摘要：大坝混凝土温度控制措施，选择一个合适与否直接关系到工程建设质量和投资成本的温度控制，以满足工程施工质量的要求，优化混凝土温度控制措施，可以提高项目的效率，减少工程投资。从降低温度控制投资成本的角度，在满足施工质量的前提下，建立一个数学模型优化设计的大体积混凝土温度控制措施。并结合工程实例来验证该优化模型，应用工程实例表明，该温度控制措施，优化温度控制方案的优化设计，满足施工要求，并在一定程度上，减少成本控制。
关键词：大体积混凝土；温控措施；温控成本
茨竹水库是一座具有农业灌溉及农村人畜供水等综合利用功能的小型水利工程。水库坝址以上控制集雨面积2.27km2，水库正常蓄水位545m，正常蓄水位库容131.3万m3，死水位521m，死库容8.0万m3，调节库容123.3万m3，总库容146.6万m3。经长系列径流调节计算，水库多年平均供水量为134.2万m3，其中灌溉供水85.2万m3，农村人畜供水49万m3。
工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要及临时建筑物级别为5级。大坝设计洪水标准为30年一遇（P=3.33%），校核洪水标准混凝土重力坝为200年一遇（P=0.5%），土石坝为300年一遇（P=0.33%），消能防冲建筑物为20年一遇（P=5%）；灌区工程防洪标准为20年一遇（P=5%）。
根据测量和供区调查，茨竹水库供区高程范围为510～350m，针对供水和灌溉要求，死水位在510m高程以上。在考虑水库泥沙淤积高及水工布置取水口的淹没深度要求后，本阶段拟定水库死水位为521.0m，相应死库容8万m3。
1 大坝混凝土温控分区
大坝混凝土基础分为强约束的工程、基础弱约束区域和约束部分三个部分。强约束区为h=0-0.2L区混凝土，弱约束区0.2升到0.2L的混凝土，混凝土的约束部分高于0.4L区，包括L坝基长边的长度。根据施工进度安排和温度控制要求，通过分析基础混凝土温度控制计算全年需要预冷混凝土强度约束区域。从基础强度约束混凝土浇注除了在12月和1月可以自然仓储、预冷所有需要使用其它地区的混凝土。3米厚铸件顶部层，早期的冷却措施，为了有效地保证混凝土满足设计要求的最高温度控制。
2 大坝混凝土温控措施
（1）混凝土施工过程的合理安排。合理安排混凝土的施工过程和施工进度，能有效防止裂缝的基础上，减少表面裂纹。大坝混凝土施工，基础约束区混凝土，基地洞，洞和表和其他重要结构，间歇期规定的设计甚至不断上升，不是薄层长间隔，而其余的部分基本做一个短暂的休息甚至上升。控制整个大坝的高度最大和最小大坝部分不超过30米。基础约束区混凝土施工，尽量安排在10月到次年3月铸造低温季节，严格控制各个环节的温度控制效果。
（2）优化混凝土配合比设计。在混凝土浇筑之前大坝建设数量的混凝土配合比优化设计。采取有效措施的优化配合比的混凝土和混凝土施工必要的，以确保混凝土极限抗拉应变值指标，结构均匀性和强度的可靠性。在施工过程中加强施工管理，严格的流程，确保施工一致性和可靠性满足设计要求的强度，改善混凝土的抗裂性能，提高混凝土的抗裂性。同时，降低水泥混凝土的剂量单位，为了降低混凝土水化热温升，并推迟水化热耗散率，提高混凝土的抗裂性。
（3）在出口减少混凝土温度和浇注温度。混凝土温度控制在出口。减少出口的混凝土温度，通过控制混凝土从口腔到仓库前覆盖混凝土温度在0.25恢复系数，提高混凝土的强度。通过总码控制，总预冷，加冷水混合冰等措施；混凝土运输温度控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了有效降低混凝土在运输过程中温度回升，加强建设管理，加速混凝土的运输，为了减少温度在运输的过程中接；混凝土浇注过程温度控制。降低混凝土浇筑温度从降低混凝土出机口温度和减少运输途中及仓面的温度回升两方面考虑。为了有效降低温升和预冷混凝土浇注混凝土在高温季节仓库表面上喷涂时，为了减少仓库表面环境温度；尽可能多的同时，建筑设备的选择，采用机械化操作，严格控制混凝土运输时间和仓库连铸坯表面覆盖之前的曝光时间，加快混凝土保护层和传输速度，降低混凝土浇筑温度、最高温度降低大坝。
（4）混凝土浇筑分层及层间间歇控制。混凝土分层浇筑。浇筑层厚根据温控、结构和立模等条件选定。对于大坝河床坝段基础强约束区浇筑层厚，4月-9月不大于1.0m，10月至翌年3月不大于1.5m；弱约束区浇筑层厚采用1.5m；非约束区浇筑层厚一般采用1.5m-3.0m。而对于埋件、钢筋密集的孔口部位，鉴于浇筑3.0m层厚存在温控及施工困难，采取一次立模两次浇筑方式施工，每次浇筑1.5m；混凝土层间间歇期控制。控制混凝土层间间歇期不能过短也不能过长，对于1.0m层厚，控制层间间歇5d左右；1.5m层厚，控制层间间歇7d左右；3.0m层厚，控制层间间歇7d-10d。
3 大坝混凝土温度控制计算
（1）混凝土出机口温度和浇筑温度计算。在运输过程中，存在拌和楼转料和往吊罐转料，共转料两次，混凝土运输时间平均取30min，可以按下公式计算：TB，P=T0+0.124（Ta-T0），式中：TB，P- 混凝土入仓温度，℃；T0-混凝土出机口温度；Ta-混凝土运输过程的气温；混凝土的浇筑温度计算式为：TP=TB，P+0.003τ（Ta-TB，P），式中TP- 混凝土浇筑温度℃；浇筑平仓振捣到上层覆盖前的全部时间，取120min。根据公式经计算，若仓面在喷雾的环境下，比外界气温低5℃。在高温季节，混凝土的浇筑时的环境温度最高月在6月，其平均环境温度为18.5℃，浇筑温度分别为：约束区12.9℃、非约束区14.8℃，基本满足设计要求，显然其它月份也能满足设计要求。
（2）混凝土内部最高温度计算。混凝土内部最高温度计算取值：外界温度取月平均气温、养护水取月平均水温，冷却通水的水温取10℃，冷却水管长度为300m，冷却水管布置1.0m（浇筑层厚）×1.5m（水平间距）、1.5m（水平间距）×1.5m（浇筑层厚）、2.0m（浇筑层厚）×1.5m（水平间距）。工程按《混凝土拱坝设计规范》中有关要求进行计算，其中自然散热时采用单向差分法计算。水电站混凝土拱坝，短时间限制为这个项目以及温度控制要求高的特点，大坝混凝土温控防裂措施，提出和计算大坝混凝土的温度控制。计算结果表明，混凝土控制措施可以有效地保证大坝混凝土的设计要求，确保大坝铸件质量。
大体积混凝土的温度控制是一个重要的设计和施工，根据材料特性和相关数据进行设计计算结果后的不可或缺的基础工程控制措施。可见，掌握温度和温度应力的变化规律，为确定合理的结构设计，屏蔽层厚度，简化温控措施，加快施工进度，确保项目的质量具有重要意义。
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论文作者:朱宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/28
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