摘要：本文主要分析了高寒地区拱坝混凝土施工特点，并提出从混凝土原材料、混凝土配比、混凝土浇筑养护等进行温控防裂控制，确保混凝土浇筑质量。
关键词：高寒地区；拱坝混凝土；温控防裂控制技术
混凝土施工过程中，很容易出现水热化现象，由于高拱坝混凝土面积比较大，混凝土内部散热速度慢，外部散热快，混凝土硬化过程中，很容易形成混凝土裂缝。因此，加强高寒地区高拱坝混凝土温控防裂技术的研究，对促进我国西部水利工程的建设和发展具有重要意义。
1.拱坝结构特点
拱坝结构是建立在峡谷中的拦水坝，修建成水平拱形，凸面向上，两端紧贴峡谷壁的拱形挡水建筑物，它通过拱的作用将水压传给河谷两岸的基岩，具有良好的抗震性能、抗压强度、泄洪能力、超荷载能力。拱坝结构剖面比较薄，特殊的几何构建使得坝体对建筑物材料的抗压强度和防渗性能要求比较高，这给拱坝混凝土施工增加了一定的难度。由于拱坝坝身不需要设置永久伸缩缝，所以温度变化和基岩对坝体承受应力的影响比较大，在设计的时候需要考虑到基岩变形和温度变化。
2.高寒地区拱坝混凝土温控防裂控制技术
2.1工程概况
拉西瓦水电站位于青海省贵德县，是黄河上游最大的水电站，桩基容量达到了420万千瓦时，平均发电量为102.23亿千瓦时，总库容达到了10.56亿立方米。该水电站的主要功能是发电为主，枢纽建筑物为双曲薄壁拱坝，由泄水、引水以及地下厂房构成，水电站的最大坝高为250米，坝顶宽度为10米，坝顶高为10米，拱端最高宽达到55米，是我国高寒地区最高的薄拱坝。下图为拉西瓦水电站枢纽总平面布置图：
2.2拱坝混凝土温控防裂施工特点
拉西瓦水电站属于青藏高原地区，海拔平均高度达到了2000米，年气候温度变化达到了12.5℃，平均气温低于7℃。由于年气温变化大，混凝土保温控制要求比其他地区要求更高严格。青藏高原最低起源达到-24℃，最高气温达到39℃，温差最高可达62.5℃。整个施工现场的气候比较寒冷，地表平均气温只有10℃，气温骤降现象平凡，最高可达13次，降温幅度达到16.8℃。一年冻融循环次数达到17次，所以对混凝凝土的抗冻融要求比较高。冬季施工时间达到5个月，冬季气候寒冷，不利于温控防裂施工。其次，青藏高原是我国太阳能最丰富的地区，太阳辐射时间日均达到6-8小时，很容易出现混凝土干所裂缝。因此，拱坝比较薄的地方很容易受到气候变化影响，因此必须做好混凝土保温防裂施工技术。
2.3.1混凝土原材料的控制
高寒地区的坝体混凝土强度比较大，水泥的用量比较大，所以为了降低混凝土裂缝，还需要添加一定的添加剂，添加剂主要有粉煤灰、减水剂等。根据高寒地区高拱坝施工环境，粉煤灰必须满足国家标准的要求范围，对粉煤灰的品质提高了更高的国家，粉煤灰的碱含量小于2%，烧失量小于3%，氧化钙的含量控制在5%以内，超过这个范围，需要做安定性测试。减水剂可以提高水泥的流动性，降低用水量。
2.2.2优化混凝土配比
混凝土配比在满足高拱坝工程的设计强度要求的同时，还需要选择最少的水泥用量，最大的藏粉煤灰，降低水泥水热化现象，从而提高混凝土强度，降低水利工程施工成本。为了发挥粉煤灰混凝土后期强度，应该最大限度减少胶凝材料的用量，降低水热化温度的升高，大坝混凝土采用180天的设计龄期；为了提高混凝土早期抗裂强度，粉煤灰的掺量不能大于35%，为了避免混凝土振捣过程中产生大量的气泡，增加大量的混凝土孔隙，需要添加一定的稳气剂，混凝土的水胶比小于0.45。
2.2.3混凝土施工控制
为了避免混凝土温度上升，必须严格控制混凝土运输浇筑过程。混凝土入仓强度大于200m³/h，严格控制混凝土从出机口到仓面上层暴露时间，6-8月混凝土从出机口到仓面上层暴露时间小于150分钟，第二年4月小于210分钟。混凝土运输车辆做好防晒遮阳措施，可以采用聚氯乙烯材料覆盖保温，骨料堆积高度大于6米。采用薄层短间歇浇筑方式。河床堤坝段4-10月份基础部分约束区的浇筑厚度控制在1.5米以内，10月到第二年3月非约束区浇筑厚度控制在3米；边坡堤坝混凝土浇筑厚度控制在3米，间歇控制时间在一个星期以内，避免上时间间歇浇筑混凝土。其次，可以采用人工冷却方式对混凝土进行冷却。人工冷却方式分为三个阶段：第一阶段是混凝土浇筑12个小时以内，采用连续通水方式，5-9月份使用4-6℃的制冷水通水降温，通水时间控制在15-20天，基础约束区冷却水的管道排间距为1.5×1（m），非约束区的排水管间距为1.5×1.5（m），水管流通量大于18-20L/min，通水方向24小时更换一次；第二阶段混凝土浇筑60天以后，开始对大体积混凝土进行通水冷却，降低大体积混凝土内外温差，第二阶段采用河水进行了冷却，冷却时间为15-20天，直到大体积混凝土的温度在16-18℃。第三阶段是混凝土浇筑120天以后，采用制冷水对混凝土进行降温。
结束语：
高寒地区海拔高、常年低温、昼夜温差大、土壤下有冻土层常年不化，混凝土结构在这样的环境下，混凝土内部散热慢，很容易出现裂缝。因此，混凝土施工时，必须加强原材料控制、并优化混凝土配比，加强混凝土浇筑养护。
参考文献：
[1]窦骁晓亮.拉稀瓦特高拱坝混凝土配比及温控措施研究及效果评价[C].西安理工大学.2016.（12）
[2]徐建荣，吴关叶，何明杰，等.白鹤滩拱坝低热水泥混凝土温控防裂研究[C].//第六届水库大坝新技术推广研讨会论文集.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，2017：446-450.
[3]王新东.双曲拱坝碾压混凝土温控防裂措施[J].环球市场，2017，（20）：197-198.
作者简介：
刘应均，男，汉族，工程师，大学本科学历
论文作者:刘应均
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：混凝土论文; 地区论文; 水电站论文; 很容易论文; 粉煤灰论文; 青藏高原论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第5期论文;