为直径25mm厚2.5mm的钢管，间排距为1.0m×1.0m（垂直层间距X水平间距）蛇形布置，可有效降低混凝土开裂风险。

2 影响因素分析

2.1 入模温度

入模温度越高，水化热初始值高，造成其峰值大。

2.2 水泥品种与水泥用量

目前市场上主要有高中低热等多品种水泥，而混凝土温度上升根源在于控制水化热，大体积混凝土控制水化热的基础是采用中低热水泥，同时在不影响水灰比的前提下，掺加粉煤灰等材料减少水泥掺量，从而达到降低水化热的目的，减少了温度裂缝的可能。

2.3 环境温度

环境温度变化过大，可能造成内外温差偏大，进而造成混凝土内部破坏而产生裂缝，如寒潮影响等。

2.4 导热性能

混凝土的导热性能越好，热峰值出现的时间可能就提前，内外温差就相应减少，如不同的原材料、配合比等。

2.5 建筑物几何尺寸

大体积混凝土在分层分段施工不宜过长、过厚。

2.6 施工工艺

分块、分层可以减少温度收缩应力和控制裂缝的拓展。

3 工程施工条件

3.1 施工场地

大石桥水库实行标准化建设营地，完善供水、供电、冷却系统，完善商品混凝土入场条件，做好仓面施工准备工作。

3.2 作业条件

施工前清理基层上的杂物；加固模板、补模板缝隙，加固好模板支撑，以防漏浆。

测量好冷却水管的尺寸、位置，将冷却排管固定在架立钢筋网片上，通水试运行，检查水管密闭情况。

混凝土配合比通知符合实验室配合比，并按检测规程规范要求做好相关原材料、半成品的检测准备，浇筑及运输设备已到位，满足混凝土连续施工的需要。

3.3 冷却管

一般布设高度为浇筑仓底面以上0.50m和1.50m两层。

3.4 主要材料

所需用的混凝土在浇筑前2d准备齐原材料，并经抽检合格。周转材料的用量按照120%配置。所需降温材料主要有冷却管、架立固定钢筋、土工布等。所需用量经计算后在施工前5日内运至现场库房堆放，随用随领取。

4 主要施工要领

4.1 工艺流程

大石桥水库大坝混凝土工艺流程：实验配合比及优选→原材料准备→仓面架立筋→冷却系统安装→测温管埋设→仓面清理→验仓→水平及垂直运输混凝土→分层分块→振捣→养护、测温→（冷却管）控制混凝土温度→冷却管封堵。

4.2 浇筑准备

浇筑前将仓面内杂物清净，润湿混凝土垫层，不留积水。按规程规范要求及检测频率，做好坍落度现场测试及控制工作。

4.3 运输流程

该工程混凝土采用密闭运输罐车运至现场，基坑面以下的混凝土采用溜槽，上升部位混凝土可采用塔吊吊混凝土料斗入仓。

4.4 模板

该坝体混凝土建筑物结构形状比较规则，绝大部分属大体积混凝土，可大量采用大型整拼钢模板。根据各部位的结构特点，模板工程初步规划如下：大坝基础及溢流堰、挡水坝段，采用大型整拼钢模板，内置拉条、外立支撑的形式进行固定，利于外观质量控制；闸墩直墙采用大型整拼钢模板；墩头、墩尾采用定型木模板，板面钉一层镀锌铁皮；溢流坝溢流面混凝土采用滑动模板，滑动模板由设在高程约242m的混凝土面上的卷扬机牵引，连续一次浇筑成型；导墙采用大型整拼钢模板；护坦和排水廊道边墙采用组合钢模板；排水廊道顶拱和泵站采用定型圆弧钢模板；异型及细小部位采用木模；堰顶、护坦等过流平面采用钢管样架的方法进行表面控制施工。

4.5 混凝土施工

4.5.1 混凝土

大石桥水库大坝混凝土在浇筑时，振捣棒移动间距小于50cm，避免过振、漏振现象。当混凝土浇筑到最后离边模板5m左右时，应将布料管转移到边模板处，使混凝土从边缘向中间浇筑，不使浮浆、砂浆集聚在边模板处。浇筑混凝土每振捣完一段，应用平长刮尺按标高刮平，用铁抹子拍压，木抹子搓平。

4.5.2 养护

降低大体积混凝土块体内外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度，以承受外约束应力时的抗裂能力，对混凝土的养护是非常重要的。混凝土浇筑后应及时进行养护。混凝土表面压平后先在混凝土表面洒水湿润。

4.5.3 混凝土测温

冷却水温与混凝土温度之差控制在20～25℃，水流方向每24h变换一次。低温季节通水冷却时间不少于15d。控制坝体混凝土内外温差不超过18℃，根据坝体内外温差控制通水流量。前10d参考通水流量1.2～1.8m3/h，10d 后参考通水流量 0.5～1.0m3/h。控制最大降温速率每天不大于1℃，如降温速率偏大，可适当减小通水流量。冷却结束时的混凝土温度要求24+1℃。

4.5.4 孔道压浆

完成降温以后，对冷却管进行压浆封堵处理。采用水泥浆对冷却管进行回填灌浆，再切除蛇形管外露部分，并处理至满足坝面美观要求。

5 结语

本工程于2016年11月开始混凝土施工，2018年5月完成大坝主体，本工程大坝主体混凝土31000m3，其中坝体及坝基混凝土约27000m3。整体施工期间未发生明显混凝土裂缝等质量通病问题，施工控制措施得当，得到了参建各方积极评价，所述施工技术可供业内人士参考并借鉴。