［摘要］ 介绍峡口混凝土拱坝温度控制设计的综合技术措施，对中小型工程在节省投资的情况下，也能通过简单易行的措施达到坝体防裂的目的。
         关键词：混凝土拱坝 温度控制 坝体防裂

　　Composite temperature control of concrete in construction of Xiakou arch dam
        Guo Xiaogang
　　(Design Institute of Water Conservancy and Hydropower of Hubei Province, Wuhan 430064)

Abstract: The composite temperature control technique of concrete in construction of Xiakou arch dam is introduced. By means of optimizing the proportion of mixture, decreasing the concreting temperature, connecting the water pipe cooling and making some surface protections, the cracking of dam body is effectively controlled. These methods are economical and applicable to middle and small-scale arch dams.

　　Keywords: concrete arch dam, temperature control, anti cracking of dam body

　　1、前言
　　峡口电站工程位于鄂西北南漳县沮河上游，大坝系常规混凝土双曲拱坝，最大坝高84.8m，最大底厚16m，坝顶厚5m，大坝分为11个坝段，最大坝段长为19.20m，最小坝段长为15.23m。坝体混凝土12.6万m3，电站装机3万kw。
由于工程没有按标书预定的时间开工，且施工单位在开工前临时将混凝土浇筑方案改变为固定式缆机方案，致使缆机在第一个枯水期不能投入使用，严重影响了低温季节浇筑进度。但为了不影响工程第一台机组的发电时间，这样，在夏季也必须浇筑混凝土，但由于受资金的限制，没有条件采取复杂的温控措施，混凝土温度控制任务相当艰巨。在施工过程中，结合工程实际情况，分析了对温度控制设计工作的有利条件和不利因素，把握住了温控设计的基本特点，施工中采用了一系列综合温度控制技术，本文即对此作以介绍。
　　2、温控设计依据
　　设计过程中加强第一手资料的收集，熟悉气象及水温资料，了解设计配合比、混凝土热学参数和坝体结构特点，分析边界条件对坝体稳定温度的影响，提出坝体分层稳定温度及封拱灌浆温度。拱坝稳定温度是确定运转期温度荷载，封拱灌浆时机，以及施工期控制基础混凝土温度，防止贯穿裂缝的重要依据。
　　3、温控设计的目的
　　混凝土温度控制设计的目的，是控制混凝土的最高温度，防止混凝土产生裂缝。由于最高温度难以直接控制，主要是通过控制内外温差、上下层温差和基础温差，来达到控制最高温度的目的。
　　4、温度控制的途径
　　混凝土最高温度控制的途径有四种：一、通过优化配合比，降低混凝土的绝热温升；二、降低混凝土入仓浇筑温度；三、铺设冷却水管，通水冷却；四、采用必要的表面保护措施。
　　4.1配合比设计优化
　　在2001年10月，建设单位委托武汉大学水电学院进行大坝混凝土配合比试验，以通过优选原材料、降低胶凝材料用量等途径对混凝土配合比进行优化选择。经过多组试验的分析对比，推荐配合比为：Ⅰ级粉煤灰掺量30%，水灰比0.4，砂率0.25，混凝土最终绝热温升18.43℃。
在保证混凝土设计强度、抗渗、抗裂、极限拉伸值等重要指标的前提下，掺入大量的粉煤灰，不仅有利于改善混凝土的和易性，也起到了降低混凝土单位用水量和水泥用量的目的，最显著的效果是降低了混凝土的绝热温升值。
　　4.2 控制混凝土浇筑温度
　　温控设计按季节、浇筑区域、结构部位等对混凝土浇筑温度提出了不同的要求。坝体基础混凝土在12～2月要求浇筑温度控制在5～8℃，11、3月采用自然浇筑温度，其它季节要求最高浇筑温度控制在18℃以内，约束区上部最高浇筑温度不超过20℃。
　　通过控制混凝土出机口温度、防止混凝土运输过程中冷量的损失、进行仓面保温等措施，均可有效的降低混凝土入仓浇筑温度。
　　4.2.1 控制出机口温度
　　试验表明，石子的温度对混凝土出机口温度影响最大，其次为砂，因此首要控制骨料的温度。在高温季节，骨料的温度都高于当时的月平均气温，不利于控制混凝土的出机口温度。施工中要求砂石成品料堆高不得低于6m，搭盖遮阳棚，并采用从料堆底部取料。必要时才采用加冰、加冷水拌和，以控制混凝土出机口温度。5月、9月出机口温度控制在14℃，6～8月出机口温度控制在15～16℃。
　　4.2.2 防止混凝土运输过程中冷量的损失
　　要求运输混凝土的自卸汽车采用塑料编织彩条布遮阳，防止太阳直射，可有效的降低混凝土温度的回升；在运输过程中减少混凝土转运次数，加快入仓速度，缩短已浇筑混凝土的表面暴露时间，都可有效的防止温度回升。
　　4.2.3 仓面保温
　　仓面保温可选择两种方式：仓面覆盖和仓面喷雾。
　　仓面覆盖一般选择保温被，保温被采用两层1cm厚聚乙烯保温卷材外套塑料编织彩条布。浇筑时，对振捣好的混凝土立即覆盖，直到需要下料时才能掀开。
　　仓面喷雾，是由喷雾机将清水通过离心式压力雾化喷嘴雾化成细小雾滴后，用风力将雾滴均匀吹送到混凝土浇筑面上方形成雾层。一方面雾滴吸热蒸发，同时雾层阻隔阳光直射，从而降低浇筑面上环境温度。
　　4.3通水冷却
　　峡口坝体混凝土通水冷却分为两期：初期通水、后期通水。要求混凝土温度与冷却水温差控制在20～25℃，最大允许冷却速度不超过1.0～1.5℃/d。
　　初期通水主要是起削减混凝土初期温峰的作用，使混凝土内部的最高温度不超过允许的最高值。初期通水：在混凝土浇筑收仓后12h内开始通河水冷却，通水流量控制在15～20L/min，通水时间15～20d，通水后每隔2天进出口方向互换一次。初期通水可有效的降低混凝土最高温度，使混凝土内部温度接近22～25℃时即可停止。
　　后期通水：后期通水的冷却时间、起止日期，是根据坝体稳定温度（接缝灌浆温度）、接缝灌浆时间等综合考虑后确定。在后期通水前，要求对各混凝土块进行3天时间的闷温，然后分析确定后期通水冷却方案。通水时间一般安排在10月～次年3月间进行。
　　后期冷却的原则是：对需接缝灌浆的灌区，相邻块体必须冷却；被灌灌区的上一个灌区及下一个灌区所在的混凝土块体必须同时冷却，达到接缝灌浆所需的温度，才开始施灌。
　　5 施工管理措施
　　5.1 合理安排仓位
　　峡口工程根据不同浇筑时间和部位，分层厚度亦不一样，分层厚度一般为2.0m，在局部坝块、局部高程为3.0m。中部坝段基础约束区，分层厚度为1.5～2.0m，边坡坝段基础约束区，分层厚度为2.0m，约束区以上层厚为2.0～3.0m。层间间歇时间5～10d。
　　安排仓位时，一般要求各坝块均能合理地短间歇，使其连续和均匀上升，并按跳仓浇筑的原则安排仓位。这样可以避免有的坝段出现长间歇，影响相临坝块的上升，甚至大面积压仓，严重的将影响缝面被挤压，致使灌浆困难。
　　5.2 加快入仓速度
　　欲提高混凝土入仓速度，需要综合协调混凝土拌和、运输及入仓等几个环节的设备配置，在资然一定的情况下，加强设备的调度管理，提高作业效率至关重要。在加强管理上，施工人员必须在现场交接班，要保证浇筑的连续性。
　　5.3 避开高温时段
　　夏季混凝土施工是温控设计的难点和重点。充分利用高温时节中有利的浇筑时段，抓住早、晚和夜间温度相对较低的时机，抢阴雨天时段浇筑，关键在于施工管理上的合理安排。在高温时段停止浇筑时，要集中精力检修各种设备，搞好备仓和各项浇筑准备。一旦进入有利的低温时段，即组织高强度入仓和快速浇筑，使混凝土浇筑一气呵成，抢在下一高温时段到来之前收仓。
　　5.4 高温季节加强表面养护
　　水平仓面养护主要采取湿润养护，具体措施为：仓面喷雾、流水或洒水养护。亦可采用仓面覆盖保温被，防止太阳直射。