碾压混凝土重力坝施工温控措施研究

碾压混凝土重力坝施工温控措施研究

赵阳

枣庄市庄里水库管理服务中心 山东枣庄 277099

摘要：水利水电工程项目中经常会使用到碾压混凝土坝，而且同样也在我国有着非常广泛的使用。碾压混凝土坝的特点和常态混凝土坝并不相同，它有着自己的特点，特别是在温度应力和温度控制方面。在工程的实施中，必须要考虑到这些因素，这样才能建造出安全的大坝。针对碾压混凝土重力坝，本文做了简单的介绍，说明了它的特点，并通过对一个实际案例的分析，对碾压混凝土重力坝的施工中如何做到控制温度。

关键词：温度控制；碾压混凝土；重力坝；

引言

作为一个规模较大的工程，混凝土工程有着较大的体积，这会对碾压混凝土坝的温度变化产生一定的影响。所以在碾压混凝土重力坝中，非常重要的两个方面就是温度应力和温度控制。和常态混凝土坝相似的是，碾压混凝土坝因为温度应力也会产生裂缝问题。不过碾压混凝土坝有属于自己的特点，这些因素会对温度产生影响从而出现裂缝，所以在碾压混凝土重力坝中进行温度控制的措施是十分必要的。

1. 碾压混凝土坝的发展概况

在碾压混凝土坝中，所用到的混凝土是通过振动压实而成的，是一种超干硬性的混凝土。碾压混凝土坝可以说是在竞争中产生的，当时正在激烈竞争的是土石坝和常态混凝土坝，但是最后产生了碾压混凝土坝，并且得到了广泛的使用。而且碾压混凝土技术得到了更好的发展。所以在整个世界，对碾压混凝土坝的应用越来越多。

随着1986年福建坑口坝的成功应用，碾压混凝土坝技术在我国随之得到了更多的应用，比如铜街子、水口、观音阁等工程中都可以看到碾压混凝土坝的身影。现在在我国坝高25米、已经建成的碾压混凝土坝共有41座，还在建设中的有15座，18座正在设计中。并且在我国的未来，这个技术会得到更好的发展，从而推进我国的水利水电行业，让我国的相关行业得到更好的发展。

在碾压混凝土坝刚问世的时候，很多人认为温控问题在碾压混凝土大坝中是不会出现的。因为碾压混凝土坝中的水泥用量很少并且水化热温升低，这就是人们在初期没有关注温控的原因。正是因为这样，在碾压混凝土大坝的建设中，没有关注大坝的温控和抗裂问题，导致了很多已经建成的大坝上出现了裂痕。碾压混凝土坝还有快速施工的特点，这种特点能够让混凝土的水化热很难散发出去，从而导致温度出现变化导致裂缝的出现。因此可以说对碾压混凝土坝进行温度控制是十分必要的。

2. 碾压混凝土坝的主要特点

之所以碾压混凝土坝能够得到快速的发展，是因为和常态混凝土坝而言，这种技术有很多常态混凝土坝没有的优点。这种混凝土呈现出一种干硬状态，并且对于水泥和水的用量而言，并不需要用太多。而且粉煤灰含量较高，水泥的使用量相对减少了。而且施工时可以用土石坝用的机械，不仅安全快速，还能将工期缩短以及降低造价。

无论是常态混凝土坝还是碾压混凝土坝，有些问题是不能避免的，这就是温度应力问题。在碾压混凝土坝中，水泥使用量并不多，所以它产生的水化热比较少。但是，在碾压混凝土的材料中，却有不少的粉煤灰，这些粉煤灰正是让水化现象推迟的原因，并且碾压混凝土的上升速度过快，所以得不到充分的散热。碾压混凝土的抗裂能力比较低，它的拉伸变形非常低，特别是和常态混凝土坝对比而言。所以温度应力问题在碾压混凝土中非常普遍，这一点应该得到更多的注意，防止出现因温度而产生的裂缝。大部分情况下，碾压混凝土坝都是全年施工的，这是从综合效益考虑的，无论天气冷热都要施工。不过在北方地区，温度应力的问题特别明显，因为北方是间歇施工，而且碾压混凝土本身也存在着自己的特点，所以因为温度出现裂缝问题是没法避免的。

2. 工程概况和措施

1、工程概况

比如在某地有一个水利枢纽，发电引水系统、碾压混凝土重力坝、等是该工程的重要枢纽。重力坝正常蓄水位的高程为l330m，坝顶高程1334m，168m是最大的坝高，529．32m是拱顶全长，153．2m是最大底宽。这个大坝所在地属于川西高原气候，在青藏高原的东侧边缘地带，西南季风和高空西风环流是该大坝主要受影响的因素。在这个地区，有着非常明显的干湿季，每年的旱季从十一月份开始，到次年的四月结束，这段时间内的日照较多，降雨量少，每年的雨季从5月到10月，有着非常集中的降雨。18．6℃是该大坝的多年平均气温，最高温度是39．4摄氏度，最低气温是0.5℃，1077.4mm是该大坝的多年平均降雨量。该坝的气候较为干燥，并且在2月到5月的气温容易出现气温骤降的现象。

2、主要温控措施

如果要减少温差所引起的温度应力，可以提高施工工艺，在浇筑的时候能够降低混凝土的浇注温度。在高温季节，如果想要减少温度应力的出现，那么允许浇筑的温度是16℃。低温季节可以在自然温度入仓，将低温季节的条件充分利用，这是一种最经济也是比较有效的方法。如果不得不在高温季节施工，除了上述措施是可以参考的方法之外，也可以采取一定措施让温度回升的情况减少，比如运输混凝土的过程中采取遮阳保温、对浇筑仓面喷水雾，或者利用早晚进行浇筑作业等，最后达到控制温度应力的效果。可以看出，在这个环境下，低温施工占有一定的优势，非常经济有效。但是高温时期也可以采取一定的措施进行施工，从而达到温度控制的效果，从而减少温度应力的产生。

在碾压混凝土重力坝时，如果堆料的高度大于8米，那么所选用的底部骨料有着较低的温度，并且采用骨料二次风冷措施，给材料加上带盖的遮阳棚。如果在高温季节，可以使用风冷骨料的制冷设备，制作冷却水和混凝土进行拌合，这个操作可以在浇筑间歇期进行。并且对于混凝土的运输和管理也要加强，让混凝土快速入仓。如果必须要在高温的情况下运输，需要采用遮阳措施，减少热量的产生。

由此可见，在低温的时候，可以充分利用低温这个条件，对混凝土进行浇筑，是较为经济有效的方法。如果不得不在高温的时候施工，可以使用骨料预冷、水管冷却这样的措施。除此之外，如果要对温度进行控制，还可以通过对混凝土的原材料。比如选择优良的混凝土原材料、并对混凝土的配比进行调整等等，这些温控措施也是经常在碾压混凝土坝中用到的。

除此之外，对重力坝的内部和表面温度需要进行监测，温度监测仪器不仅需要各种永久温度监测仪器，同时也要根据现场的情况设置临时温度监测仪器。相关仪器的设置是为了了解大坝内部、大坝表面温度分布和温度的变化情况，这是为了实行温控措施收集必要的数据，也对大坝的中后期工作提供了数据支持。

还有，在施工中，不论遇到什么样的天气，保护和养护措施是必不可少的。在混凝土收仓的时候，需要进行养护。在混凝土的顶表面和侧表面都需要信息养护，覆盖上一些临时的保温材料，有些部分还需要人工洒水养护。如果重力坝的上下游面长时间暴露，这需要采用永久保温材料，从而形成永久性的保温层，不仅可以保温也可以保湿，并且需要针对重力坝的不同情况选择保温材料。

结语

作为一个大体积的混凝土结构工程，碾压混凝土重力坝的温度应力和温度控制是一个急需解决的问题。在我国，碾压混凝土坝的使用越来越广泛，特别是碾压混凝土重力坝的使用。但是因为碾压混凝土坝是体积较大的工程，而且还有非常复杂的形式，容易因为温度的下降或者上升产生温度应力导致出现温度裂缝的问题。所以我们应该针对这个问题作出相应的研究，和施工场地的相关条件进行研究，对混凝土的温度进行合理的计算，让混凝土的混凝土浇筑可以满足要求。除此之外，对混凝土材料进行优化选择、混凝土的配比合理也可以达到控制温度的效果。通过这些措施，达到提高工程效益、加快施工进度等效果，同时更好地让我国的碾压混凝土重力坝快速健康发展。

参考文献

[1]张国新.碾压混凝土坝的温度控制[J].水利水电技术，2007，38(6)：41—46.

[2]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社，1998.