1概述

錦屏一級水電站砼雙曲拱壩，最大壩高305m，拱冠梁底部寬63m，頂部寬16m，其中1～11#壩段為岸坡壩段，12#及13#壩段為河床壩段，大壩混凝土共計約268萬m3。分別在12～13#壩段的EL1700m、EL1790m、EL1868m高程布置有2孔導(dǎo)流底孔、2孔泄洪深孔和1孔泄洪表孔， EL1750m高程布置有1孔放空底孔。壩體分為34個灌區(qū)，EL1877m～EL1885m灌區(qū)高度為8m，EL1877m以下灌區(qū)高度均為9m，壩體內(nèi)廊道主要為基礎(chǔ)廊道、排水廊道和檢查廊道，各廊道間由樓梯及豎井相連。

大壩混凝土由右岸高線混凝土系統(tǒng)生產(chǎn)，纜機(jī)配9.4m3立罐直接吊運至倉號內(nèi)卸料�；炷�土設(shè)計標(biāo)號為C18040F300W15、C18035F250W14和C18030F250W13，主要為四級配混凝土，局部鋼筋密集部位為三級配或二級配。另外在基巖面及新老混凝土結(jié)合面鋪設(shè)一層同標(biāo)號二級配混凝土或三級配富漿混凝土。

大體積高強(qiáng)度砼高溫季節(jié)施工的溫度控制尤其重要。

2溫控重點和難點

（1）錦屏水電站壩址區(qū)屬典型的川西高原氣候區(qū)，主要受高空西風(fēng)環(huán)流和西南季風(fēng)影響，干、濕季節(jié)分明。多年平均氣溫17.2℃，夏季極端最高39.7℃。多年平均地溫和水溫分別為19.4℃和12.3℃。干季（11月～次年4月）日照強(qiáng)、多大風(fēng)、濕度小、晝夜溫差大（持續(xù)半年時間晝夜溫差變幅大于15℃）。雨季（5月～10月）雨量充沛、濕度較大、氣溫較高。這樣受強(qiáng)日照、干燥多風(fēng)和晝夜溫差大等氣候的不利影響，混凝土澆筑施工溫度控制的難度很大。

（2）砂巖骨料具有一定的堿活性，且骨料針片狀含量大，拌制的混凝土線膨脹系數(shù)大，使混凝土極限拉伸值有所降低；根據(jù)目前砂巖粗骨料和大理巖砂的質(zhì)量狀況，骨料粒形差，粗骨料裹粉嚴(yán)重，細(xì)骨料石粉含量居高不下，且缺失中間粒經(jīng)等，這些都將對壩體混凝土溫控抗裂非常不利。

（3）根據(jù)目前業(yè)主供應(yīng)的幾個主要品種水泥性能檢測和混凝土配合比實驗成果表明，錦屏大壩混凝土無法達(dá)到混凝土自身體積變形≥0（微膨脹）的預(yù)期要求，這將是對混凝土防裂不利的核心難題。

（4）拱壩位于高山峽谷地帶，庫水較深，庫內(nèi)水溫較低，使整個拱壩穩(wěn)定溫度場低于基巖平均溫度，這就要求混凝土允許達(dá)到的最高溫度低，給施工帶來很大的難度。

3溫控技術(shù)要求和控制目標(biāo)

（1）最高溫度控制標(biāo)準(zhǔn)為Tm≤Td+△T=26℃～29℃（Tm：最高溫度、Td：封拱溫度、△T≤14℃）。

出機(jī)口溫度不低于5℃，不超過7℃；澆筑溫度不超過11℃。

（2）降溫幅度及速率：分一期冷卻、中期冷卻、二期冷卻三個階段進(jìn)行冷卻降溫，一期冷卻降溫幅度不超過6℃，中期冷卻降溫幅度不超過5℃，二期冷卻降溫幅度不超過6℃；一期降溫速率不超過0.5℃/d，中期、二期降溫速率不超過0.3℃/d。

4溫控措施

溫控的最終目標(biāo)是控制砼內(nèi)部最高溫度、封拱溫度和降溫速率。在施工過程中主要控制入倉溫度和澆筑溫度。為了更好的開展溫控管理工作，為大壩混凝土質(zhì)量提供強(qiáng)有力的組織保證，必須建立專門的溫控管理體系：成立以項目負(fù)責(zé)人為組長、總工程師為副組長、各相關(guān)職能部門主要負(fù)責(zé)人及作業(yè)單位負(fù)責(zé)人為成員的溫控領(lǐng)導(dǎo)小組，溫控領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)溫控隊，負(fù)責(zé)溫控管理的日常工作。

4.1冷卻設(shè)施選擇及布置
大壩砼冷卻水采用移動式冷水站供應(yīng)，根據(jù)一、二期和中期冷卻同時通水的最大強(qiáng)度及通水高程綜合因素，2010年夏季共選擇3臺MCWPWC650/250C制冷機(jī)組和2臺MCWPWC120C制冷機(jī)組。分別布置在大壩下游貼腳EL1601m和水墊塘底板EL1591m。

大壩砼冷卻通水供水主管布置在壩后各臨時棧橋上，在壩后各層水平棧橋上布置冷卻供水支管和供水包，壩體內(nèi)的冷卻水管靠每層的供水包和支管聯(lián)接。供水管道與制冷機(jī)組形成一個完整、封閉的循環(huán)系統(tǒng)，在各管道上設(shè)置控制閥以控制水流方向。在壩體下部二期通水結(jié)束后，其相應(yīng)層的供水主管可拆除重新利用到上部高程。大壩人行棧橋、階梯和平臺，布置在靠近每個灌漿層的頂部，以便從一個壩塊到另一個壩塊，易于進(jìn)行每個壩的檢查和冷卻情況的觀測。

4.2混凝土澆筑過程中的溫控措施
（1）澆筑溫度控制

① 混凝土出機(jī)口溫度

大壩混凝土出機(jī)口溫度控制：主要采用二次風(fēng)冷加片冰相結(jié)合的方式對骨料進(jìn)行預(yù)冷和溫控砼生產(chǎn)。

② 混凝土入倉溫度控制

對混凝土運輸過程中的溫升采取對車廂和罐體進(jìn)行降溫，包裹保溫材料，加快運輸速度，減少運輸環(huán)節(jié)等，在倉內(nèi)卸料后進(jìn)行入倉溫度檢測，并加大溫度檢測力度。

③ 混凝土澆筑溫度

A.控制混凝土從出機(jī)口至上坯混凝土覆蓋前的溫度回升不超過4℃。

B.混凝土澆筑過程中加快混凝土層面的覆蓋速度和平倉振搗速度，做到不堆料、壓料，提高混凝土澆筑強(qiáng)度，縮短坯層覆蓋時間（控制坯層覆蓋時間在4h以內(nèi)）。主要是根據(jù)倉面特點，有針對性的做好倉面設(shè)計，將資源按照最大化配置，并儲備一定數(shù)量的備用資源：a 增加一套平倉機(jī)和振搗臺車；b 人工振搗時按照常規(guī)1.5倍進(jìn)行配置振搗棒及振搗平倉人員，提高入倉強(qiáng)度；c 加強(qiáng)倉內(nèi)組織和指揮，做到不堆料、不存料，及時下料、平倉和振搗；d 增加倉內(nèi)溫控管理員；e 加強(qiáng)管理、落實和追究事故責(zé)任。

C.高溫季節(jié)（時段）要進(jìn)行倉面噴霧，以降低環(huán)境溫度，確保澆筑溫度符合設(shè)計規(guī)定。

D.對平倉振搗的砼及時采用5cm厚保溫被覆蓋。

E.加強(qiáng)溫度檢測，安排專人負(fù)責(zé)測溫,并做好記錄。在混凝土澆筑過程中，按照規(guī)定的頻次對混凝土各環(huán)節(jié)的溫度進(jìn)行檢測，高溫及異常時段進(jìn)行加密檢測，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防，對出現(xiàn)異常情況及時反饋，對檢測可能出現(xiàn)超標(biāo)的部位及時采取薄層覆蓋等辦法進(jìn)行處理，確保各環(huán)節(jié)混凝土溫度滿足設(shè)計要求。

（2）澆筑層厚及間歇期控制

大壩混凝土河床壩段蓋重灌漿以上全部按3.0m及4.5m高度分層。混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，混凝土最小澆筑間歇期為5d，最大間歇期不宜超過14d。

（3）混凝土的通水冷卻控制砼內(nèi)部最高溫度控制

①在施工過程中，按照分期冷卻要求進(jìn)行逐步冷卻，進(jìn)行溫度梯度控制，使各區(qū)溫度，溫降幅度形成合適的梯度，以減小混凝土梯度溫度應(yīng)力，防止混凝土開裂。

②要求按至下而上順序分為已灌區(qū)、灌漿區(qū)、同冷區(qū)、過度區(qū)和蓋重區(qū)等進(jìn)行溫度控制，通過各期冷卻降溫及控溫時間協(xié)調(diào)，確保接縫灌漿時上部各灌區(qū)溫度及溫降幅度形成合適的溫度梯度。

③最高溫度控制措施：嚴(yán)格執(zhí)行溫度預(yù)警制度，針對溫升情況進(jìn)行個性化通水。采取的手段：嚴(yán)格控制澆筑溫度，降低通水溫度加大通水流量，及時倉面保溫和流水養(yǎng)護(hù)，必要時采用噴霧降低環(huán)境溫度。

（4）表面養(yǎng)護(hù)和保護(hù)控制措施

① 混凝土澆筑過程中，混凝土振搗密實后，坯層面上立即覆蓋5cm厚保溫被進(jìn)行隔熱，直至上坯層混凝土開始鋪料或安裝冷卻水管時才能逐漸揭開，并且要求上坯層混凝土覆蓋時間控制在4h以內(nèi)。

② 混凝土澆筑收倉后，立即覆蓋5cm厚保溫被進(jìn)行隔熱12h，但隔熱時間最長不超過24h，揭開隔熱被后應(yīng)進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)。

③ 新澆混凝土層面應(yīng)采用濕養(yǎng)護(hù)方法，以保持表面持續(xù)濕潤，或養(yǎng)護(hù)到新混凝土覆蓋或保溫覆蓋為止。氣溫驟降期間應(yīng)暫停層面濕養(yǎng)護(hù)，在混凝土層面上覆蓋5cm厚保溫被進(jìn)行保溫，氣溫驟降結(jié)束后揭開隔熱被，繼續(xù)進(jìn)行層面濕養(yǎng)護(hù)。

④ 高溫季節(jié)在條件具備的情況下盡可能采用表面流水冷卻措施�；炷�土終凝后即開始表面流水，要求流水清潔、均勻覆蓋整個倉面。流量不小于3m3/h流水時間至混凝土最高溫度出現(xiàn)3d，以后可換成灑水養(yǎng)護(hù)。

（5）特殊情況的應(yīng)對措施

① 當(dāng)遭遇極端氣候條件，氣溫極高時，在嚴(yán)格按照溫控技術(shù)要求采取溫控措施的條件下，預(yù)計混凝土溫度仍將超過設(shè)計允許值時，應(yīng)提前采取加大通水流量、降低通水溫度、進(jìn)行表面流水等措施進(jìn)行控溫。

② 合理安排施工工序、配備足夠的資源進(jìn)行混凝土的澆筑施工，使混凝土連續(xù)均勻上升。如混凝土的澆筑受其它施工的干擾而不得不暫停施工時，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土的表面保護(hù)。

③ 雨季施工時，應(yīng)及時了解天氣預(yù)報，合理安排施工，增加骨料含水率測定頻次、及時調(diào)整拌和用水量、做好雨季施工準(zhǔn)備工作，澆筑倉面應(yīng)有防雨措施并備有不透水覆蓋材料。

④ 在下雨天進(jìn)行澆筑時，應(yīng)適當(dāng)減少混凝土拌合用水量和出機(jī)口混凝土坍落度；加強(qiáng)倉內(nèi)排水和防止周圍雨水流入倉內(nèi)；做好新澆筑混凝土面尤其是接頭部位的保護(hù)工作。

4.3通水冷卻措施
在各期通水冷卻中，應(yīng)對各種典型澆筑塊的溫度進(jìn)行全過程的跟蹤，建立溫度～時間過程線，進(jìn)行反饋復(fù)核，分析總結(jié)經(jīng)驗，用以指導(dǎo)以后混凝土的溫度控制。

（1）一期通水冷卻

一期通水冷卻分為控溫和降溫兩個階段。控溫階段要求將混凝土最高溫度控制在設(shè)計值Tm以內(nèi)；降溫階段要求降混凝土溫度降低至一期冷卻目標(biāo)溫度TC1。主要控制點：最高溫度Tm、降溫速率、一期冷卻目標(biāo)溫度TC1、溫度回升。

（2）中期通水冷卻

中期冷卻目的在于控制混凝土一期冷卻結(jié)束后的溫度回升，通過中期的緩慢降溫，降低混凝土二期冷卻時的降溫幅度。中期冷卻要求將混凝土溫度降低至中期冷卻目標(biāo)溫度T2，主要控制點：一期冷卻目標(biāo)溫度T1、溫降速度、中期冷卻目標(biāo)溫度T2。

（3）二期通水冷卻

根據(jù)溫度控制目的分為二期冷卻降溫、控溫、灌漿三個階段：二期冷卻降溫階段要求將混凝土溫度降低至設(shè)計封拱溫度Td；控溫階段要求將混凝土溫度維持在設(shè)計封拱溫度Td附近；灌漿階段要求將混凝土溫度維持在設(shè)計封拱溫度Td附近，使混凝土溫度滿足接縫灌漿要求。主要控制點：設(shè)計封拱溫度Td、溫度變化幅度、降溫速率、溫度梯度。

5結(jié)語

（1）錦屏一級大壩工程量大，工期緊張，必須進(jìn)行全年施工才能實現(xiàn)進(jìn)度目標(biāo)，為保證高溫條件下施工，采取優(yōu)化配合比，隔熱，倉面噴霧降溫，及時平倉、振搗，覆蓋保溫被、通水冷卻、表面保護(hù)等一系列措施，以達(dá)到保溫、保濕、減少覆蓋時間、降低澆筑溫度、控制最高溫度的目的。

（2）連續(xù)、快速施工，是保證施工質(zhì)量，控制溫度的有效措施。

作者簡介：

馬福軍（1979-）,男,河南信陽人,項目工程部副主任,助理工程師,從事水電工程施工技術(shù)與管理工作。