高温季节常态混凝土拱坝浇筑温控管理_张文平.pdf

河南水利与南水北调 2023年第2期施工技术高温季节常态混凝土拱坝浇筑温控管理张文平1，吴浩然2（1.贵州省铜仁市德江县重点水源工程建设管理中心，贵州 铜仁 565200；2.贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002）摘要：受新冠肺炎疫情影响，共和水库大坝施工进度滞后，为了保证工程按时蓄水发挥效益，必须抢抓高温季节时间，尽快浇筑大坝混凝土。然而，混凝土浇筑工作在高温季节实施，必将面临的常态混凝土产热较高、环境温度高、水分损失快等难点，对混凝土生产、运输、浇筑以及养护全过程实行温控管理，有效控制了混凝土各项温度控制指标。关键词：常态混凝土温控；拱坝；高温季节施工管理中图分类号：TV6文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）02-0052-03Temperature Control Management of Normal Concrete Arch Dam Pouring in HighTemperature SeasonZHANG Wenping1,WU Haoran2（1.Construction and Management Center of Key Water Source Projects in Dejiang County,Tongren City,Tongren 565200,China;2.Guizhou Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute Co.,Ltd.,Guiyang 550002,China）Abstract：Affected by COVID-19,the construction of Gonghe Reservior Dam had lagged behind the schedule.In order to ensure thatthe project can store water on time and bring benefits into play,we must seize the time of high temperature season and pour the damconcrete as soon as possible However,when concrete pouring is carried out in high temperature season,it will inevitably facedifficulties such as high heat production of normal concrete,high ambient temperature and rapid water loss The temperature controlmanagement is implemented for the whole process of concrete production,transportation,pouring and curing,and various temperaturecontrol indexes of concrete are effectively controlled.Key words：temperature control in normal concrete production;arc dam;construction management in high temperature season1工程概况共和水库工程大坝坝体为C20常态混凝土抛物线双曲拱坝，坝顶高程474.50 m，建基面高程413.00 m，最大坝高61.50 m，坝顶宽5.50 m，坝底宽16.0019.20 m，坝顶中心角为78，坝顶最大弧长153.95 m，综合厚高比0.26，属中厚拱坝。大坝左右两岸为非溢流坝，河床段为溢流坝，溢流坝段弧长21.04 m，非溢流坝段弧长132.91 m。在坝内433.50 m设2.50 m3.00 m灌浆排水及观测廊道。混凝土采用拌和站拌和，425.00 m高程以下坝体部分混凝土由10 t自卸汽车运输至大坝下游附近，溜槽入仓；425.00 m高程以上部分坝体及其他建筑物混凝土由10 t自卸汽车运输至大坝附近，由塔机吊3 m3吊罐转运入仓，HZ6x-50软轴式振捣器振捣密实。大坝混凝土浇筑采取台阶法的方式进行，浇筑块高度1.00 m，每一升层高度为2.00 m。大坝所在地多年平均气温16.00，最冷月1月平均气温5，最热月 7 月平均气温 26.30,极端最高气温 39.50(1971 年 7 月 27 日)，极端最低气温-6.80 （1977 年 1 月 30日）。由于7-8月气温较高，按大坝混凝土施工技术要求，7-8月应暂停施工。但为了消除新冠疫情对施工进度的影响，保证工程在计划工期内达到下闸蓄水的目标，必须抢抓高温月份时间进行大坝混凝土浇筑。2温控标准坝址多年平均气温见表1。作者简介：张文平（1981.6），男，工程师，主要从事骨干水源工程建设管理。表1坝址多年气温统计表月 份多年平均气温15.0026.20310.70416.10520.50623.40726.30825.70922.001016.901111.80127.00单位：2.1基础温差据 混凝土拱坝设计规范 的条文规定，类比同类型混凝土坝的温控方案和实施经验，此工程大坝混凝土的基础温差拟定如表2所示。2.2内、外层温差坝体内外允许温差15 19。为严格控制坝体内外温差不超过允许温差，必须采取综合52河南水利与南水北调 2023年第2期施工技术措施，控制混凝土在入仓前转运过程、入仓后平仓振捣过程的温度回升。混凝土最高浇筑温度 25，内外温差 15 19，混凝土允许浇筑温度详见表3。为满足施工进度要求，在原定暂停浇筑的7月、8月抢回浇筑时间，经参建各方研究决定，对于需要在7月、8月高温季节表2基础约束区允许温差表单位：基础约束区00.20L0.200.40L允许温差1720稳定温度1616最高温度3236注：L-浇筑块的最大长度。表3坝体正常浇筑各月内外控制温差控制指标表单位：月 份多年平均气温允许内外温差浇筑温度15.001910191126.20310.7019161720416.10520.501524623.401525726.3015暂停825.7015暂停922.0015251016.90172119161111.80127.001912浇筑的坝体混凝土，在采取综合温控措施保证坝体内外温差满足设计要求前提下继续浇筑，混凝土入仓温度控制在25 以下。3高温季节施工温控管理措施共和水库工程大坝坝体采用C20常态混凝土，产热量较大，又必须在高温季节施工，给混凝土温控提出了较高的要求。因此，必须采取从原材料生产到混凝土养护全过程综合温控措施，对各个施工环节制定完整有效的管理制度并严格执行，才能保证大坝混凝土温控指标满足设计要求。3.1原材料温控管理选用低水化热的水泥品种，并考虑掺用品质优良的粉煤灰、外加剂等以减少水泥用量，降低坝体混凝土的绝热温升。水泥、煤灰等材料进场进行温度测量，确保温度控制在40 50 范围内，如遇温度过热（55 以上）时，及时与厂家联系，加强源头控制确保质量；材料的储存使用实行“先存先用”原则，保证水泥、煤灰等粉料有一定的静置冷却期。混凝土中骨料质量占比最大，因此骨料的温度对混凝土温控有着直接影响，骨料的生产、运输与堆放过程中必须设置遮阳措施，必要时应喷雾降温，取用前应静置冷却。成品骨料进入拌合站料仓后，应控制堆料的高度，有关研究及项目经验表面，其堆高应控制在6 m以上。同时设置地下廊道取料设置，储量应满足混凝土上坝用料的需求。混凝土拌制用水输水管道应避免阳光直射，控制水温度在20 以下。配合比设计中应根据最终绝热温升不大于26 的要求控制水胶比。3.2施工管控措施按照当地气象站预报资料，严格执行夜间施工制度，只利用第一天晚间6：00至第二天上午10：00的低温时段进行混凝土浇筑。混凝土浇筑前采用高压水枪对下层混凝土表面进行凿毛处理，对钢模板进行洒水降温处理，降低仓面温度。施工过程中仓面采用喷雾机进行喷雾，增加空气湿度，制造低温施工小气候。综合考虑混凝土上坝运输系统的设计，尽量减少混凝土入仓前运输时间，入仓后立即平仓振捣，加快混凝土覆盖速度，减少混凝土受环境温度影响的时间。通水冷却工作应由专门人员负责，成立混凝土温控小组，负责混凝土温控措施的实施及特殊情况处理。混凝土浇筑前应在冷却水管中通入压力水，以检查水管是否存在渗漏或者不通畅的问题。检查过程中应用压力表及流量计同时指示阻力情况，通水压力应控制在0.18 MPa以上，且不低于正式通水冷却过程中通水压力的1.10倍。温控管理人员应详细记录冷却水管的各项施工参数，确保每根冷却水管进出口编号准确无误。通水过程中各项参数也应实时、准确采集，建立温度时间过程线，及时反馈异常状况，并记录处理过程，以作为温控方案实施过程的备案资料，同时也为下一坝块的混凝土温控提供参考和指导意见。一期冷却通天然河水冷却15 d，降温幅度在最高温度基础上下降4，日降温速率0.50/d，通水水温与混凝土温度差不宜超过25，通水流量为1.80 m3/h。建立最高温度预警控制机制，根据温度实时监测数据研判，当发现混凝土温度发展有超过设计允许值可能时，应立即加大通水流量进行控温。混凝土在浇筑完毕后6-18 h内及早开始养护。养护方式有人工洒水、旋喷洒水、表面流水、花管喷淋流水、湿草帘等。养护时间不少于28 d。合理安排浇筑进度，将需要在高温季节浇筑的坝块控制在廊道附近，充分利用廊道增加混凝土散热面积。3.3制度保障措施3.3.1联合参建各方建立施工技术方案研究决策机制常态混凝土双曲拱坝高温季节施工包含着与混凝土温控相关的多种敏感因素：常态混凝土产热量较高。拱坝应力状态对温度高度敏感。高温季节环境温度高。因此，高温季节施工的可行性必须经过充分的研究和讨论。3.3.2高度重视预警预案机制施工总是存在一些不可控因素，因此必须建立预警预案机制，加强对降雨、高温以及气温骤降天气预警、混凝土温度控制预警。项目部开通天气预报短信服务，每天向参建各方发布气象信息以指导生产安排。测温仪器监测到混凝土水化温升过快或温度接近设计允许值2 3 时预警,采取加大通水流量、仓面流水养护等措施，确保最高温度不超温。3.3.3质量否决权机制在明确了质量控制标准和技术方案的前提下，严格落实质量管控措施是项目管理重中之重。施工过程中必须赋予一线技术人员和质检人员相应的权力和责任，实行质量问题一票否决制，以保证对施工过程及时、严格、有效的管理。4温控效果分析4.1测温统计以大坝5坝段431433高程混凝土浇筑为例，7-8月高温季节浇筑的混凝土入仓温度、冷却水进出口温度统计数据见表4。大坝431高程温度计布置见图1。大坝5坝段431433高程中预埋温度计检测数据见图2。4.2温控效果据表4可见，在综合温控措施保障下，混凝土入仓温度控制在24 27。据图1可见，T20、T23测点分别位于坝体上、下游表面，T21、T22测点位于廊道与坝体上、下游表面之间。因此，T21、T20测点温差和T22、T23测点温差可代表坝体53河南水利与南水北调 2023年第2期施工技术混凝土内外温差。据图2可见，浇筑完成后一期通水冷却期内T21、T20测点温差较大，差值范围为6.10 16.60。据图2可见，坝体内部最高温度为45 57。5结语从温控效果来看，采取了综合温控措施后，混凝土入仓温度、坝体内外温差基本满足设计要求，但是坝体内部最高温度控制效果并不理想。考虑到施工期巡查过程中并未发现高温季节浇筑的混凝土坝块出现表层裂缝，可见坝体混凝土内外温差对防止坝体裂缝产生更为重要。高温季节施工想要控制坝体内部最高温度，应当采取更强的骨料预冷措施。参考文献：1 杨维，张俊鹏，朱亚鹏.白鹤滩水电站高温季节温控混凝土生产质量控制 J.技术交流与