何穗燕

（廣東水電二局股份有限公司 增城 511340）

炎熱氣候下混凝土溫控措施

何穗燕

（廣東水電二局股份有限公司 增城 511340）

南沙電站地處炎熱高溫氣候區(qū)，給大體積混凝土溫控技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。南沙水電站在高氣溫施工時(shí)有機(jī)綜合應(yīng)用多種溫控措施，實(shí)現(xiàn)了在不利條件下的有效溫控，保證了施工質(zhì)量與進(jìn)度。

炎熱氣候 碾壓混凝土 溫控措施

RCC碾壓混凝土重力壩在我國水利工程中應(yīng)用廣泛，作為大體積混凝土，一般需要采取嚴(yán)格的溫控措施。尤其在炎熱氣候區(qū)，壩體溫控問題更為突出，如何有效進(jìn)行壩體溫控成為壩體施工的關(guān)鍵。本文以云南南沙水電站為例，闡述處于炎熱氣候區(qū)的壩體溫控的具體措施及其應(yīng)用效果。

1 工程概況

南沙水電站位于云南省建水縣和元陽縣境內(nèi)，是紅河干流規(guī)劃的12個(gè)梯級中的第9級。水庫總庫容2.65億m3，電站裝機(jī)15萬kW，多年平均年發(fā)電量7.0億kW·h，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪效益的大（2）型樞紐工程。主要建筑物包括攔河壩、發(fā)電廠房。其中壩體最大壩高94m，壩頂長233m，混凝土總量約64.8萬m3。

2 自然條件

南沙水電站位于紅河中游段，受紅河谷焚風(fēng)作用，氣候炎熱干燥。氣象資料表明：工程區(qū)多年平均年氣溫20～21℃，極端高溫42.3℃，極端低溫2.8℃，日照時(shí)數(shù)平均2284h。

該區(qū)年降雨量在700～1400mm之間，其中5～10月降雨占全年降雨量的85%，尤其7、8月更是集中了全年降水量的40%～50%。常年相對濕度64%～82%，多年平均風(fēng)速2.8～3.3m/s。

3 溫控標(biāo)準(zhǔn)

通過理論計(jì)算和現(xiàn)場試驗(yàn)，工程設(shè)計(jì)制定的碾壓混凝土鋪筑溫度控制標(biāo)準(zhǔn)見下表。

同時(shí)，為保證入倉溫度，還增加了混凝土施工流程控制指標(biāo)，具體如下：

a.混凝土料出機(jī)口溫度控制標(biāo)準(zhǔn)。碾壓混凝土料出機(jī)口溫度不大于22℃。

b.入倉溫度控制標(biāo)準(zhǔn)?；炷寥雮}溫度控制在28℃以內(nèi)。

c.允許基礎(chǔ)溫差控制標(biāo)準(zhǔn)。允許基礎(chǔ)溫差為25℃。

南沙水電站碾壓混凝土鋪筑溫度設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)表

4 溫控方案

在炎熱氣候條件下為了達(dá)到設(shè)計(jì)的溫控標(biāo)準(zhǔn)，采取單一的溫控措施難以奏效，必須將多種措施有機(jī)組合、綜合應(yīng)用，組成共同控制方案，確保達(dá)到溫控目標(biāo)。

4.1 提高施工工藝，改善混凝土性能

a.優(yōu)化混凝土配合比。通過試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化混凝土配合比，選用高效減水緩凝劑，并盡量提高摻合料用量，以減少水泥用量，達(dá)到降低水化熱溫升的目的。同時(shí)可最大限度地減少混凝土用水量，降低混凝土干縮率，從而減少裂縫出現(xiàn)的幾率。

b.原材料控制。通過對不同水泥廠家品種的中、低熱水泥的強(qiáng)度、水化熱試驗(yàn)對比，優(yōu)選符合強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)且綜合水化熱較低的產(chǎn)品。并通過改善骨料級配、選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰作摻合料的辦法，進(jìn)一步降低水泥用量。

c.通過試驗(yàn)確定最優(yōu)拌和工藝。經(jīng)驗(yàn)表明：混凝土拌和時(shí)的各級骨料、水泥、摻合料、水等的投放程序?qū)炷恋暮鸵仔?、均勻度、拌和時(shí)間均有影響，所以在施工前，以混凝土料的和易性和均勻度為指標(biāo)，對混凝土拌和的不同投料順序、拌和時(shí)間進(jìn)行實(shí)際對比試驗(yàn)，選取最優(yōu)程序，將三級配混凝土拌和的投料順序確定為：大石→（水+外加劑）→（水泥+粉煤灰+砂）→（中石+小石）；拌和時(shí)間按90s控制，加冰拌和則為120秒。

紹圣二年（1095），山谷起程前往貶所，由陳留出尉氏、許昌，由漢沔趨江陵，上夔峽，沿路翻山越嶺備嘗艱辛。有《采桑子》“投荒萬里無歸路，雪點(diǎn)鬢繁。度鬼門關(guān)。已拼兒童作楚蠻”云云，又有《竹枝詞》“鬼門關(guān)外莫言遠(yuǎn)，五十三驛是皇州。浮云一百八盤縈，落日四十九渡明”。鬼門關(guān)在奉節(jié)東。

4.2 控制拌和樓出機(jī)口溫度

a.控制原材料入機(jī)溫度。水泥：將水泥和粉煤灰進(jìn)罐前的溫度控制在60℃以下，對高于60℃的，運(yùn)輸車輛須在遮陽處停車待冷，待水泥或粉煤灰降至控制溫度后方可入罐。同時(shí)，對水泥罐采取防曬隔熱措施，控制罐內(nèi)水泥、粉煤灰溫度不超過55℃，否則需延長停罐時(shí)間，待降溫后方可使用。

骨料：混凝土骨料均采取遮陽措施，避免暴曬于陽光下，并儲備3天以上用量，保證骨料在料倉內(nèi)堆高不少于6m。粗骨料和砂子均充分脫水，粗骨料的控制指標(biāo)為含水率不大于0.5%、砂的含水率不大于6%，目的是盡量為混凝土的拌和加冷水提供更大裕度。

拌和水：采用冷卻措施，將混凝土拌和用冷水溫度控制在15℃以內(nèi)，加冰拌和的片冰溫度為-5℃以下，并保持松散狀態(tài)。

4.3 混凝土溫控施工措施

a.控制混凝土運(yùn)輸途中的溫升。混凝土水平運(yùn)輸主要采用自卸汽車運(yùn)輸，汽車直接入倉，選擇可隔熱遮陽且車寬較窄車身較高的自卸汽車，保證廂內(nèi)混凝土料的厚度大于50cm。同時(shí)合理安排汽車數(shù)量，避免在陽光下暴曬待車。并在拌和樓前安裝噴霧預(yù)冷裝置，對回程空車噴霧降溫。

b.倉面覆蓋隔熱。覆蓋物用等效熱交換系數(shù)低的聚乙烯保溫卷材作為隔熱材料，外裹保護(hù)彩條布，做成25m2/塊的保溫被。澆筑時(shí)，對碾壓完畢后的混凝土立即覆蓋，直至上一層澆筑時(shí)揭開，盡量減少新澆混凝土受陽光直射時(shí)間。

c.倉面噴霧降溫。利用倉面噴霧形成局部小氣候，降低局部溫度。噴霧設(shè)備采用擺動式噴霧機(jī)和霧化管，具體根據(jù)倉面大小結(jié)合使用。噴霧時(shí)要保證霧化質(zhì)量和噴霧量，既確保形成小氣候，又防止霧化不足而使倉面積水。

4.4 混凝土通水冷卻

混凝土采用天然河水進(jìn)行冷卻，冷卻水從河中沉井抽至高位水池，通過管線直接供應(yīng)。水池采用埋地下沉式，并加蓋防曬。供水管須深埋地下50cm以下，對不能埋地的管路，包裹隔熱材料，以防水管暴曬升溫。

冷卻水管連接要求密封不滲漏，并做壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.3MPa。冷卻水管在混凝土澆筑過程中均充水承壓，運(yùn)輸車不準(zhǔn)直接對著塑料管卸料。

b.通水冷卻。冷卻通水在混凝土開始澆筑時(shí)即開始實(shí)施，通水持續(xù)時(shí)間不少于21天。單根冷卻水管流量為18～20L/min。管中水流方向應(yīng)每24h調(diào)換一次，使混凝土塊體均勻冷卻，并控制混凝土每天溫降不超過1℃。

通水作業(yè)前，要認(rèn)真清點(diǎn)和核對埋設(shè)水管的管路布置和管口位置，并做好記錄。通水過程中，對各壩塊的通水量、水溫、通水時(shí)段、混凝土溫度等資料進(jìn)行記錄。并將溫度檢測資料及時(shí)分析整理，報(bào)送相關(guān)部門。

4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

a.養(yǎng)護(hù)時(shí)間。碾壓混凝土終凝后即開始養(yǎng)護(hù)，在炎熱、干燥氣候情況下則在終凝前以噴霧方式提前養(yǎng)護(hù)。一般部位養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間不少于28天，對水平施工層面，灑水養(yǎng)護(hù)要持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始澆筑；對于溢流面、導(dǎo)墻、底孔等抗沖耐磨要求的部位，需要整個(gè)施工期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)須由專人負(fù)責(zé)，并做好記錄，真實(shí)全面地記錄混凝土養(yǎng)護(hù)過程和情況。

b.養(yǎng)護(hù)方法。根據(jù)養(yǎng)護(hù)面的具體情況，采用不同方法。

倉面流水養(yǎng)護(hù)：對水平倉面，在澆筑混凝土?xí)r，使倉面混凝土略低于模板1~2cm，并預(yù)留1～2個(gè)出水通道，在混凝土終凝后，在倉面較高側(cè)位置布置一花眼水管，抽河水養(yǎng)護(hù)，流量約30L/min，使倉面始終蓄2cm左右的流動水層。

覆蓋養(yǎng)護(hù)：在倉面流水、噴霧不易布置的部位，為避免暴露于太陽光下升溫，在混凝土表面覆蓋吸水保溫被進(jìn)行隔熱，并在保溫被上灑水以保持濕潤。

5 應(yīng)用效果

南沙水電站碾壓混凝土施工通過溫控措施的綜合應(yīng)用，溫控效果良好。溫控檢測數(shù)據(jù)表明：完全滿足溫控標(biāo)準(zhǔn)的要求，無溫度裂縫產(chǎn)生。同時(shí)，混凝土的施工進(jìn)度得到了保證，使大壩工程提早兩個(gè)月完工，為實(shí)現(xiàn)提早發(fā)電打下了良好的基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

碾壓混凝土在炎熱氣候下進(jìn)行施工，溫度控制是至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)，它不但是質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在，也是施工成本控制的著力之處。因此，須將各種成熟有效的溫控措施有機(jī)結(jié)合、綜合應(yīng)用，并針對具體的環(huán)境條件制定專門措施，才能達(dá)到預(yù)期的溫控目標(biāo)。同時(shí)，多種措施的應(yīng)用，相應(yīng)會導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)增多、工作內(nèi)容繁復(fù)等問題，給施工組織管理提出更高要求，這也是項(xiàng)目管理者應(yīng)予以重視的。