1、三峡三期工程大坝 3.0m 升层混凝土施工综合温控措施摘要 三峡三期工程由于受设计结构分缝、砂石骨料、地理位置及气候特点的限制，在工程设计时，主坝大体积混凝土浇筑分层要求控制在 1.52.0m 之内。为满足三峡工程提前一年蓄水要求，对三峡三期工程大体积混凝土 3.0m 升层施工混凝土温度控制进行了实践研究，通过实施了严密的混凝土温控措施，混凝土温控效果良好，并在三期工程施工中进行了推广应用。 关键词三峡三期工程 3.0m 升层混凝土施工 温控措施 中图分类号：TU37 文献标识码： A 1 前言 根据三峡三期工程的实际进展情况，三峡总公司确定 2005 年汛后封堵 8 个导流底孔，2006 年
2、汛前基坑进水、大坝挡水，汛后水库蓄水至高程 156.0m。为此，要求到 2006 年 5 月份，三期大坝工程需全线到达高程172.0m 以上，并封闭坝体全部导流孔口，争取在 2006 年 6 月份，右岸三期大坝全部浇筑至坝顶高程 185.0m，需要加快大坝混凝土施工进度，控制性项目是钢管坝段在高程 125.0m 以上甲块需采用 3.0m 升层施工来加快进度。 三峡三期工程由于受设计结构分缝、砂石骨料、地理位置及气候特点的限制，在工程设计时，坝体大体积混凝土浇筑分层要求控制在1.52.0m 之内。为了满足三峡工程提前一年蓄水要求，根据三峡地区多年以来平均气温、平均水温及混凝土的热学性能，采用不同
3、间歇期、不同的入仓温度、不同的冷却温度，对三峡三期工程大坝混凝土 3.0m 升层施工混凝土温度控制进行了重点研究，采取了严密的混凝土温控措施，于 2005 年 3 月份，在三峡三期工程中进行了推广应用，混凝土温控效果良好。 2 层间歇期控制 施工过程中，合理调配资源、安排施工进度，严格做到短间歇期内坝块连续均匀上升。经计算论证三峡大坝大坝混凝土 3.0m 升层的仓号，层间歇期控制为 911 天。同时，严格控制相邻块及相邻坝段高差，同一坝段前后浇筑块高差小于 68m，相邻坝段高差小于 1012m。 3 混凝土温控措施 三峡三期工程 3.0m 升层混凝土施工中，为了有效控制坝体大体积混凝土内部温升
4、，采取了高温季节使用预冷混凝土浇筑、控制混凝土出机口温度及浇筑温度、对混凝土内部人工通制冷水进行初冷、中冷和后冷等措施。3.0m 升层部位已全部脱离基础约束区，四级配混凝土浇筑温度不超过 1618，相应门、塔机浇筑混凝土时，出机口温度为 14，塔带机浇筑混凝土时，出机口温度为 79，二、三级配混凝土浇筑温度加严控制。 3.1 高温季节混凝土预冷措施 高温季节混凝土预冷主要采用了降低混凝土骨料温度和掺加冷水、片冰拌合混凝土的工艺达到降低混凝土出机口温度的目的，从而降低混凝土浇筑温度，有效减少混凝土水化热温升。为降低混凝土骨料温度，采取二次风冷技术，将骨料温度降低至要求的稳定温度。同时根据混凝土温
5、度控制设计要求，混凝土拌合时采用冷水和掺加能够快速融化的片冰进行拌合，有效的降低混凝土出机口温度。根据不同季节，所掺加的片冰量有所不同，三峡三期工程 3.0m 升层混凝土拌制，夏季高温时段（410 月） ，掺入片冰量最高达到总用水量的 7080%，冬季低温季节（12 月次年 2 月份） ，由于外界气温和原材料温度较低，除坝体基础约束区混凝土有不同要求外，一般不采取降温措施，生产常温混凝土（自然入仓）可以满足大体积混凝土 3.0m 升层施工温控要求。 根据三峡质量标准，基础约束区等部位的混凝土浇筑温度控制在14以内，相应出机口温度不超过 7；非约束区混凝土浇筑温度控制在18以内，相应出机口温度不
6、超过 14。3.0m 升层混凝土出机口温度控制情况统计表见表 3-1-1。 表 3-1-1 3.0m 升层混凝土出机口温度控制情况统计表 3.2 混凝土运输、浇筑温度控制 混凝土运输温度预控 为减少混凝土运输过程中温度回升，运输车辆上需要设置保温措施，在车厢厢体上外贴聚苯乙烯泡沫塑料板，在车厢顶部加盖遮阳棚。浇筑过程中合理安排打料时间，避免混凝土料生产出来后，长时间不能够入仓。在顶带机的供料皮带顶部设置了遮阳、防雨板，避免皮带运输时，混凝土料暴露在阳光下，受太阳直射。3.0m 升层混凝土入仓温度控制情况见表 3-2-1。 表 3-2-13.0m 升层混凝土入仓温度控制情况统计表 提高混凝土入仓
7、强度 三峡三期工程大坝 3.0m 升层混凝土浇筑时，为了达到提高混凝土入仓强度，加快浇筑速度，从而减少混凝土温度回升的目的，从浇筑方法、浇筑设备配置、人员配置、其他资源配置和施工协调等方面进行了优化。根据仓面大小和设备的性能确定浇筑方法，一般 500m2 以下的仓号采用平铺法浇筑，一个坯层（一般为 3050cm 厚）的浇筑时间控制在 4 小时以内，门、塔机单机入仓强度在 3040m3/h 之间，顶带机入仓强度在80140m3/h 左右，胎带机入仓强度为 80m3/h 以上。仓内设备根据仓面情况确定，在结构简单的仓面配置 2 台液压振捣台车，钢筋密集部位配置 48 台直径 130mm 手持式振捣
8、器和其它振捣器。 混凝土仓面临时保温 为降低浇筑过程中混凝土的温升，对浇筑仓面混凝土顶部覆盖材料进行了对比研究，在三峡三期工程 3.0m 升层混凝土施工中，采用了新型特制保温材料进行浇筑仓面临时覆盖隔热保温。浇筑施工时，全仓面覆盖保温被，浇筑部位揭开，下料振捣完毕后及时恢复，保温效果良好。 3.3 混凝土内部通水冷却 混凝土在浇筑完的前 57 天内温升较快，混凝土内部温度达到最高值。为降低混凝土内部温度最高温度，采取了混凝土内部预埋冷却水管进行人工通水冷却的方法。 混凝土初期冷却 初期冷却的主要作用为削峰，坝体稳定温度一般在 1418。混凝土初期冷却的控制标准为：基础约束区降温总量按设计允许坝
9、体最高温度降 26；非基础约束区按设计允许坝体最高温度降 48。冷却水管的埋设间排距根据混凝土标号确定，标号在 C90200 以下的区域为为2.0m。标号在 C90200 以上区域加密，为 1.0m。开仓后 12h 内开通冷却水或江水（12 月次年 2 月份，其余季节通制冷水）进行坝体混凝土初期冷却。针对不同管路长度、坝块体积以及混凝土标号通水流量控制在1825L/min，通水时间一般为：高温季节 1015d，低温季节 710 天；冷却水温度根据不同季节作调整，夏季采用制冷水，进水温度为1012，低温季节江水温度较低，采用江水冷却，进水温度在 16以下。3.0m 升层混凝土初期冷却情况统计结果
10、见表 3-3-1。 表 3-3-13.0m 升层混凝土初期冷却情况统计结果表 混凝土中期冷却 初冷结束后的坝体温度比稳定温度仍较高，且初冷结束后坝体的水化反应并没有结束，温度有回升，根据实测资料看，当年浇筑的混凝土，冬季中冷前温度在 21.231之间，平均温度为 27.3，较初冷结束时的温度回升 4.1。因此，在每年冬季集中对当年浇筑的坝体大体积混凝土进行中期冷却，中期冷却采用制冷水或江水，江水温度低于 18时采用江水，高于 18时采用制冷水。冷却通水时间一般为 1520 天，流量在 1822 L/min。中冷结束温度控制标准：接缝灌浆未并缝的部位按2324控制，其余部位按 2022控制。3.
11、0m 升层混凝土中期冷却统计结果见表 3-3-2。 表 3-3-23.0m 升层混凝土中期冷却统计结果表 混凝土后期冷却 有接缝灌浆要求的部位，灌浆前需对坝体混凝土进行后期冷却，后期通水一般从每年 10 月初开始，通水时间以坝体温度达到灌浆温度要求为准。另外，接缝灌浆灌区顶部宜有 9.0m 厚盖重混凝土，且其温度也需达到设计规定值。施工中，根据坝体接缝灌浆进度和坝体温度计算，确定各部位通水类别（制冷水或江水） 。为保证必要的灌浆手段，对于各灌浆年度开始进行接缝灌浆的部位通制冷水，制冷水温度为 810。 接缝灌浆部位坝体保证连续通水，每月通水时间不少于 600 小时，坝体混凝土与制冷水之间的温度
12、一般不宜超过 2025，并控制坝体降温梯度不大于 1/天。水管通制冷水时，水量不小于 18 升/分（1管道） ；通江水时，达到 2025 升/分。坝体通冷水冷却后的温度应达到设计规定的坝体接缝灌浆温度。控制坝体实际接缝灌浆温度与设计接缝灌浆温度的差值在+1和-2范围内，避免较大的超温和超冷。 4 夏季养护及冬季保温 高温季节，混凝土浇筑完毕后 1218h，及时对混凝土表面洒水养护，使混凝土表面经常保持湿润状态，连续养护时间不小于 2128 天，重要部位长期进行养护。 冬季低温季节，对混凝土表面进行保温。10 月次年 4 月浇筑的混凝土，35 天龄期后，及时进行混凝土表面保护；59 月份浇的混凝
13、土，当年 10 月初之前，对混凝土永久面粘贴 3.0cm 厚保温板进行保护。 5 应用情况 从 2005 年 3 月份开始，3.0m 升层混凝土施工综合温控措施在三峡三期工程中得到了广泛使用，有效的削减了混凝土内部水化热最高温升，混凝土温控结果良好。通过混凝土内部预埋温度计观测结果可看出，3.0m 升层浇筑部位各坝块混凝土的最高温度均在设计允许范围之内。3.0m 升层混凝土施工坝段的最高温度统计结果见表 5-1。 表 5-1 大体积混凝土 3.0m 升层坝段的最高温度统计表 6 结语 三峡三期工程 3.0m 升层混凝土施工过程中，混凝土温度控制及混凝土表面保护措施合理、到位，有效地降低了混凝土内部水化热引起的最高温升，使混凝土内外温差控制在设计要求的 15之内。3.0m 升层混凝土施工部位未出现一条裂缝。大体积混凝土 3.0m 升层施工技术在三峡三期工程中得到成功应用，为大体积混凝土 3.0m 层夏季施工积累了宝贵经验。 作者简介： 弥金霞、女、36 岁、工程师、水电四局经营管理部 李贵兴、男、37 岁、工程师、水电四局六分局 韦灿强、男、35 岁、工程师、水电四局勘测设计研究院鸭嘴河试验室
