溪洛渡大坝混凝土温度控制浅析（上传）.docVIP

溪洛渡拱坝混凝土温度控制浅析 黄夏秋 刘 刚 （二滩国际工程咨询有限责任公司 成都 610072） [关键词]拱坝混凝土 温度控制 预控管理 精细化 信息化 [摘要] 溪洛渡拱坝混凝土由于材料特性原因，混凝土抗裂性能富裕度小。混凝土温度控制采取了从混凝土生产、浇筑、后期冷却、保温及养护的全过程精细化控制措施；结合拱坝仿真分析和专家技术咨询,实现了温控风险提前预防，温控技术措施实时优化的预控管理；建立并完善了“数字”大坝施工信息管理系统，为精细化、个性化、数字化温控管理提供科学管理平台。有效实现了坝体混凝土温控目标，无危害性温度裂缝产生。混凝土温控防裂效果得到业界好评，对类似高拱坝混凝土温控管理具有一定的借鉴和参考价值。 1 拱坝工程概述 溪洛渡水电站大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程610m，顶拱中心线弧长681.51m，坝顶拱冠厚度14m，坝底拱冠设计厚度60m，坝高285.5m，厚高比为0.216 双曲拱坝坝身设有7个表孔、8个深孔和10个临时导流底孔，布置6层廊道，坝身结构复杂。 大坝混凝土施工分层厚度为3m，混凝土横缝灌区高度为9m～12m。 1.2 坝区气候条件 溪洛渡坝址位于中亚热带季风区，夏季炎热多雨，冬季温和干燥坝址区局部风速大，气温骤降频繁 坝区多年平均气温为19.7℃，多年平均地温21.4℃。拱坝施工期间，每年12月～次年2月气温普遍处于低温情况，月平均气温8～15℃，最低气温3.5℃。3～6月平均气温15～25℃。高温季节主要集中在7～9月，月平均气温26～30℃，极端最高气温42.9℃。9月下旬～11月气温下降趋势明显。每年大致有15～20次气温骤降。 1.3 拱坝混凝土特性 溪洛渡拱坝混凝土选用灰岩人工砂、玄武岩人工粗骨料，胶凝材料为I级粉煤灰、中热P(MH42.5大坝水泥。混凝土弹模高、极限拉伸值偏低、自生体积变形难以全面满足设计要求的20×标准，混凝土抗裂富裕度较小，混凝土施工期内部温度，基础约束，开裂应力集中使裂缝发展影响大坝整体结构混凝土温是混凝土施工质量的关键 1.4 拱坝温控特点和难点 （1）温降过程控制要求严 混凝土后冷降温幅度≤0.5℃/d，其中中冷降温速率≤0.2℃/d，远高于现行拱坝设计规范允许降温速率1.0℃/d要求。混凝土后冷通水需精细化、个性化，动态跟踪纠偏控制。 （2）最高温度控制难 溪洛渡40及其以上混凝土、廊道群、孔口区、钢筋密集区等部位小级配混凝土用量大，高温季节最高温度控制难。 河床坝基盖重固结灌浆处理工程量大，利用混凝土浇筑间歇期完成，长间歇混凝土开裂风险大。 （4）二期冷却同冷区高度控制与混凝土自由悬臂高度控制矛盾突出 拱坝混凝土按全年冷却和接缝灌浆施工。根据仿真分析，混凝土二冷冷区高度小于0.35L（L为坝块长）时，同冷高度越小拉应力越大，温控技术要求基础强约束区内拟灌区及其以上两个同冷区需要同步冷却降温控制。通水冷却温控同冷区要求对混凝土接缝灌浆封拱条件及时形成影响大，混凝土自由悬臂高度与混凝土浇筑上升矛盾突出。 2 拱坝温控技术要求及优化 溪洛渡拱坝混凝土温度控制按一期冷却、中期冷却、二期冷却三个时期（九个阶段）分期冷却, 拱坝分期冷却降温控制过程见表2-1。 表2-1 拱坝混凝土分期冷却控制参考表 混凝土后冷阶段 一期冷却 中期冷却 二期冷却 控温 降温 一次控温 降温 二次控温 降温 一次控温 灌浆控温 二次控温 降温速率或温度变化幅度最大值 / 0.5℃/d ±1℃ 0.2℃/d ±1℃ 0.5℃/d 约束区0.5℃ 自由区1℃ 约束区0.5℃ 自由区1℃ ＋1℃ 开始龄期（天） / 7～10 / 45 / 90 113 120 混凝土最高温度按27℃控制，混凝土一冷结束时，约束区降温幅度控制为△T≤6℃，自由区为△T≤8℃≤4℃。 一期冷却目标温度20℃。根据混凝土分区情况，中冷目标温度16℃和18℃，对应封拱温度为12℃、13℃和14℃、16℃。 温控过程要求严格控制混凝土各冷却阶段目标温度、降温开始龄期、降温速率、控温幅度、温度梯度。 2.2 拱坝温控技术优化 为有效实现混凝土温控目标，结合现场实际情况和溪洛渡拱坝温控技术标准，通过科研院校仿真计算分析和专家技术咨询，对有关温控技术措施进行了必要的优化。 2.2.1 大坝混凝土配合比 为降低混凝土温度应力，温控防裂的关键控制混凝土降温量。溪洛渡大坝混凝土采用中热水泥，规定3天水化热不大于241KJ/kg、7天水化热不大于283KJ/kg。混凝土配合比设计时尽量减少水泥用量，粉煤灰掺量为胶材用量35%。浇筑过程中严格控制二级配混凝土使用量，结合层采用三级配富浆混凝土。 对于长间歇期混凝土，采用外掺PVA纤维混凝土，以提高混凝土抗裂能力。 2.2.2最高温度调