碾压混凝土双曲拱坝温控防裂措施

毛伟

（云南能投对外能源开发有限公司云南昆明650000）

摘要：碾压混凝土所构成的双曲拱坝的坝体在整个建筑工程中是比较薄弱的一部分，所以碾压混凝土双曲拱坝建造是所产生的一系列应力问题在整个建筑施工过程中就会变得比较复杂，尤其是在施工过程中的对于碾压混凝土双曲拱坝建造时的温度控制以及提高抗裂能力的要求很高。

关键词：碾压混凝土；双曲拱坝；温控；防裂；措施

引言：目前，建筑工程中所使用的混凝土，其抗裂能力的强弱是一个受多种因素影响的综合性的指标，例如受混凝土的干缩情况、混凝土自生的体积变形情况、混凝土弹模情况、混凝土徐变度情况、混凝土线膨胀系数的大小、浇筑混凝土和水化热温升温度、混凝土拉伸强度等[1]。从理论分析上看，上述混凝土的综合指标越佳，那么碾压混凝土双曲拱坝的抗裂能力就越高。但是从联系实际分析，上述混凝土的综合指标由于某些单一指标之间会有互相制约的情况，因此会很难找到一种综合指标都达到最佳的混凝土。所以在碾压混凝土双曲拱坝建造施工时建筑师通常是将具体建筑工程和建筑施工周围的自然条件相结合，来达到碾压混凝土双曲拱坝建造施工最佳的施工环境。

一、碾压混凝土所建造的双曲拱坝优缺点和产生裂缝原因

（一）碾压混凝土所建造的双曲拱坝优点

碾压混凝土所建造的拱坝其混凝土的使用特性就是干硬性，这种干硬性混凝土具有不仅能让施工人员在进行施工时方便快捷、简单安全；还能让工程的工期有所缩短，从而为建筑企业节省了成本。在对双曲拱坝进行建造时，使用混凝土的用量，碾压混凝土的用量与常规混凝土的用量相比要少很多。由于，碾压混凝土含量中的粉煤灰掺杂较多，其特点一是让绝热温升变低，把水化热温升控制在了10℃以下，保持了相对均匀的温度分布，从而不会出现常规混凝土的层面突变情况，达到了温度应力的减小和有效控制坝体的温度情况的目的；而是增强了坝体抗溶蚀的能力，因煤粉灰含量中的一氧化硅能和水泥水化的产物相互反应，所以其具备较强抗酸性的侵蚀能力和溶出性的侵蚀能力[2]。

（二）碾压混凝土所建造的双曲拱坝缺点

碾压混凝土和常规混凝土进行比较，碾压混凝土的结构比常规混凝土的复杂且分层较多，会导致双曲拱坝建造施工过程中出现主骨料的分离和垂向粘结的效果不佳的情况；而且碾压混凝土含量中的粉煤灰掺入较多导致了水化热散发的推迟[3]。碾压混凝土建造双曲拱坝的施工方式是持续浇筑和碾压薄层，这种方式的浇筑时间过长、间歇时间较短、上升的速度过快，以上会造成散热面积的减少，对于双曲拱坝温控防裂具有不良影响。

（三）碾压混凝土所建造的双曲拱坝裂缝的产生原因

碾压混凝土所建造的双曲拱坝裂缝的产生原因多且复杂，但是在其中占据主要原因的是温度应力载荷影响，基岩和外界约束因素对温度拉力产生了影响，所以一旦温度的拉应力比碾压混凝土允许拉伸的变形力大时，这时就会产生开裂[4]。因建造工人在碾压混凝土建造双曲拱坝进行施工时，要做一个缺口，而这时候混凝的上内部的温度较高，假如这时外部环境较低，内外温差过大，裂缝就会因此产生。除此之外，建筑施工时的自然天气也是产生裂缝的影响因素。

二、碾压混凝土所建造的双曲拱坝温控防裂措施

（一）优化结构的设计措施：（1）首先对双曲拱坝的建筑环境进行评估，在拱坝施工时大部分贯穿性裂缝的产生在对混凝土的质量进行排除后发现大都因双曲拱坝的坝块受到了相关约束条件的限制或温度边界的条件恶化引起的变形所致。因此应对双曲拱坝的坝体进行设计，使其外形及建基面偏向于平缓，以防尖角的出现。（2）裂缝的产生中有两大裂缝，一是上游面的水平向裂缝，二是竖向劈头裂缝；对其产生危害的预防性措施就是在防裂要求较高的上游面设置一层永久性保温防渗层面。双层的塑料薄膜泡垫设置在上游面的木板内侧，拆卸后留在坝面，有效避免温差影响和初步防渗。为了减轻施工时的局部受损，在水位上涨之前补贴一层；最后根据自然气候条件，因地制宜选用工模材料以及防渗层的补贴。（3）是否设置横缝是根据坝行变化、高低变化或者长高的比值决定。坝行变化打、高低变化打或长高比值大于3.0，则要设置横缝，注意横缝间距的设置要参照施工环境的气温、双曲拱坝坝形以及施工工艺和建成蓄水周期的时间[5]。其余的坝，要求不高时可不设横缝，联系实际建造，即便产生裂缝开裂也不会对运行产生影响更不会有安全隐患。

（二）双曲拱坝温控防裂措施的相关准备：（1）施工材料的准备：水泥材料的合理化选择会让水泥的水化热对相关材料温度变化和温度应力产生影响。科学合理的选用选取水泥品种和用量，会降低水化热温升增加程度；优化骨料及混凝土的配比，可以在提升混凝土抗拉的强度的同时减低线膨胀度；对外加剂及掺合料的合理选取可以在设计标准的达到上来减少水泥及总胶凝材料用量。联系建造的实际情况，选用不同表面高温隔热的材料[6]。（2）施工环境的准备：季节上，选择冬春季节，这两个季节的枯水状态是施工的最佳时机，利于导流的同时便于温控。最好选择在一个枯水季节完成建造施工，如果不能及时完工的话，那么就选择在夏季开始施工，但是夏季开始施工后，就不能停工，因为一旦停工，就再次浇浇筑上层的混凝土，会使得新旧混凝土两者之间产生一种比较强的约束应力，阻碍温控防裂措施的进行[7]。昼夜施工上，选择夜里施工，白天停工。白天的时候实施立模等施工措施，到了晚上则两班进行浇筑碾压。因白天的辐射升温较强，而层面的质量不只是由气温决定，还是由其决定的。碾压层面在炎热天气下施工，间歇时间极其容易超出标准时间，从而造成混凝上层面脱水及干硬，所以要对其进行洒水养护，春秋季也依旧。

（三）随着科学技术的不断发展，在双曲拱坝温控防裂措施中可以应用发达的高科技分析计算机软件，为拱坝施工现场的建造技术提供了支持，有效避免裂缝的产生和提高抗裂能力。

三、结束语

综上所述，本文对碾压混凝土双曲拱坝温控防裂措施中的碾压混凝土所建造的双曲拱坝优缺点、双曲拱坝产生裂缝的原因以及相应的温度控制以及提高抗裂能力的措施进行了简略的分析，为未来碾压混凝土双曲拱坝的温控防裂提供了理论方向。

参考文献：

[1]李国彬，胡庆年，LiGuobin，等.白莲崖水库碾压混凝土拱坝温控措施与温控效果[J].安徽建筑，2007，14（5）：31-33.

[2]杨谢芸，陈浩.三里坪碾压混凝土拱坝混凝土温度控制设计[J].人民长江，2012，43（6）：45-47.

[3]林健勇，王毅鸣，李贺林，等.天花板碾压混凝土双曲拱坝温控设计[J].水力发电，2011，37（6）：52-53.

[4]叶纯信.拱坝碾压混凝土高温季节施工温控措施[J].科技风，2015（13）：136-137.

[5]杨光胜.研究双曲拱坝工程的混凝土施工温度控制措施[J].低碳世界，2018，186（12）：101-102.