温度计在混凝土重力坝浇筑过程中的应用

姜松虎

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司 山西太原030024）

1 工程概况

石楼县坪底供水工程取水枢纽位于石楼县境内，屈产河中游坪底河段，总库容744×104m3，是一座以生产、生活供水为主，兼顾防洪的小（1）型水利工程。工程建成后，每年可向城镇生活和工业供水650×104m3。

大坝内观仪器主要有：温度计、测缝计、渗压计、基岩变位计、界面变位计、钢筋计等。其中温度计是保证大坝施工顺利安全进行的重要保障，是控制大坝混凝土浇筑速度、单层厚度、冷凝时间的重要依据，所以温度计的安装是工程施工的重要环节。

2 温度计安装埋设方法

温度计适用于各种恶劣环境，但在使用时应避免用于超过测量范围的区域，同时还应避免传感器在强酸、强碱的环境下长期工作。埋设前对仪器进行了检验率定，所有传感器全部合格，各项技术指标满足《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178-2003）的要求。安装埋设前应检查温度计电缆是否完好无损，长度是否符合设计要求；用读数仪检测温度计工作是否正常，工作状态稳定、读数可靠方可埋设。

在混凝土浇筑时直接安装埋设，温度计埋设时按照设计位置固定好，对安装埋设在混凝土中的温度计不需要特别的保护。使用Φ30 mm 钢钎在未凝固的混凝土中打孔，埋设深度约0.5 m，然后用较软的新鲜混凝土回填封堵，最后在混凝土浇筑平面刻槽对接长电缆实施保护。温度计观测电缆的走向按设计要求固定和埋设，根据设计编号作好记录并存档，及时按要求测量和记录初始值，确保其使用正常。

3 混凝土温度控制

混凝土温度控制是防止混凝土在施工期和运用期产生裂缝的主要措施之一，是混凝土浇筑质量的重要保障。

浇筑过程中对混凝土温度的监测结果显示：在30 min 内温度提高1.5℃左右，60 min 温度要提高3.0℃左右。为了防止内部温度过高无法散热，应根据温度计监测数据适当调整浇筑速度和浇筑厚度。

混凝土浇筑后应结合温度计的实时数据，对温度进行控制，常用的温控主要有两种方法：1）养护，主要是防止混凝土开裂，因为刚浇筑完的混凝土还没有完全凝固硬化，一般在早期可能会导致混凝土产生裂缝，所以重点养护的是混凝土浇筑完成后早期形成的较宽裂缝。另外表面养护也是非常重要的，通常进行表面养护可以提高混凝土的抗裂性能。在混凝土浇筑完成后12 h，应对混凝土表面进行洒水养护。混凝土在间歇性连续浇筑时，应该对混凝土的间歇面进行洒水养护，保持时间在一个月左右。2）通水冷却，主要是控制温差及降低温度，在施工时应预先埋设冷却水管，根据温度计观测数据确定冷却水管的通水量、通水时间等，来控制混凝土两层之间的温差，降低混凝土坝体的最高温度。

4 混凝土温度观测

按照设计图纸，本工程在冲沙坝段和溢流坝段分别选取一个横断面进行混凝土内部温度的观测，两断面的桩号分别是0+046.45 和0+091.45。传感器安装位置见图1 和图2。

图1 溢流坝段（桩号0+046.45）温度计布置图

在浇筑过程中应加强混凝土温度的监测工作及大气环境的温度变化，保证混凝土浇筑时不受气候的影响。在浇筑时对混凝土的内部温度实施24 h 连续监测，每隔2 h 测温一次；3～5 d 后待温度趋于平稳或降温阶段，每隔4 h 测温一次，直到混凝土内外温差小于20℃并趋于稳定为止，所测的数据根据设计编号准确记录。表1 为温度计安装信息及温度观测表。

图2 冲沙坝段（桩号0+091.45）温度计布置图

表1 温度计安装信息及温度观测表

通过对混凝土浇筑过程内部温度的观测可以总结出以下规律：

春季浇筑的混凝土（浇筑层厚度为1.5 m），其混凝土内部温度通常于1～3 d 之内达到最高值，之后会逐渐降低。6月份之后浇筑的混凝土内部温度达到最高值的时间要长一些，通常有3～5 d，而当浇筑层厚度达到2 m 或2.5 m 时，温度消散速度会明显变慢；而9月份之后埋设的温度计表明，混凝土内部温度消散的时间更长。通过对大坝混凝土浇筑过程中内部温度的长期观测，可得出以下结论：浇筑混凝土的内部温度不仅与气温因素有关，还与浇筑速度和单层厚度有关，即浇筑速度越快、浇筑厚度越大，内部温度可能达到的温度值越高，而且消散时间越长。

内埋式温度计较好地反映了大坝浇筑过程中混凝土内部温度的变化特征。在混凝土浇筑完成后，内部温度会迅速升高，通常会在24～72 h 内达到最高值，之后温度会逐渐降低。从21 支温度计的变化特征看，温度相对变化量在3.0℃～28.8℃之间，绝对温度最高可达51.2℃。

5 结论

通过施工期的长期观测和资料分析，可总结如下结论：1）高速升温时长，24～72 h；2）高速散热时长，通常会持续30～40 d；3）低速散热时长，通常会持续6 个月甚至10 个月。散热完成后，混凝土内部温度基本稳定，环境温度上升为影响大坝混凝土温度的主要因素。影响混凝土内部温度差（Δt）及散热速度的因素主要有：环境温度（气温）、单层浇筑速度、单层厚度，以及测点深度（和坝体表面的距离）等。