展鹏水电站拦河水闸大体积混凝土施工温度控制措施

陈垒

（福建省龙岩市新罗区农业农村局水政监察大队，福建 龙岩364000）

1 概述

展鹏水电站地处龙岩市新罗区白沙镇，位于九龙江北溪支流万安溪的下游新罗区白沙镇白沙村河段。电站装机3×1600kw，年发电量1900 万kw.h，装机年利用小时数3958h。电站主要包括拦河水闸和河床式厂房，其中拦河水闸由9 孔净宽8米水闸组成，总长91.2m。水闸下部结构主要由闸底板、闸墩等厚大体积混凝土构成，共需浇筑混凝土约3.5 万m3。为防止由于各种温差导致过大的温度应力而产生危害性裂缝，影响结构的整体性、耐久性、抗渗性，所以必须采取切实有效的措施，避免各种裂缝的产生。

2 温控标准

水闸大体积混凝土施工应控制基础温差，上下层温差、内外温差、入仓温差及浇筑块内最高温度。参照《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82）、《水工钢筋混凝土结构设计规范》（试行）（SDJ20-78）、《混凝土重力坝设计规范》（试行）（SDJ21-78）有关计算参数取值的建议，经分析后选取基岩及混凝土性能参数，通过模拟计算，采用大体积混凝土施工期三维温度徐变应力计算分析程序，对闸墩、闸底板等部位的大体积混凝土进行了计算分析，根据计算成果提出了有效的温控标准。具体如表1 所示。

3 掺加粉煤灰在大体积混凝土温控的作用

在大体积混凝土中掺入外加剂如粉煤灰，CAS 微膨胀剂等可以降低混凝土的水化热。根据展鹏水电站实际情况，决定采用粉煤灰及其外加剂。但粉煤灰掺量少时效果不大，而掺量较多时混凝土本身的力学性能可能下降，因此必须研究混凝土中粉煤灰的最佳掺量以最大限度地提高混凝土抗裂性能。通过试验和该电站实际情况，选取两种粉煤灰掺量作抗裂性能的综合评定。

3.1 采用粉煤灰的质量指标见表2。

3.2 外加剂采用CRS 和MG 两种。混凝土配合比按13%和25%两种粉煤灰掺量设计，见表3。

3.3 混凝土拌和物性能及抗压强度见表4。

3.4 混凝土的热学性能。测定两种混凝土的导温系数、比热、导热系数、线膨胀系数及绝热温升，其结果见表5、6。

由表5、6 可知，粉煤灰掺量对混凝土的导温系数、比热、导热系数及线膨胀系数的影响很小（不超过3%）。但粉煤灰掺量对混凝土绝热温升有较大影响，当粉煤灰掺量由13%增至25%时，各龄期的绝热温升下降，发热速率降低，早期绝热温升最大下降3.7℃，最终绝热温升下降3.45℃。

3.5 混凝土的力学性能。两种混凝土的抗拉强度及抗压弹性模量。

由表7 可知两种混凝土的劈裂抗拉强度基本一致。但粉煤灰掺量较大时，其后期强度发展很快，而早期弹性模量略低，后期两者基本相同。

3.6 混凝土的自生体积变形。由试验结果知：配合比1 号的初期膨胀较小为17.0×10-6，配合比2 号的初期膨胀较小为22.5×10-6，在收缩阶段配合比1 号的收缩较快且历时较长，到20d 左右稳定，此时达最大收缩变形－50×10-6；而配合比2 号的收缩较缓且历时较短，在20d 左右基本稳定，最大收缩变形为－19×10-6。

上述结果说明掺加25%粉煤灰的混凝土抗裂性能比掺加13%粉煤灰的混凝土要好，因此在工程实践中必须通过试验找出粉煤灰最佳掺量的混凝土配合比，可最大限度的提高混凝土抗裂性能。

4 混凝土浇筑温度控制

4.1 砂石骨料尽可能堆高并通过地下廓道取料，避免阳光曝晒引起骨料温度大幅度升高。

4.2 高温时段，通过专门设置的冰池，将冰块投入拌合水中，降低水温。加冰后拌合混凝土可使混凝土出机温度降低1～2 。

4.3 夏季施工避开高温时间浇筑混凝土，尽量利用阴天及晚上浇筑。白天运输混凝土车辆加纤维布遮盖，减少混凝土曝晒时间。

4.4 混凝土入仓温度一般控制在25℃左右，当大气温度高于混凝土入仓温度时，尽量缩短混凝土覆盖时间，防止热量倒灌。同时采用喷水雾的方法，降低仓面周围气温。

5 混凝土分层浇筑和浇筑歇期

5.1 混凝土分层浇筑原则上按设计要求进行。对于直接浇筑在基岩上的混凝土H＝0.4L（L 为浇筑段长度，即变形缝间距），分层厚度一般为1.0～2.0m；在H＞0.4L 范围，根据浇筑强度起重能力及模板受力条件，层层可调整至2.5～4.0m。同时根据结构特点，在突折变处适当调整浇筑层厚。

5.2 浇筑间歇期一般控制在7d 以内，最大不应超过10d。由于洪水或其它不可预见原因超过10d 时，采用薄层（厚度为1.0m 浇筑进行过渡，间歇3～5d 进行第2 层（厚度仍为1.0m）浇筑，至第3 层后调整至正常厚度。

6 混凝土表面保护和养护

6.1 保温措施是防止裂缝产生的重要条件。当气温骤降，连续下降6～8℃时，采用硬质泡沫板（厚2cm）麻袋等进行覆盖，以降低内表温差，防止出现裂缝。

表1 混凝土入仓温度控制标准

表2 粉煤灰品质指标分析结果

表4 混凝土性能及抗压强度

表5 混凝土热学性能

表6 混凝土绝热温升

表7 混凝土力学性能

6.2 在混凝土终凝以后及时采用不间断洒水或表面流水等措施加速混凝土早期散热。同时加强养护，使混凝土表面处于湿润状态，保证其强度正常增长，防止干裂。

结束语

大体积混凝土温控工作是一项系统工程，展鹏水电站拦河水闸大体积混凝土的浇筑，无论是在何种天气条件下，都做到了计划周密、措施落实。因此温控效果较为良好。