水电站泄洪洞工程温控技术研究

       摘要 混凝土在约束条件下将产生温度应力，若控制不当，容易导致混凝土开裂,而高速水流对混凝土表面不平整度和浇筑质量要求很高。施工中如何控制好混凝土的温度变化，减少混凝土开裂，是保证混凝土质量的前提。 

　　关键词 温度控制；混凝土施工；锦屏一级水电站 

　　1 工程概况 

　　锦屏一级水电站是雅砻江干流水能资源最富集的中、下游河段五个梯级水电开发中的第一级。右岸泄洪洞采用有压接无压、洞内“龙落尾”的布置形式。进口为岸塔式结构，进水塔沿水流向长34.00m，后接有压隧洞；有压洞由直段和平面弯段组成，总长560.19m，末端为圆变方压坡连接段，压坡连接段长度为25.0m，将14.50m高的圆形洞渐变至13.00m×10.50m（宽×高），后接弧形工作闸门室；无压隧洞段始于弧形工作闸门室后，总长796.37m，由上直坡段、奥奇曲线段、斜坡连接段、反弧曲线段以及下直坡段等组成，无压洞断面尺寸为13.00m×17.00m（宽×高），断面形式为圆拱直墙型。洞室内混凝土衬砌厚度为0.9m~3.5m不等，混凝土强度等级为主要为C35、C40抗蚀耐磨混凝土。 

　　2 温度控制措施 

　　2.1 材料要求 

　　采用中热水泥，粗骨料料堆高度要大于6m，地笼取料，在3月~10月采取遮阳措施，使得粗骨料温度高温季节不高于月平均气温，细骨料要常年采取遮雨措施，防止雨水进入成品砂堆。 

　　2.2 合理分仓，改善约束条件 

　　洞身浇筑段长度9m一仓，洞身先整体浇筑底板（带底部50cm~100cm边墙），再浇筑边顶拱。为避免基础过大起伏，浇筑前进行底板填塘砼浇筑。 

　　2.3 浇筑温度 

　　采用预冷骨料和加冷水和片冰拌和混凝土；运输混凝土工具有隔热遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间，控制从出机口到仓面浇筑温度回升不超过4℃。 

　　2.4 一期通水冷却 

　　衬砌混凝土中布置一层冷却水管，冷却水管采用HDPE塑料管，内径为28.00mm，壁厚2.00mm，外径32.00mm。水管间距1.0m，水管长度300m以内，冷却水流量25L/min~30L/min。日最大降温速率小于或等于5℃。 

　　2.5 水管连接与封堵 

　　混凝土内埋设的冷却水管接头采用膨胀式防水接头，为可靠地调控冷却水温，混凝土块体外供水管与各条冷却水管主管出口间的联结应采用三通连接，设置通过调整供水流量调整冷却水温功能的可靠设备。 

　　混凝土块体外供水管与各条冷却水管主管出口间的联结应随时有效，能快速安装和拆除，能具备水流方向变换功能，同时要能可靠地控制某条水管的流量而不影响其他冷却水管的循环水。所有水管的进、出端均作好清晰的标记以保证整个冷却过程中冷却水能按正确的方向流动。总管的布置应便于调换冷却水管中水流方向，通水方向每24h调换一次。 

　　在混凝土浇筑过程中应注意避免水管受损、折断、碰坏和堵塞。如果冷却水管在混凝土浇筑过程中受到任何破坏，应立即停止浇混凝土直到冷却水管修复并通过试验后方能继续进行。 

　　水管使用结束后，应先用不低于混凝土等级的水泥浆对混凝土内冷却蛇形管进行回填灌浆，再切除水管的外露部分，并处理至满足混凝土面美观要求。 

　　2.6 水管防护 

　　无论水管铺在何部位，均保证水管在施工中不被平仓、振捣设备压坏。对冷却水管进出口管口妥善保护，防止堵塞。混凝土外冷却供水用干管和支管均包裹保温材料，以满足冷却水管进口水温的要求，保温材料及其厚度可按此要求选定。 

　　2.7 通水记录 

　　对混凝土块体内冷却水管的分组、管长、材质、间距等应作详细记录，对主管出口应作编号，并进行明显标识。 

　　通水冷却的各个阶段均应对通水情况进行记录，记录作为混凝土温度测量报告的一部份，记录内容包括：水管编号和坝段编号；蛇形管间距、单根水管长度；干管及支管的流量和压力；各个阶段通水开始时间和结束时间；水管进口水温及出口水温（每4h测一次）。 

　　3 温度监测 

　　在混凝土中埋设电阻式温度计来量测混凝土内部温度，对先浇筑的5个浇筑段进行温度监测，为此，在出口渐变段桩号泄0+539.186m、泄0+543.186、泄0+555.186m、泄0+530.186m、泄0+521.686m底板中部位置各埋设电阻式温度计3支，具体位置距岩面20cm、混凝土中部、距迎水面20cm。混凝土浇筑时即开始内部温度测量，温度测量间隔要求：内部温度测量间隔时间一般应≤12h；新浇筑混凝土前3天温度测量间隔时间应≤8h，之后测量间隔时间一般应≤12h，测温时间不少于28天。在混凝土浇筑过程中，每3h~4h测量一次混凝土原材料温度、岀机口温度、浇筑温度、冷却水进出口温度、压力、流量、外界气温和仓内温度，并做好记录。 

　　对所有温度计测量结果做好记录，形成关于最低温度、最高温度、平均温度的历史记录，用于评价温控措施成效，并形成温度控制测量报告。 

　　4 养护和表面保温 

　　在混凝土浇筑完毕后6h~18h内开始进行洒水养护，其养护期时间不少于28天。在养护期内，混凝土表面应用连续而不是间断的湿养护方法进行养护，以保持表面湿润。底板混凝土采取流水养护，边顶拱采用淋水养护。对于泄洪洞进出口部位混凝土和距洞口100m范围内的洞内衬砌混凝土，当混凝土龄期低于28天遇气温骤降时，进行表面保护，采用3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料进行全面保护。低温季节及风季在洞口设置挡风门，减少冷空气流动。 

　　5 结论 

　　采取以上温度控制措施，使锦屏一级水电站泄洪洞混凝土在施工过程中避免了出现大面积温度应力裂缝。如何采取更好的的方法来降低混凝土的水化热，控制混凝土硬化过程中水化热引起的内外温差，并从设计、材料、施工、监测、环境等影响因素研究分析，制定可行的施工方案，这些都是待于在施工实践中进一步论证。 　 

　　参考文献 

　　[1]杨弘，奚智勇.高拱坝裂缝成因及防治措施[J].大坝与安全，2010(4). 

　　[2]岳景哲，陈明非.土工格栅加筋在锦屏电站进厂道路工程中的应用[J].中国西部科技，2010(23). 

　　[3]杨弘，涂向阳，奚智勇.二滩高拱坝裂缝监测与控制措施综合分析[J].人民珠江，2010(6).