糯扎渡水電站 左岸泄洪洞混凝土溫度監(jiān)測及溫度裂縫防治

章 進(jìn) 李 偉(中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明650041)

1 工程概況

糯扎渡水電站總裝機(jī)容量5850MKw，左右岸各布置一條泄洪洞。左岸泄洪洞由有壓洞段、閘門井段、無壓洞段、明渠及挑流鼻坎段組成，隧洞長817.327m，明渠及挑流鼻坎長138.75m，隧洞下游0+599.278以后與5#導(dǎo)流洞相結(jié)合。出口明渠及挑流鼻坎段底板表層及邊墻為抗沖磨混凝土強(qiáng)度等級為C9055W8F100。

泄洪洞出口無壓段底板及邊墻I層襯砌混凝土為C9055抗沖耐磨混凝土，邊墻I層以上為C40常態(tài)混凝土(底板設(shè)計(jì)厚度1.5m，邊墻設(shè)計(jì)厚度1.2m～1.5m，澆筑層高4.5m)。施工中采用溫控混凝土，并對抗沖磨混凝土配合比進(jìn)行多次優(yōu)化，但抗沖磨混凝土仍出現(xiàn)了較多裂縫，截至目前共有56條裂縫，裂縫寬0.1～0.8mm不等，主要位于分塊的中部，出現(xiàn)時間在混凝土澆筑后5～7天。

2 混凝土溫度測點(diǎn)布置

溫度監(jiān)測儀器采用南京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的DW-1型銅電阻溫度計(jì)，測試精度±0.01℃。溫度監(jiān)測和混凝土澆筑同時進(jìn)行，每2小時進(jìn)行一次測讀記錄。左岸泄洪洞抗沖耐磨混凝土試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在左岸泄洪洞出口0+817.827～0+834.327樁號，混凝土體型尺寸為16.5mx15mx3.0m(長x寬x高)分兩倉澆筑，分倉厚度1.5m。分別于5月4日和6月3日進(jìn)行了混凝土的澆筑施工，溫度計(jì)安裝埋設(shè)于底板軸線位置每倉根據(jù)澆筑厚度平均等分布置3支溫度計(jì)，共6支，以對不同深度混凝土溫度變化進(jìn)行監(jiān)測。

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

1）5月7日第一倉混凝土入倉前，倉內(nèi)溫度為19.00℃，從混凝土入倉后開始，倉內(nèi)溫度逐漸上升，5月7日15時19分當(dāng)混凝土覆蓋T-03溫度計(jì)時，倉內(nèi)溫度為19.25℃；由于混凝土在運(yùn)輸過程中已產(chǎn)生部分水化熱，入倉后產(chǎn)生的水汽使倉內(nèi)溫度上升，最終在T-01溫度計(jì)被覆蓋時，到達(dá)23.15℃，倉內(nèi)溫升4.15℃。

2）從監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看：當(dāng)混凝土覆蓋T-03溫度計(jì)后51.68小時，混凝土溫度達(dá)到最高值56.5℃，升溫速率為0.67℃/t；當(dāng)混凝土覆蓋LXHD-T-02溫度計(jì)后35.00小時，混凝土溫度達(dá)到最高值62.85℃，升溫速率為0.99℃/t；當(dāng)混凝土覆蓋LXHD-T-01溫度計(jì)后35.67小時，混凝土溫度達(dá)到最高值43.50℃，升溫速率為0.56℃/t。第一倉混凝土澆注完后，在混凝土表面進(jìn)行沖水養(yǎng)護(hù)。在混凝土降溫初期，從溫度觀測曲線上看降溫速率較快，T-01溫度計(jì)達(dá)到最高升溫后63.50小時后混凝土溫度從43.50℃降溫至29.20℃，平均以-0.22℃/t下降；T-02溫度計(jì)達(dá)到最高升溫后63.00小時后混凝土溫度從62.85℃降溫至55.35℃，平均以-0.20℃/t下降；T-03溫度計(jì)達(dá)到最高升溫后71.00小時后混凝土溫度從56.50℃降溫至50.20℃，平均以-0.09℃/t下降。由于T-03距離混凝土表面近，從溫度觀測曲線上看T-03受環(huán)境溫度影響較為明顯，而且升溫在3支溫度計(jì)中是最小的。從5月18日后降溫速度變的緩慢，到6月4日，T-01溫度降至25.95℃；T-02溫度降至30.90℃；T-03溫度降至33.60℃。6月4日第二倉混凝土進(jìn)行澆注，受其影響，溫度逐漸上升，到6月14日，T-01溫度升至47.40℃；T-02溫度升至43.325℃；T-03溫度升至38.05℃。

3）第二倉混凝土澆注時，T-06溫度計(jì)混凝土覆蓋后64.67小時，混凝土溫度達(dá)到最高值59.85℃，升溫速率為0.55℃/t；當(dāng)混凝土覆蓋T-05溫度計(jì)后49.62小時，混凝土溫度達(dá)到最高值65.25℃，升溫速率為0.72℃/t；當(dāng)混凝土覆蓋T-04溫度計(jì)后35.67小時，混凝土溫度達(dá)到最高值58.10℃，升溫速率為0.91℃/t。

4）根據(jù)溫度計(jì)監(jiān)測成果表（表1）顯示，在第一倉混凝土澆筑后，采用流水對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，位于混凝土表面下0.25m的T-01和位于混凝土中部的T-02之間，在最大升溫時溫度差最大達(dá)到19.35℃，和混凝土表面溫度差達(dá)到26.6℃，從曲線中還可以看出T-01由于在混凝土表層，受環(huán)境溫度的影響較明顯；第二倉混凝土澆注完后，在混凝土表面覆蓋棉毯及塑料保護(hù)膜，進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，受其影響，第一倉埋設(shè)的3支溫度計(jì)均不同程度的溫度上升，較明顯的為和第二倉混凝土最近的T-01，溫度上升到50.35℃，溫度上升了26.85℃，埋設(shè)于第二倉混凝土表面下0.25m的T-04最高升溫58.10℃，和中部的T-05最高升溫65.25℃相比較，溫度差為7.15℃，和混凝土表面溫度差為22.15℃。從溫度計(jì)測得的混凝土內(nèi)部溫度變化看，第一倉混凝土和第二倉混凝土升溫過程速率基本一致，降溫過程由于第二倉混凝土采取表面覆蓋棉毯及塑料保護(hù)膜，進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，降溫初期速率較第一倉明顯下降。

表1 溫度計(jì)監(jiān)測成果表

4 大體積混凝土溫度裂縫的控制措施

通過對泄洪洞底板混凝土的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及大量的研究表明,大體積混凝土結(jié)構(gòu)物中的溫度裂縫是不可避免的,重要的是采用合理的措施來防治和控制裂縫的發(fā)展。

1)采用溫控混凝土，降低混凝土出機(jī)口溫度，控制混凝土澆筑溫度≤19℃。

2)增加減水劑摻量，減少水泥用量,盡量優(yōu)化混凝土配合比。

3)盡可能采用非泵送混凝土，使用泵送時在保證流動性條件下盡量控制塌落度，減少水泥用量。

4)減小混凝土分塊長度，加強(qiáng)施工溫度監(jiān)測。

5)及時保溫保濕養(yǎng)護(hù)，減小混凝土內(nèi)外溫差。

6)盡可能在夜間澆筑，減小環(huán)境溫度對混凝土溫升的影響。

7)對運(yùn)輸車輛采用保溫措施并加強(qiáng)運(yùn)輸管理縮短運(yùn)輸時間，減小運(yùn)輸過程的溫升。

綜上所述,混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)決定了大體積混凝土溫度裂縫是不可避免的,掌握混凝土裂縫的產(chǎn)生原因?qū)τ谶M(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工是極為重要的。從材料質(zhì)量、施工技術(shù)、環(huán)境狀態(tài)等方面采取措施綜合治理,使混凝土結(jié)構(gòu)工程更趨于合理、安全。

[1]混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（SDJ336-89）(試行)，中國水利水電出版社

[2]黃學(xué)云，大體積混凝土溫度監(jiān)測與裂縫控制，科技風(fēng)，2011年，第20期

[3]劉長河等，大體積混凝土施工溫度場及溫度應(yīng)力研究，低溫建筑技術(shù)，2005年，第1期