高寒地区碾压混凝土重力坝温控探讨

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高寒地区碾压混凝土重力坝温控探讨

沈慈鑫

（浙江华东工程咨询有限公司，浙江󰀃杭州󰀃311122）

摘 要：高寒地区碾压混凝土重力坝工程中，大体积混凝土的温度控制是其重要环节，对增强碾压混凝土重力坝的工程质量起到非常关键的作用。文章分析碾压混凝土重力坝因温度应力造成裂缝的原因，提出了对混凝土的温度控制的具体措施。

关键词：高寒地区；碾压混凝土重力坝；温控中图分类号：TV544+.921󰀃󰀃文献标志码：A󰀃󰀃DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2016.08.132

上世纪80年代，碾压混凝土坝开始引入我国。跟之前的混凝土坝相比较，它有如下的特点：水泥耗费更少、水化热温升低、施工效率更高等。但是碾压混凝土坝依然未能解决因为温度下降而形成裂缝的缺陷。所以在碾压混凝土重力坝的施工中，怎样实现有效的温度控制对于高效的施工非常关键。文章对碾压混凝土坝因温度应力造成裂缝的原因以及温控措施进行了分析。

1 碾压混凝土坝因温度应力造成裂缝的原因

在我国的高寒地区，在工程的施工过程中，必然会遭遇气候变化导致的突然降温。所处环境的温度骤然下降就会在混凝土表层形成很大的温度拉应力，当温度拉应力达到混凝土抗拉强度时，就会造成混凝土表层出现裂缝。主要原因为：①气温降低到稳定温度场时，受底部基岩约束较大，并且应力较为汇集，造成了较大的应力产生；②每个越冬面上层的新浇混凝土应力较大，尤其是在越冬面的上、下游侧，关键是由于大坝处于严寒地区，每当越冬时候停止浇混凝土、温度回升时重新浇筑混凝土，底层老混凝土的温度较低，且弹性模量已然很大，新混凝土在到了最大温度以后，温度降低的时候，受底层老混凝土的约束较大，因此造成这一区域的应力更大；③夏天浇筑混凝土的坝体，上、下游表层区域的混凝土应力较大，关键是由于大坝表层温度受气候干扰，发生剧烈改变。但是坝体里面温度改变较慢，在内外层产生了非常大的温差，因此造成应力的超标；④工程阶段混凝土表层遇到降温时，不管是新浇混凝土还是老混凝土，其表层温度快速下降，应力快速提升。因为新浇筑混凝土时间不长，抗拉强度不够，在遇到降温时更易于形成裂缝。

2 温度控制的具体措施

2.1 改善混凝土配合比、增强混凝土抗裂性能

混凝土原材料的特性以及配合比对混凝土的强度、变形、抗裂能力和温升的高低、快慢的影响特别大。所以必须进一步增强对混凝土原材料以及配合比的检验、探索，增加粉煤灰用量；使用低热大坝水泥；制造水化热温升低、线胀系数小、抗拉强度或极限拉伸值更高的混凝土，从而显著减弱混凝土水化热温升，增强混凝土的抗裂能力。混凝土工程过程中，除了须达到混凝土标号、抗冻、抗渗、极限拉伸值等关键设计标准外，还须达到混凝土均质性标准。并且增强混凝土搅拌、转运、浇筑流程中的工程把控和质量监管，确保混凝土工程质量满足严格的规范要求。2.2 注意工程施工时段、严格把控浇筑层厚

大坝各部分的混凝土因为浇筑的不同时段、不同管理情况以及所处环境的差别，形成的温度应力有着较大的不同。所以科学规划大坝混凝土工程流程和施工时段，是避

󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃文章编号：2096-2789（2016）12-0199-01 免基础贯穿性裂缝、降低表层裂缝的重要手段之一。对于高寒地区的工程，每年温度较低的时间在合理的程度内需要尽量多浇、快浇混凝土；温度较高的时间尽量利用早晚、夜间及阴天多浇筑混凝土；基础垫层混凝土的浇筑时段需要避免高温时期和接近越冬期的时间。由于高寒地区混凝土有效工程的时间不长，必然会在高温时间浇筑混凝土。当在高温时间浇筑混凝土，尤其是基础约束区混凝土时，需要严格把控混凝土浇筑温度，并依据施工规范实施温控手段。

2.3 应用制冷措施、控制浇筑温度

降低运送阶段的温度回升，管理入仓的温度。夏天的时候必须严格管理混凝土运送时间，并在运送工具的箱体内加装保温层，混凝土运送时上面要有遮阳措施，并采取满管溜槽实施保温等手段降低热量倒灌。降低仓面浇筑时候的混凝土温度回升。在施工流程中，降低浇筑层覆盖前的曝光时间，提高混凝土入仓效率和覆盖效率，碾压完成之后，马上实施保温措施做到临时保温。2.4 管理内外温差、增强表面保护

工程阶段要做好临时保温。因为大坝工程阶段常常会遭遇降温，工程阶段对大坝的曝光表层使用2cm聚氨酯保温被实施临时保温。坝体的上、下游面要做好长期保温。为了改善大坝上、下游表层混凝土在温度剧烈变化时内外温差太大的情况，对上、下游表面要做好长期保温。

越冬水平面也要做好保温。越冬面保温层的打开时间，是高寒地区越冬保温的一个相当关键的问题。假如打开时所处环境的温度仍然比较低，则混凝土温度同外面的温度的内外温差过大，会给混凝土表层造成“冷击”作用，很容易在越冬顶层形成裂缝；越冬面保温打开过晚，则会压缩工程时间。越冬面保温层的最合理的打开时间，是当所处环境温度高过或等于越冬顶层混凝土温度时，这时就可以避免打开时外面“冷击”造成的不利作用。参考文献：

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力仿真分析[J].人民珠江,2016,37(4).作者简介：沈慈鑫（1985-），男，福建福清人，助理工程师，研究方向：水利水电工程监理。