李永生

（云南龍江水利樞紐開(kāi)發(fā)有限公司，云南 潞西 678400）

1 工程概述

龍江水電站樞紐工程是以發(fā)電、防洪為主，兼顧灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、供水及改善環(huán)境、發(fā)展旅游等綜合性水利樞紐工程。水庫(kù)總庫(kù)容12.17×108m3，電站總裝機(jī)容量240 MW。工程規(guī)模為大（1）型，工程等級(jí)為Ⅰ等。

樞紐由混凝土雙曲拱壩、壩身泄洪表孔、放水深孔、壩下消能塘及引水發(fā)電系統(tǒng)組成。混凝土拱壩壩頂高程875.00 m，最大壩高110 m，拱冠梁底寬23.01 m，最大拱端厚度27.84 m，壩頂中心線(xiàn)弧長(zhǎng)389.8 m。大壩不設(shè)縱縫，橫縫間距一般為16～20 m，共26個(gè)壩段。

澆筑分層形式為基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚1.5～2.0 m，非基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚3 m。大壩混凝土總方量約為58×104m3。

根據(jù)氣象站資料統(tǒng)計(jì)，壩址多年平均氣溫19.5℃，極端最高氣溫36.2℃，極端最低氣溫-0.6℃。流域內(nèi)多西南風(fēng)，最大風(fēng)速為15.7 m/s，相應(yīng)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)。壩址區(qū)氣象條件見(jiàn)表1。

2 設(shè)計(jì)溫控指標(biāo)

1）根據(jù)龍江的實(shí)際情況，壩體的封拱溫度見(jiàn)表2。壩基回填混凝土基礎(chǔ)封拱溫度18℃

2）壩體混凝土允許最高溫度。根據(jù)龍江壩體混凝土特性，其混凝土基礎(chǔ)允許溫差及允許最高溫度見(jiàn)表3、表4。

3）混凝土澆筑溫度。各壩段各月設(shè)計(jì)要求澆筑溫度見(jiàn)表5。5—9月是控制澆筑溫度的重點(diǎn)時(shí)段，因此必須采取一系列的溫控措施，降低混凝土出機(jī)口溫度及澆筑溫度，控制壩體混凝土溫度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

表1 氣象站氣溫特征值統(tǒng)計(jì)表 ℃

表2 壩體封拱溫度表

表3 基礎(chǔ)允許溫差標(biāo)準(zhǔn)

表4 壩體設(shè)計(jì)允許最高溫度 ℃

表5 拱壩壩段基礎(chǔ)各月澆筑溫度 ℃

3 混凝土施工溫控措施

3.1 選擇混凝土原材料

3.1.1 水泥

水泥是混凝土的主要成分，同時(shí)也是混凝土溫度變化的主要因素，在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求的情況下應(yīng)盡量選用水化熱較低的水泥。通過(guò)對(duì)資質(zhì)較高、生產(chǎn)規(guī)模較大的紅河州開(kāi)遠(yuǎn)水泥廠(chǎng)、昆明水泥廠(chǎng)、大理滇西水泥廠(chǎng)對(duì)比，其生產(chǎn)能力、品質(zhì)等均滿(mǎn)足要求，考慮到運(yùn)距，最終采用云南大理滇西水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的上登牌中熱硅酸鹽水泥（P.MH42.5）。上登42.5中熱水泥各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)范要求，其MgO含量達(dá)到了4.5%～5.0%的范圍，具有顯著的延遲微膨脹性能，可有效地補(bǔ)償混凝土收縮，提高混凝土的抗裂性，且3 d和7 d的水化熱明顯低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，有利于削減混凝土的水化熱溫升。水泥物理力學(xué)性能、化學(xué)分析試驗(yàn)結(jié)果表6。

3.1.2 摻合料

采用摻合料是降低水泥用量的一個(gè)重要措施，不但可以節(jié)約水泥還可以減少水化熱。因技術(shù)成熟、后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較大等因素，粉煤灰是首選的摻合料。但由于龍江工程附近缺少粉煤灰的供應(yīng)，需選用其它摻合料來(lái)滿(mǎn)足工程的需要。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，龍陵江騰火山灰和騰沖華輝火山灰的生產(chǎn)能力、品質(zhì)等均滿(mǎn)足要求，考慮到運(yùn)距，最終采用龍陵江騰火山灰。江騰火山灰細(xì)度、需水量比及燒失量滿(mǎn)足規(guī)范要求，摻用量可達(dá)25%。

表6 水泥物理力學(xué)性能化學(xué)分析試驗(yàn)結(jié)果

3.2 優(yōu)化混凝土配合比

在施工條件允許的范圍內(nèi)，使用大級(jí)配和低塌落度混凝土，可以減少水泥用量。試驗(yàn)表明：在水膠比相同的條件下，Ⅳ級(jí)配混凝土比Ⅲ級(jí)配混凝土減少水泥用量12.2%；塌落度5～7 cm的混凝土比7～9 cm的混凝土減少水泥用量約8 kg/m3?？紤]到該工程混凝土拌合站位于大壩上游約2.0 km處，混凝土水平運(yùn)輸采用自卸車(chē)，垂直運(yùn)輸采用纜機(jī)，倉(cāng)面面積120～550 m2，澆筑層厚1.5～3.0 m，因此，盡量采用Ⅳ級(jí)配混凝土，混凝土澆筑基本采用5～7 cm的塌落度。龍江水電站大壩混凝土施工主要配合比見(jiàn)表7。

表7 龍江水電站大壩混凝土施工主要配合比

3.3 降低混凝土澆筑溫度

1）降低料倉(cāng)骨料溫度。成品骨料堆放場(chǎng)地骨料的堆高最低為6 m，儲(chǔ)備充分，一般骨料儲(chǔ)量滿(mǎn)足4 d的混凝土澆筑需要，并通過(guò)地弄取料。

2）調(diào)節(jié)料倉(cāng)內(nèi)的粗骨料預(yù)冷采用風(fēng)冷。根據(jù)澆筑情況，提前12 h進(jìn)行骨料預(yù)冷。

3）為防止骨料溫度回升，骨料從預(yù)冷倉(cāng)到拌合樓，皮帶機(jī)運(yùn)輸安裝遮陽(yáng)板。

4）混凝土拌合時(shí)，采用加片冰、加制冷水，以降低混凝土出機(jī)口溫度。根據(jù)澆筑情況，每立方米混凝土加冰10 kg片冰可降低混凝土出機(jī)口溫度1.0～1.3℃，混凝土拌合時(shí)，最大加冰量40 kg，混凝土出機(jī)口溫度即可滿(mǎn)足要求。

5）減少混凝土的溫度回升。運(yùn)輸混凝土的自卸車(chē)，其頂部加設(shè)活動(dòng)式遮陽(yáng)棚，自卸車(chē)裝滿(mǎn)料出樓前，人工將遮陽(yáng)棚拉好，防止陽(yáng)光直射，側(cè)面安裝保溫隔熱板；混凝土澆筑時(shí)，基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚按1.5 m控制，非約束區(qū)按3.0 m控制，澆筑采用臺(tái)階法，倉(cāng)內(nèi)配置平倉(cāng)機(jī)，加快混凝土覆蓋速度，澆筑過(guò)程中，當(dāng)氣溫高于23℃時(shí)，采用噴霧機(jī)噴霧，倉(cāng)面面積在400 m2以下使用兩臺(tái)噴霧機(jī)，倉(cāng)面面積在400 m2以上使用3臺(tái)噴霧機(jī)，使用噴霧機(jī)后，能使混凝土澆筑倉(cāng)面形成小氣候區(qū)，比外界大氣溫度低3～5℃。部分壩段混凝土入倉(cāng)溫度和澆筑溫度見(jiàn)表8。

表8 部分壩段混凝土入倉(cāng)溫度澆筑溫度統(tǒng)計(jì)表

3.4 降低混凝土的水化熱溫升、降低壩體內(nèi)外溫差

壩體內(nèi)部冷卻水管采用φ25 mm鋼管（基礎(chǔ)灌漿區(qū)）或φ32 mm聚乙烯塑料管（PE管），冷卻水管在壩內(nèi)按蛇形布置，壩內(nèi)冷卻水管間距：鋼管，基礎(chǔ)約束區(qū)為1.5 m×1.5 m（水管間距）；PE管，基礎(chǔ)約束區(qū)為1.5 m（澆筑層厚）×1.0 m（水管間距）。

初期通水采用6～8℃制冷水，通水流量不小于18 L/min，在混凝土澆筑收倉(cāng)后12 h內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行。中期通水采用江水，水管通水流量20～25 L/min，保證每月通水時(shí)間不少于600 h，總通水時(shí)間一般為1.5～2.5月，以混凝土壩體溫度達(dá)到20～22℃為準(zhǔn)。后期通水采用制冷水，水溫為6～10℃，通水時(shí)間30～40 d，通水時(shí)間以壩體達(dá)到灌漿溫度為準(zhǔn)。根據(jù)測(cè)溫資料分析，采用6～8℃制冷水冷卻，混凝土平均日降溫幅度為0.35℃左右。

3.5 表面保護(hù)

一般在混凝土收倉(cāng)后12～18 h內(nèi)即開(kāi)始流水或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于28 d。永久暴露面采用φ25 mm的塑料管長(zhǎng)期流水養(yǎng)護(hù)，通水量為15 L/min左右，拆模后即開(kāi)始流水養(yǎng)護(hù)。左右兩側(cè)使用的鍵槽模板，進(jìn)行小流量的水噴灑或人工灑水養(yǎng)護(hù)。水平倉(cāng)面的養(yǎng)護(hù)，在混凝土收倉(cāng)12～18 h后即可進(jìn)行人工灑水養(yǎng)護(hù)，使倉(cāng)面保持濕潤(rùn)、不干燥的狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間直至下一倉(cāng)澆筑為止。

4 大壩溫度控制監(jiān)測(cè)分析

施工期間，壩體溫度計(jì)是隨著壩體混凝土澆筑而埋設(shè)的，10，14，17號(hào)壩段均埋設(shè)了壩體溫度計(jì)。根據(jù)監(jiān)測(cè)成果分析表明：混凝土澆筑初期，由于混凝土水化熱的作用，混凝土初期溫度偏高。然后，隨著混凝土水化熱的消散，溫度逐漸降低，埋設(shè)在上、下游表面附近的混凝土溫度測(cè)值下降較快，而埋深較深的溫度計(jì)測(cè)值下降較慢，符合混凝土溫度變化的一般規(guī)律。10號(hào)壩段壩體溫度結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 10號(hào)壩段壩體溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

下閘蓄水前，壩體裂縫檢查，未發(fā)現(xiàn)危害性裂縫。下閘蓄水后，擋水建筑物運(yùn)行良好，說(shuō)明龍江水電站雙曲拱壩混凝土高溫季節(jié)施工溫控措施是到位的，溫控結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，在施工過(guò)程中，應(yīng)成立混凝土溫控管理小組，加強(qiáng)溫控監(jiān)測(cè)、資料收集和分析，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，是混凝土溫控目的實(shí)現(xiàn)的重要措施。

通過(guò)龍江水電站雙曲拱壩混凝土高溫季節(jié)施工，在原材料選擇、出機(jī)口溫度、澆筑溫度以及壩體內(nèi)部溫度控制等方面取得了一定的經(jīng)驗(yàn)值，值得在該地區(qū)類(lèi)似工程中推廣。