高气温碾压混凝土连续施工技术苗孝哲 葛建中 徐仁军 吴峡民 王词重摘 要 碾压混凝土一般采用通仓薄层连续碾压施工，较常态混凝土更容 易受高气温、日晒、蒸发等因素影响，故碾压混凝土施工一般应避开高温时段官 地要求提前发电，大坝工程量大、工期紧，必须进行全年施工所以必须采取切实 有效地温控措施，保证在高气温和高辐射条件下碾压混凝土连续、快速施工，防止 裂缝发生关键词 碾压混凝土筑坝 高温环境连续施工 温度控制1 概述官地水电站最大坝高168.0m，混凝土总量约360万m3,其中碾压混凝土 292 万m3,约占坝体混凝土总量的81%雅砻江流域地处青藏高原东侧边缘地带，属川西高原气候区，主要受高空西 风环流和西南季风影响，干、湿季分明每年 11 月至次年 4 月为干季，日照多、 湿度小、日温差大，降水很少，只占全年的5〜10%； 5月至10月为雨季，气候 湿润，日照少，湿度较大，日温差较小，降雨集中，雨量约占全年雨量的90〜95 %据打罗气象站实测资料统计，多年平均降水量为1077.4mm，雨季（5〜10 月）降水量为1022.5mm，占全年的94.9%；多年平均降水日数为116.5天多年 平均蒸发量为1548. 7mm （20cm 口径蒸发皿）。
多年平均相对湿度为74%，最小值 为8.0%多年平均气温为18.6°C，极端最高气温为39.4°C，极端最低气温为 0.5°C官地要求提前发电，大坝工程量大、工期紧，必须进行全年施工所以必 须采取切实有效地温控措施，保证在高气温和高辐射条件下碾压混凝土连续、快速 施工，防止裂缝发生打罗站气象要素统计表见表 1表 1 打罗气象站气象要素统计表月份123456789101112全年多年平均(C)11.014.619.121.822.822.723.022.920.618.714.611.118.6极端取咼(C)28.134.537.939.439.437.939.438.135.632.831.027.939.4平均相对湿度(%)70575155688387888885837974多年平均水温(°C)7.29.612.315.717.618.018.418.516.815.211.38.214.12 温控标准及要求2.1 基础温差大坝碾压混凝土基础允许温差见表 2表2 大坝碾压混凝土基础允许温差表 单位：C项目1#、24#坝段2#〜4#、21#〜23#坝段5#〜20#坝段强约束区151412弱约束区161614注: 基础约束区长间歇老混凝土上浇新混凝土，以及大坝中孔孔口约束区混 凝土，按基础强约束区考虑。
2.2 上下层温差基础约束区长间歇老混凝土上新浇混凝土，按基础强约束区考虑自由区范围内，在间歇期超过28d的老混凝土面上继续浇筑混凝土时，当上 层短间歇均匀上升的高度大于0.5块长时，上下层温差15°C；当上层混凝土上 升的高度小于0.5块长时，上下层温差要求不大于10C2.3 内外温差常态混凝土和碾压混凝土的内外温差W16C2.4 最高温度及坝体稳定温度控制坝体允许最高温度见表3表3 坝体允许最高温度及大坝稳定温度表 单位: C项目1#、24#坝段2#〜4#、21#〜23#坝段5#〜20#坝段大坝稳定温度171615浇筑月份4〜910、311〜24〜910、311〜24〜910、311〜2强约束区3227302727弱约束区33322927自由区353335332.5 表面保护标准气温骤降来临之前，对龄期未满 60天的碾压混凝土和龄期未满 28天的普通混凝土可采用BW10.8kJ/m2.h.°C的保温材料进行全面保护，并对棱角部位采取加 强措施3 碾压混凝土温度应力的特点3.1 碾压混凝土高重力坝断面尺寸和体积很大，属于典型的大体积混凝土结构大体积混凝土结构温度 图1 大体积混凝土结构温度变化过程示意图变化过程见图1。
浇筑温度Tp是碾压层覆盖前的温度，如果完全不能散热，混凝土处于绝热状 态，其温度变化如图中的虚线---绝热温升上升曲线，通过室内试验可以得出；混 凝土浇筑层顶面和侧面实际上可以散失部分热量，混凝土温度将沿图中细实线变 化，上升到最高温度Tp+Tr后温度即开始下降，由于上层新浇筑混凝土交换，老混 凝土温度还会略有回升，形成第二个高峰，而后继续下降，最后降到稳定温度，过 程非常漫长碾压混凝土经过人工冷却后，其温度变化如图中的粗实线，碾压混凝 土内部最高温度发生时间一般为1 Od左右，不进行人工冷却时，根据粉煤灰掺量增 加将延长，甚至达到90d以后3.2 碾压混凝土重力坝采用不设纵缝，大仓面通仓薄层连续上升的施工工 艺，碾压仓面大，上升速度快；当混凝土中掺入大量粉煤灰，绝热温升较低，但因 水化热发散慢，即使不连续碾压，层面散热效率也不高在基础温差、内外温差、 上下层温差作用下，温度应力较大3.3 碾压混凝土是一种干硬性混凝土，配合比中没有多余的水，采用大仓 面通仓薄层连续施工，层间覆盖时间较常态混凝土长，容易受到高气温、强烈日 照、蒸发、相对湿度、风等因素影响，浇筑过程中温度倒灌较大3.4 在不采取散热措施的情况下，碾压混凝土坝内温度要经过几十年甚至 更长时间才能降至稳定温度，在漫长的降温过程中，由于内外温差影响，表面会出 现较大的拉应力引起表面裂缝。
碾压混凝土层面多，层面上的各种强度较其本身 低，较易开裂由于少数表面裂缝后期可能发展为贯穿或深层裂缝，因此应充分重 视防止表面裂缝3.5 碾压混凝土间歇缝面的结合强度较低，也容易产生水平裂缝根据上述分析，不能认为碾压混凝土水泥用量少，绝热温升低，碾压分层薄 易于散热，从而放松对温度控制施工实践表明，碾压混凝土施工过程和温度变化 对碾压混凝土坝的应力状态有重要的影响，如果不注意温度控制，碾压混凝土坝也 会产生很多裂缝大体积混凝土内一旦出现较大裂缝，处理是很困难的，应以预防 为主4 碾压混凝土坝施工主要温控措施4.1 优化混凝土配合比通过优化混凝土配合比，提高混凝土抗裂能力，降低水化热温升优化混凝 土配合比的目的是：混凝土拌合物应具有良好的粘聚性、弹塑性、骨料的包裹性和 抗分裂能力、最优的VC值和良好的可碾性及泛浆性能采用浙江龙游或山东华伟高效缓凝减水剂，高温时段使用高温型，改善和延 长了碾压混凝土初凝时间，减少了拌合用水量，减少了胶材用量，减小了水化热温 升，抑制了水化热温升速度，对碾压混凝土施工和解决大体积碾压混凝土层面结合 很有利官地碾压混凝土初凝时间室内试验为12〜16h采用中热水泥大坝采用了中热硅酸盐水泥，减少了单位用水量，经施工配合比试验，完全 满足设计和施工要求，减少了水化热绝热温升。
采用高掺粉煤灰技术碾压混凝土中高掺粉煤灰(约 50%)，对改善混凝土拌合物的工作性能起到 与水泥相似的作用，并具有一定的活性，能与水泥水化反应生成稳定的具有胶结性 能的水化物粉煤灰发热量很低，因此高掺粉煤灰可有效降低混凝土绝热温升，提 高混凝土抗裂能力4.2 采用预冷混凝土大坝采用一、二次风冷骨料，加冰屑、制冷水拌制预冷混凝土，拌合楼出机 口混凝土温度可控制在12°C以下4.3 减少混凝土拌合物运输过程中温度回升大坝碾压混凝土大多采用汽车运输，每车运10m3，设计要求温度回升不超过 1C,主要采取汽车侧面保温板保温，车厢顶部设活动帆布遮阳棚；同时周密计划 车流量，严格控制混凝土在车上滞留时间控制混凝土浇筑过程中温度回升设计确定混凝土浇筑过程中温度回升控制 在4C,为此采取综合的降温保温措施，以减少混凝土温度回升，延缓混凝土初凝 时间，减少VC值损失主要采取如下措施：(1) 大量采用斜层平推铺筑法施工，坡度使用1:10〜1:15，低温季节控制 最大铺筑面积5000m2，高温季节控制最大铺筑面积3000m22) 提高混凝土入仓强度，加快混凝土入仓速度，缩短混凝土覆盖时间，以 改善混凝土层间结合质量。
官地要求混凝土覆盖时间控制4h，日最大浇筑强度超 过2万m33）Vc 值是碾压混凝土可碾性的重要指标，将直接影响碾压混凝土压实度 和层间结合质量一般碾压时，混凝土 Vc值控制在3〜8s较好，据此碾压混凝土 出机口 Vc值应根据气温、湿度、混凝土运输方式、混凝土入仓温度、混凝土覆盖 时间等实际情况动态控制4） 及时摊铺、及时碾压、及时覆盖，防止温度倒灌；由于碾压混凝土常采 用通仓薄层连续浇筑，容易受环境温度影响，故对其施工过程及浇筑后的碾压混凝 土外露面的保护和养护工作尤其重要仓面碾压混凝土施工应形成施工条带，卸 料、平仓、碾压工序采用流水作业，工序间空余时间覆盖保温被5） 混凝土浇筑过程中，采用仓面喷雾，减小水分蒸发，期望形成人工小气 候；当发现骨料泛白时，必须立时喷雾4.5 加强一期通水冷却，严格控制坝内最高温度（1） 官地冷却水管为©32mm塑料管，按约束区按布置，自由区 按布置，达到坝体内部混凝土均匀降温的效果2） 通14°C制冷水（低温季节通河水），将坝体内混凝土温度降至24°C以 下3） 为防止新浇筑混凝土对老混凝土进行温度交换，需对温度降至24C以 下的混凝土延长通水时间，进行保温冷却。
4.6 表面养护和保护高温时段施工时，除对层面立即采用保温被进行覆盖外，待混凝土终凝后， 对混凝土表面和长期暴露面采用花管进行流水养护5 温控实施效果5.1 出机口温度检测加冰量与出机口混凝土温度关系：一般情况下碾压混凝土可加冰20〜30kg, 如果砂的含水率控制较好时，可加入50kg；加30kg冰时可降温3〜3.5°C出机口温度检测：最高温度21C，最低温度8C设计要求不大于12〜 17C，合格率82〜100%详见表4表4 出机口混凝土拌合物温度检测统计表工程部位区域划分品 种检测组数出机口温度（C）合格率（%）控制标准最大值最小值左挡水坝段（1〜9坝 段）强约束区常态938<1214.311.399碾压948<1317.910.298弱约束区碾压1243<1416.911.098自由区碾压371<1716.913.1100右挡水坝段（13〜24坝段）强约束区碾压305<1215.58.097弱约束区碾压38<1413.59.1100自由区碾压420<1721.08.582溢流坝段（11〜14坝强约束常126<1213.512.097段）区态碾压244<1213.511.098弱约束区常态41<1412.811.2100碾压124<14。