第3篇第03讲水利水电工程“四新”技术应用案例(3)

第3篇第03讲水利水电工程“四新”技术应用案例（三）三、混凝土温度控制

（一）温控标准

4.5m升层大体积混凝土施工尚无先例，也无温控成果可供借鉴，且临时船闸2号坝段施工时段在4、5月份，气温较高。为此，设计单位本着从严的原则提出了混凝土温控设计标准：设计允许混凝土坝体最高温度4月份为31℃、5月份为33℃；相应地要求混凝土出机口温度≤14℃，浇筑温度≤16～18℃；层间间歇期按7d控制。

（二）混凝土施工配合比优化

临时船闸2号坝段4.5m升层混凝土设计标号为R90150和R90200。为降低水泥用量，减少水化热温升，施工单位借鉴了二期工程混凝土施工配合比经验，在保证混凝土力学性能满足设计指标的前提下，尽可能地降低水胶比，提高粉煤灰掺量和使用四级配混凝土。施工配合比见表3-8-2。

根据三峡二期工程混凝土温控资料统计：水泥每增加10kg，坝体温度升高1℃，如混凝土浇筑温度控制在18℃以内，加之120kg左右的水泥约产生的12℃水化热温升，混凝土最高温升在30℃左右，可满足设计要求。

（三）混凝土浇筑温度控制措施

为保证混凝土浇筑温度满足设计要求，采取了以下措施：①控制混凝土出机口温度为7℃。本标段混凝土由98.7拌和楼供应，通过骨料冷却、混凝土加冰，其混凝土出机口平均温度为6℃～7℃。②加快混凝土入仓速度，减少混凝土温升。根据混凝土入仓强度要求，配备了16辆32T自卸车（装6m3～7m3），保证每车下料时间控制在3 min～4min；同时加强胎带机维修、保养，基本做到了现场不压料。

另外，2003年4、5月份雨水特别多，气温比往年低；加之临时船闸2号坝段与左非8、9号坝段的高差达123.5m，仅在中午时段才有太阳直射，因而环境温度相对较低，一般在20℃左右，对混凝土入仓温度、浇筑温度控制也比较有利。

温度监测资料显示：混凝土入仓温度、浇筑温度控制较好，分别在11℃和14℃左右。

（四）混凝土初期通水冷却

因4.5m升层混凝土难以依靠临空面散发水化热，而是更多地依赖制冷水吸收水化热来降低坝体温度，因而混凝土初期冷却成为混凝土温控的重要环节。

设计要求:4.5m升层的冷却水管需布置3层，层间距离为1.5m（5.4m升层为1.8m），水平距离为1.2m～1.5m，单根水管长度不超过200m；混凝土覆盖后12h通制冷水，水温为8～10℃，流量≥20L/min，连续通水12d，冷却降温按＜1℃/d控制。

为此，根据用水量计算，要求施工单位新建了2台共60m3/h的制冷机组，其制冷水出机口温度一般在8℃左右，到达仓面为9℃；冷却水管采用φ32的聚乙烯PVC管，每仓3组，每组长度在180m左右，基本做到混凝土每覆盖一组通一组，其通水流量在

25L/min～30L/min，并每天交换一次进水方向。通水时间按坝体内部早期最高温度低于设计允许坝体混凝土最高温度2℃～3℃后结束，以防混凝土温度回升；同时按设计要求，埋设测温管、温度计及无应力计，观测坝体温度，并根据坝体温升情况，及时调整通水时间。

施工单位成立了温控小组，专班负责坝体初期通水。监理机构安排专人，每班检查混凝土通水效果。检查表明：混凝土初期通水到位，冷却效果较好，满足设计要求。

（五）混凝土浇筑间歇期

按设计要求，基础约束区2～2.5m层厚间歇期为5d，4.5m层厚间歇期为7d。

因临时船闸2号坝段甲块需在50d内完成8仓混凝土浇筑，如按以上混凝土层间歇控制是无法完成计划的。

在甲-3混凝土收仓第4d，监理机构召开了业主、设计、施工参加的四方专题会。会议根据混凝土水泥用量和甲-3混凝土温升监测资料分析认为：4.5m升层混凝土温升比较缓慢，其最高温度可能出现在第8d，只要初期通水冷却正常，坝体最高温度是不会超过30℃的；从而同意暂按间歇期5d控制，并要求在0.5m、1.8m及3.5m处埋设温度计，观测混凝土温升情况。

监测成果证明分析是正确的，设计同意只要混凝土备好仓，可不受混凝土间歇期限制。实施过程中，混凝土待强、备仓时间一般要3d～5d，因而备仓时间成为混凝土的实际间歇期，这为大体积混凝土快速上升完成创造了条件。

（六）温控监测成果

临时船闸2号坝段甲、乙块共浇筑4.5m升层混凝土7层，对其中的5仓混凝土温升情况进行了监测，监测成果见表3-8-3。

监测成果表明：混凝土最高温度一般出现在第8d～9d，其相对于浇筑温度的温升值一般在13℃，最大为17.9℃；坝体最高温度一般在26℃左右，最大为28.0℃，远小于设计允许的坝体最高温度，温控效果理想。

同时，温度监测成果也证明温控设计和混凝土施工配合比设计是科学、合理的，采取的温控措施是十分有效的。

由于采用4.5m升层的大体积混凝土快速施工法，临时船闸2号坝段在43天完成28.5m升层混凝土浇筑。

工程开工前，监理机构组织施工单位制定了详细的施工计划和施工方案。但在实施过程中，不可避免地存在这样那样的问题。要保证施工计划完成，施工组织与监理机构的现场协调作用显得十分重要。

工程开工前，监理机构就建立了业主、设计、施工、监理方现场联合办公和每天上午9：00四方碰头制度，检查前一天施工计划执行情况，及时解决现场存在的问题，以保证下一步计划的顺利实施。

同时，监理机构实施了24小时值班制度，全过程跟踪、指导、检查每道工序的施工质量，避免工序返工，及时协调解决拌和楼生产、运输及混凝土浇筑过程中出现的外部干扰，保证了现场施工的有序进行。

通过监理机构的积极协调，临时船闸2号坝段高程90m以下施工进展顺利，工程提前7天完成了计划目标，为大坝135m按时蓄水创造了条件。

[案例3-8] 点评

本案例所述的混凝土快速施工法，为大体积混凝土快速施工提供了新的思路，创造了大体积混凝土短间歇厚层连续浇筑的范例，为今后大体积混凝土高升层施工提供了经验。主要经验：①必须采用诸如皮带机之类的快速入仓手段，保证混凝土连续供料，以满足混凝土高强度入仓的要求；②使用定型键槽、60～70cm的围檩间距及花篮螺杆技术，以满足髙升层对模板刚度要求；③控制混凝土入仓温度，采用混凝土边浇边埋冷却水管的施工工艺，加强混凝土初期通水对混凝土温控十分有效；④温控成果表明：大升层不利于混凝土临空面散热，混凝土水化热主要是通过初期冷却水吸收，弱化了层间间歇期控制，为混凝土温控实践提供了借鉴；⑤加强现场组织协调，及时解决施工中存在的各类问题，特别是拌和楼混凝土的供应问题，从而保证现场施工的正常进行；⑥加强仓面工艺指导，督促并协助施工单位制定作业指导书，组织作业人员进行技能培训，并安排经验丰富的监理工程师对施工过程进行跟踪检查和指导，及时发现问题及时解决，避免施工工序的返工；⑦实施混凝土温控预警机制。工程开工前，组织参建四方对大体积混