高寒区混凝土坝低温防裂温控措施的探讨

高寒区混凝土坝低温防裂温控措施的探
讨
关键词：混凝土坝；高寒区；低温防裂；温控
前言
现阶段我国在石门子、丰满、拉西瓦、藏木等高寒地区都完成了混凝土坝的
建设，通过对其在温控措施中的经验与教训进行总结与分析，从而获取可行的温
控措施，以此来防止大坝在低温条件下出现裂缝等问题，这对于我国正处于建设
期以及前期设计的诸多高寒地区混凝土低温施工以及养护都具有重要的现实意义。

一、混凝土坝低温施工温控措施规定
目前我国现在实行的规范中规定对于每日平均温度连续五天低于5℃或者最
低温度连续五天在-3℃之下时，则需要依据低温季节的要求展开施工操作。

对于
温热地区所进行的低温季节作业而言，其应采用蓄热法，对于高寒地区，预计日
均温在零下10℃以上的时候，可以采用蓄热法，而预计日均温在10℃以下时，
则需要使用综合蓄热法；而在日均温低于零下20℃以下时，建议暂停作业。

对于寒冷地区进行作业时，施工区域需要尽可能的集中，不应过于分散，对
于已浇筑但是又有实际保温需求的混凝土施工区域来说，也需要采取相对应的抗
冻保温措施。

对于进行原材料操作以及混凝土操作的相关设备，需要依据热工计
算以及实际的外部气候条件，从而保证所要采用的对应措施。

在混凝土拌和中应
采用温水进行拌和，搅拌时长应需要经过前期实验作出适当的延长操作，同时也
需要对混凝土入模温度进行控制与适当调整，确保入模的温度不低于5℃[1]。

在完成混凝土浇筑之后，外漏的表面需要及时进行保温措施，混凝土结构的
孔洞也需要采取封堵或者挡风保温等相关措施，以避免发生冷空气对流。

对于模
板的外挂保温层要确保其稳定，而对于模板内的保温材料，也要保证它们的抗压
强度可以实现混凝土表面不变形的需求。

在对模板进行拆除之前，需要确保最终
的混凝土的强度高于抗冻临界点的强度，在进行拆模之后混凝土，其表面也应符
合相关的保温防裂的规定。

拆除模板时，不应在晚上或者预计气温骤降的时间段
进行拆除操作。

同时，需要对混凝土的实际温度作出全程的监测，主要观测的内
容包含原材料温度、混凝土温度、浇筑仓气温以及保温层温度等；此外，需要对
外界和暖棚内的气温进行控制，这些温控内容现如今都有严格的规定，需要依据
规定展开施工操作[2]。

二、低温防裂温控措施
通过对我国已建成的高寒区混凝土坝进行分析，可以发现在低温条件下主要
采取的温控措施有以下几点：
（一）控制原材料、混凝土生产过程和浇筑温度
首先要控制原材料以及混凝土生产过程和浇注的温度，在每年的冬季11月
份到来年的2月份，对于混凝土的拌合采用的是预热骨料以及增加热水进行拌和
等手段，而在混凝土运输过程中对运输车进行保温手段、缩短运输距离，从而实
现降低热量损失的目的。

在混凝土生产过程中，温度不得小于10℃，在浇筑作业
时温度不得低于5℃。

其次，也要确保混凝土在完成拌和至仓面浇筑被覆盖之前，整体时间要控制在210分钟之内。

（二）合理利用施工时段，优化冬季浇筑混凝土施工方法
混凝土坝施工过程中，由于高寒地区的冬季日均温低于零下20℃，在这个时期，施工所需的相关设备及施工人员的实际生产效率会有所下降。

在施工保温与
养护上也存在难度较大、成本较高等问题，这也直接导致了裂缝出现的几率极大
增加，因此在喀腊塑克水电站、丰满、拉西瓦等地区的大坝建设，都会采取暂停
混凝土施工的措施，对于混凝土施工尽可能的利用春秋季节、夏季夜间低温时段
进行多浇、快浇等操作。

在11月上旬到来年2月底，往往会采用暖棚法、蓄热法进行混凝土施工。

拉西瓦拱坝在冬季混凝土的浇筑作业中会避开晚上以及低气温的时段进行，其在
不同季节所采用的方式也有一定的差异，如每年的12月份到来年1月份采用暖棚法进行混凝土施工，从11月下旬至11月和2月份至3月底都采用综合蓄热法进行混凝土施工。

在采用综合蓄热法进行浇筑作业之前，对于地面使用电热毯进行预热，浇筑作业中需采用周边暖风加热、仓面保温覆盖。

与传统的暖棚法相比较，综合蓄热法更适合使用大型机械作业。

在冬季进行混凝土浇筑作业时，需要合理延长最终的拆模时间，控制在5~7天之间，同时也要选择中午气温较高的时间段进行拆模，严禁在气温骤降期进行拆模操作，完成拆模之后，需要立刻覆盖保温材料，以防止完成施工的表面出现裂缝[3]。

（三）严格控制浇筑层厚和间歇期
碾压混凝土在浇筑方法上优先选择不间断持续上升，从而使得混凝土的温度分配更为均匀，禁止在基础约束区范围进行长时间作业操作。

在进行混凝土浇筑时，也尽可能的采用薄层、短间歇、均匀上升的施工技术。

对于我国丰满、拉西瓦、叶巴滩等地区，其在基础约束区的浇筑层厚度大概为1~1.5m，非约束区的浇筑层厚度需低于3米，层间间歇期需控制在5~10天，不宜超过十天。

（四）控制内外温差，加强表面保护和养护
高寒地区的冬季气温较低，因此对于已完成浇筑混凝土的表面需展开临时或永久性的保温手段，在跨越冬天的首次混凝土作业需依据强约束区的相关要求进行浇筑作业，从而有效对混凝土温差展开控制。

对于部分的混凝土大坝，也需要进行水平越冬止水铜片的埋设。

在我国，冲乎尔、丰满等地区的混凝土坝的上下游面需要做出全年永久保温措施，对于丰满等地，上下游面采用2毫米厚度的聚氨酯防渗涂层和粘贴8~10厘米厚度的保温板展开永久的保温处理，对于部分下游面也需要增加耐碱网格布或者回填坡积物等方式来完成保温处理。

对于部分工程的混凝土的表面也可采用刷防腐面漆完成防晒，以避免雨水或者冰雪在融化后渗入到混凝土所产生的裂缝之中，对混凝土耐久性造成一定的影响。

由于高寒地区的寒潮作用频繁，因此在作业期间也需对裸露面以及浇筑的间歇层采用2~3厘米厚的聚氨酯保温被或者一层2厘米的厚棉被加1层三防布做出临时保温处理。

在某些工程中，为了避免雨水、冰雪等融水渗入混凝土裂缝，从而降低混凝土的
耐久性。

大坝内部的孔洞（包括通道），必须采用封闭进出口和表面挂帘的防护，以防止气流的流动[4]。

（五）合理进行坝体分缝，控制接缝灌浆温度
为了对混凝土温控的压力做出有效降低，与此同时也确保满足结构功能的要
求就需要进行坝体分缝。

横缝之间的距离需要控制在15~25m之中，一般采用垂
直平面分缝，但是对于按波段来说，由于其侧向较为稳定，横缝间的距离可适当
加大，也可采用斜缝。

对于叶巴滩大坝来说，其两岸建基面岸坡脚高于45度的
部位就可以采用斜缝，以避免在浇筑作业时产生不均匀的、又细又尖的角，从而
影响浇筑块最终的温控防裂措施，从而对施工造成不良影响。

对于普通混凝土坝
顺河向40米以上的部分可以安排纵缝，一般间距为15~30m，混凝土重力坝的顺
水流方向长度较长的区域，也要求安排纵缝，而对于顺流方向的长度更短，可以
不设置纵缝。

对于有接缝灌浆需求的坝体，需要对接缝进行温度分区的设计，并
对全坝的接缝处的灌浆温度进行确定。

由于高寒区的混凝土坝往往处于严寒地区，因此坝体的稳定温度往往较低，因此接缝温度也应较低。

拉希瓦等混凝土坝，其
温度稳定在4~11℃之间，接缝灌浆的温度在5~10℃。

结语
随着新技术与新材料的逐步应用，我国高寒地区混凝土坝的低温抗裂技术研
究已经获得了较大进步，在施工过程中，诸多大坝往往仅会出现表层裂缝或者无
裂缝，这有效提高了大坝的耐久性与安全性，避免贯穿性和深层裂缝出现的问题。

本文对于中国现已建成的高寒区混凝土坝的低温防裂温控措施进行汇总罗列，将
为现正建或设计的高寒地区混凝土工程的低温建设提供一定的帮助。

参考文献：
[1]翟占英,宋学博,邢鑫.高寒区混凝土坝温控防裂施工技术及工程应用[J].
中国水能及电气化,2019(6):5.
[2]陆天枢.高寒地区混凝土温度裂缝控制技术研究[J].建筑工程技术与设
计,2020(18):43
[3]杨春宝,韩小妹,温州,等.高寒区混凝土坝温控设计标准和防裂措施优化研究[J].水利规划与设计,2021(2):4.
[4]汪春燕.高寒地区混凝土坝施工期间温度控制研究[J].黑龙江水利科技,2020(12):4.。