混凝土温控与防裂措施综述 1.1 总述亭子口水利枢纽大坝标混凝土总量约129.41万m3,其中碾压混凝土约84.36万m3,常态混凝土约45.05万m3。大坝 碾压混凝土采用不设纵缝的大仓面通仓薄层连续铺筑几层 后短间歇、均匀上升的施工工艺。坝体受基础温差及内外温 差的影响大， 易产生劈头及贯穿性裂缝， 影响大坝结构安全。 因此，大坝温控设计是施工组织设计的关键问题之一。施工 中拟采取的防裂措施主要有：(1) 减少混凝土的水化热温升：优化混凝土配合比设计，采 用中热水泥；充分利用层面散热，对混凝土表面进行流水养 护，对右岸非溢流坝段、表孔坝段、消力池底板和导墙等部 位混凝土埋设冷却水管进行初期冷却。(2) 降低混凝土浇筑温度：充分利用低温季节浇筑混凝土； 高温季节施工时，对骨料进行风冷、加冷水(冰)拌和；对 运输设备和浇筑仓面进行遮阳隔热保温和喷水雾、薄膜履盖 等措施，以减少混凝土温度回升。(3) 高气温条件下采取斜层平推铺筑法施工， 缩小仓面面积， 缩短层面暴露时间。(4) 除以上温控措施外，加强混凝土表面的保护和养护也是 混凝土防裂的主要措施。对由于结构形状原因或复杂的边界 条件等原因常会出现裂缝的部位，可在垂直裂缝发生方向预 埋适量的限裂钢筋防止裂缝。1.2 预冷混凝土 混凝土大坝的温控问题是由水泥在混凝土凝固过程中产生 的水化热温升在大体积混凝土散热不畅的条件下，产生的混 凝土块体与基础、块体内外及块体与块体之间的温差，并由 温差引起混凝土不均匀收缩而裂缝产生的。为了防止裂缝， 根据混凝土块体所在部位及浇筑时间制定出了常态及碾压 混凝土的允许浇筑温度 TP （是指混凝土收仓后，离混凝土 表面 10cm 深处的混凝土温度）和允许内部混凝土最高温度Tmax标准，详见表 18-8和表18-9。 综合以上各章节，为不超过混凝土允许浇筑温度，首先要控 制混凝土的出机口温度T0，其控制标准见表18-10和表18-11,为此须对411月份浇筑的混凝土预冷，制造出符合控制表标准的低温混凝土。12月次年3月低温时段应多浇混凝土，根据前面章节混凝土浇筑月强度可知，预冷混凝土 总量约为88.6万m3,占混凝土总量的 67.7%。其中2010年 28 万 m3、2011 年 53 万 m3、2012 年 7.6 万 m3。2011 年 5 9 月为制冷需求量最大的时段,通过对这 6个月平均水温和 月浇筑强度的比较, 8 月份对制冷的需求量较大,当月平均 水温23.8 C，浇筑强度8.34万m3/月，当月混凝土中碾压混 凝土为5.94万m3，允许出机口温度为 12C,经计算，二次 风冷骨料可满足要求,不需制冷水；当月常态混凝土为2.4万m3/月，允许出机口温度为 10C,需二次风冷骨料、加冷 水，4C拌和用冷水最大需要量为 5m3/h。常态混凝土最大月 强度出现在2010年7月，混凝土浇筑量为 5.12万m3，主要 为表孔坝段和消力池常态混凝土浇筑，取表孔坝段R28250混凝土进行计算，需二次风冷骨料、加冷水，4C拌和用冷水最大需要量为 10.75m3/h。1.3 混凝土保温设计（1 ）高温季节1 ）对大坝上下游面、闸墩表面、孔洞等结构重要部位，混 凝土拆模后须全年粘贴 30mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料板，作 为其永久保护面。泡沫塑料板采用人工粘贴方式贴在坝面 上，粘贴前须保持坝面干燥平整， 清除坝面灰尘及其它杂物， 确保泡沫塑料板与坝面粘贴牢固。2）在气温骤降频繁季节（11月翌年4月），新浇混凝土横 缝面必须进行早期表面保护。混凝土拆模后，坝体横缝面立 即覆盖 20mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料板，泡沫塑料板采用钉铆 人工固定在横缝面上。泡沫塑料板在侧面混凝土覆盖前拆 除，周转投入下一循环过程中使用。采用泡沫塑料板作为表 面保温材料，施工时须确保其与混凝土面结合密实，各块搭 接部位严密，避免出现局部保温不严现象。3）夏季高温时段进行大仓面混凝土施工时，混凝土碾压或 振捣完后，宜立即用聚乙烯泡沫塑料保温被覆盖，到施工上 层混凝土时再揭开，以减少太阳辐射热及环境温度的倒灌。4）在高温多风时段，混凝土施工完后，其水平面需用防水 帆布或其它有效保温防晒材料覆盖，防止混凝土表面曝晒升 温或出现干缩裂缝。5）在入冬之前，需对坝面廊道、进出水口等所有暴露在外 的孔洞用门或保温被进行封堵，避免混凝土内壁受到冷击作 用。6）保温材料的材质及厚度需符合不同部位的保温要求，确 保混凝土内外温差在设计允许的范围内。7）运输过程中的保温详见混凝土温控综合措施章节详见混 凝土温控综合措施第 章节第（3）款和 1.5.3 章节第（3） 款。（2）低温季节 在低温天气浇筑混凝土时，必须采取保护措施，以防止混凝 土强度和耐久性降低，并通过采取保温措施，严防因内外温 差过大，产生表面裂缝。1）合理安排施工进度，留出一定的混凝土浇筑缓冲时间， 尽量不安排在极端气温条件下进行混凝土浇筑。2）改进混凝土施工环境 低温季节要求同一仓号混凝土浇筑尽可能采取连续浇筑，分 层浇筑的混凝土之间间歇时间不多于5d。混凝土按3m左右进行分层，以减少混凝土的散热面，对已浇筑混凝土面覆盖 彩涤聚乙烯隔热板保温材料，防止已浇筑混凝土表面受气温 影响，出现内外温差过大而造成裂缝；对混凝土运输车辆进 行保温处理，充分利用车辆自身底部排放的废气保温。加快 运、吊、平仓及振捣混凝土的速度，减少混凝土暴露时间。 浇筑尽量安排在上午 9 点至下午 18 点前进行，避免每天在 较低温时段浇筑。3）加强天气预报和浇筑温度测量 会同当地气象部门，做好寒潮及气温骤降的监测与预报，在 寒潮及气温骤降冲击下，日平均气温在24天连续下降6 9C,致使混凝土表面温度急剧下降时，在结构孔洞洞口挂 棉布帘保温阻挡寒潮。混凝土施工过程中，加强混凝土出机 口温度或入仓温度监测，并做好记录。每周将混凝土浇筑温 度和内部温度的测量结果报送监理工程师。4）保温施工 按保温标准选择保温材料类型和厚度，主要选用泡沫卷材， 侧面和平面覆盖的保温被厚采用1.21.8cm,孔口圭寸堵保温被厚采用2.3cm，要求更高时采用双层。平面保温被在表面上压砖块或方木进行固定。对于外流水影 响的浇筑层面，采用堵、排措施，防止仓面积水并采用不吸 水保温材料。立面保温采用泡沫卷材上压3 5cm 的木条，排距1.52m。用射钉枪钉在混凝土面或利用大模板定位锥 孔点焊钢筋头固定保温被。所有的孔洞用保温被圭堵，进出 孔口采用挂帘。在浇筑的仓号，边浇边覆盖保温被。 加强现场管理，注意天气预报。接到寒潮来临预报后，及时 组织人员检查各部位的保温被覆盖情况，对不符合要求的立 即纠正。当寒潮或气温低于 0C时，推迟拆模时间，否则及时给予保 温，混凝土暴露时间不超过 8h。 对于间歇期较长的部位，表面增设防裂筋。5）运输过程中的保温详见混凝土温控综合措施第1.4.3 章节第（ 3）款和 章节第（ 3）款。1.4 通水冷却1、后冷系统设计布置（1）坝体冷却水供应规划 根据招标文件的要求和我们对坝体混凝土温控计算成果，坝 体冷却水由两部份组成，一是11 月 次年 3 月的冬春季度，江水温度一般在6.4312.8 C,可用于坝体新浇块初期冷却和 中期冷却；二是 4 月10 月的高温季节，在坝体内通入制冷 水，用于新浇块的初期冷却和后期冷却。此外，坝体接缝灌 浆前，还要通入制冷水将不同区域内的混凝土温度降到设计 要求温度。因此，在设计坝体冷却水供应系统时，考虑采用两套管路供 应不同成分的冷却水，其中一趟用于供应江水，另一趟管路 用于供应制冷水。