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摘要：新疆处于严寒地区，如何做好大坝的温控技术成了保证大坝施工质量重要因素，为了保证大坝施工质量，同时在成本上考虑，采取河水进行冷却温控，本文主要针对极寒地区碾压混凝土重力坝河水冷却温控施工技术应用与效果进行探讨。
关键词：温控，冷却通水，通水流量
中图分类号：TU74文献标识码： A
1.概况
新疆沙尔布拉克碾压混凝土重力坝工程坝顶高程804m，坝顶宽5m，最大坝高57.5m，坝轴线总长213.325m，溢流坝段长27.5m。坝砼总计19万m3，其中大坝碾压混凝土16.3万m3，常态混凝土2.8万m3，钢筋制安660t。库区来水主要发源于阿尔泰山中段的库尔木图达坂，阿尔泰山中段南坡。主要山脊高度在3000米以上，地区属大陆性气候，夏季温暖多雨；冬季严寒，山谷中少雪而高山地带大雪纷飞。年平均温度为0度，其中7月份高山雪线以下的地区平均温度为15～17℃，冬季最低气温达到-62度年均降水量在500～700毫米之间。
根据项目部经济成本计划，同时也为了保证施工质量，现要求项目部利用有限成本进行大坝混凝土温控施工。
2.影响混凝土温度的主要因素
1
2
2.1胶凝材料对混凝土温度的影响
大体积砼中水泥是水化热的主要热源，减少水化热是防止混凝土温度上升的主要因素。为了保证大体积砼的强度要求，同时降低水泥用量，选用水化热低的水泥是降低水化热的重要手段。
工程采用某牌P·O42.5水泥，其水泥化学分析检测结果见表1，水泥水化热检测见表2。
表1某牌P·O42.5水泥化学分析检测结果
检测项目 不溶物（%） 烧失量(%) SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%) TiO2(%) CaO(%) MgO(%)
检测结果 2.20 2.22 22.25 4.32 4.26 / 60.85 1.12
GB175- 2007 / ≤5.0 / / / / / ≤5.0
检测项目 Cl－(%) SO3(%) fCao(%) Na2O(%) K2O(%) 水泥组分
矿渣(%) 粉煤灰或火山灰组分(%)
检测结果 0.0054 2.32 0.95 0.32 0.47 1.26 2.39
GB175- 2007 ≤0.06 ≤3.5 / Na2O+0.658K2O≤0.60或买卖双方规定 >5且≤20
表2某牌P·O42.5水泥水化热检测结果
检测项目 水化热（KJ/Kg）
3d 7d 28d 90d
检测结果 232 261 293 /
GB200-2003 中热 ≤251 ≤293 / /
低热 ≤230 ≤260 / /
从检测结果可知：某牌P·O42.5水泥水化热较低，所检3天与7天水化热指标，符合规范对中热水泥水化热的要求，并接近于低热水泥。采用此品牌的P·O42.5水泥可以从源头上降低混凝土的水化热。
2.2自然条件对混凝土温度的影响
大坝表面混凝土温度与外界气温有直接关系，新疆全年日照2550-3500小时，夏至日后日照时间长达14-16小时，冬至日后日照时间在9小时左右，且早晚温差在10℃以上，高时可达20℃。做好坝面的流水养护工作，同时也是给坝面混凝土做了层防护，也降低了壩面混凝土温度。
3.温控方案应用及效果
优化好配合比及做好坝面日常的流水养护工作都给混凝土温控带来了一定的效果，但由于混凝土导热系数小，如何做好大坝内部砼的温控是决定大坝浇筑质量的关键因素之一，而且如何经济有效的做好大坝混凝土温控工作成了项目部一直考虑的问题。由于电站地处新疆地区，新疆夏季主要是6，7，8三个月，最高气温34℃，最低气温6℃，电站库区来水主要以上游雪山融雪为主，河水温度低，8月1日对大坝下游水温进行测量，水温仅有16℃，低水温的运用能够给相对高温的混凝土降温带来效果，同时也带来经济效果，于是项目部采用河水进行大坝混凝土温控工作。
3
3.1通水方案
按设计要求，坝体冷却水管采用塑料管，支管内径28mm，外径32mm按蛇形布置，管头设置闸阀以调节流量，在基础约束区（EL758高程以下）水管间距为1.5m×3m（水平×垂直），非约束区（EL758高程以上）水管间距为3m×3m（水平×垂直）。支管距离上下游坝面以及横缝面的最短距离不小于0.8m。在右岸坝头设置50吨水池两个，其中1#水池设置遮阳棚，2#水池不设置遮阳棚，设置遮阳棚主要是以日照来调节水温。水池单独配置18.5KW水泵2台，一台使用，一台备用。供水以河水为水源，24小时不间断，混凝土浇筑完成后，为了保证混凝土温度与水温之差不大于15℃，前期通水主要以2#水池为主，并保证通水流量不小于20升/分，每天测温两次，如混凝土温度降温大于1℃/d，则降低通水流量，通水天数以20天为准，如果混凝土温度趋于稳定并小于设计值则停止冷却通水。如果出水温度大于设计温度则进行二期通水冷却，二期通水主要采用1#水池的水为主，通水后及时观察混凝土温度，同时根据混凝土温度及时调节通水流量，并同时保证通水流量不小于20升/分。
3.2应用效果
大坝冷却通水工作2012年度，从8月9日开始。大坝EL756.5通水测温情况详见表3，选取溢流坝段大坝EL756.5，T2温度计温度观测数据见表4
表3大坝冷却通水温度
序号 月份 测温次数 进水温度（℃） 出水温度（℃） 温差（℃）
最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值
1 2012/08 40 17.9 15.2 16.1 25.5 17.9 21.42 10.3 2.7 3.31
表4T2温度计大坝温度观测数据
序号 月份 测温次数 最大值（℃） 最小值（℃） 平均值（℃）
1 2012/08 13 32 21.2 24.1
经过17天连续通水后，溢流坝段EL765.5混凝土温度趋于平衡，且小于设计要求的强约束区给定的第一期通水控制在23℃，故停止第一期冷却通水。
4.结语
购买制冷设备也能够做好温控的工作，当然这会带来大量的投资，且工程年有效工作时间短，在年有效的工作时间内高温季节也短，早晚温差大，合理利用自然环境的因素，在极寒地区，利用河水进行大坝混凝土温控，能够带来成本上大幅度的节约，同时也能给工程增值。
关键词：温控，冷却通水，通水流量
中图分类号：TU74文献标识码： A
1.概况
新疆沙尔布拉克碾压混凝土重力坝工程坝顶高程804m，坝顶宽5m，最大坝高57.5m，坝轴线总长213.325m，溢流坝段长27.5m。坝砼总计19万m3，其中大坝碾压混凝土16.3万m3，常态混凝土2.8万m3，钢筋制安660t。库区来水主要发源于阿尔泰山中段的库尔木图达坂，阿尔泰山中段南坡。主要山脊高度在3000米以上，地区属大陆性气候，夏季温暖多雨；冬季严寒，山谷中少雪而高山地带大雪纷飞。年平均温度为0度，其中7月份高山雪线以下的地区平均温度为15～17℃，冬季最低气温达到-62度年均降水量在500～700毫米之间。
根据项目部经济成本计划，同时也为了保证施工质量，现要求项目部利用有限成本进行大坝混凝土温控施工。
2.影响混凝土温度的主要因素
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2.1胶凝材料对混凝土温度的影响
大体积砼中水泥是水化热的主要热源，减少水化热是防止混凝土温度上升的主要因素。为了保证大体积砼的强度要求，同时降低水泥用量，选用水化热低的水泥是降低水化热的重要手段。
工程采用某牌P·O42.5水泥，其水泥化学分析检测结果见表1，水泥水化热检测见表2。
表1某牌P·O42.5水泥化学分析检测结果
检测项目 不溶物（%） 烧失量(%) SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%) TiO2(%) CaO(%) MgO(%)
检测结果 2.20 2.22 22.25 4.32 4.26 / 60.85 1.12
GB175- 2007 / ≤5.0 / / / / / ≤5.0
检测项目 Cl－(%) SO3(%) fCao(%) Na2O(%) K2O(%) 水泥组分
矿渣(%) 粉煤灰或火山灰组分(%)
检测结果 0.0054 2.32 0.95 0.32 0.47 1.26 2.39
GB175- 2007 ≤0.06 ≤3.5 / Na2O+0.658K2O≤0.60或买卖双方规定 >5且≤20
表2某牌P·O42.5水泥水化热检测结果
检测项目 水化热（KJ/Kg）
3d 7d 28d 90d
检测结果 232 261 293 /
GB200-2003 中热 ≤251 ≤293 / /
低热 ≤230 ≤260 / /
从检测结果可知：某牌P·O42.5水泥水化热较低，所检3天与7天水化热指标，符合规范对中热水泥水化热的要求，并接近于低热水泥。采用此品牌的P·O42.5水泥可以从源头上降低混凝土的水化热。
2.2自然条件对混凝土温度的影响
大坝表面混凝土温度与外界气温有直接关系，新疆全年日照2550-3500小时，夏至日后日照时间长达14-16小时，冬至日后日照时间在9小时左右，且早晚温差在10℃以上，高时可达20℃。做好坝面的流水养护工作，同时也是给坝面混凝土做了层防护，也降低了壩面混凝土温度。
3.温控方案应用及效果
优化好配合比及做好坝面日常的流水养护工作都给混凝土温控带来了一定的效果，但由于混凝土导热系数小，如何做好大坝内部砼的温控是决定大坝浇筑质量的关键因素之一，而且如何经济有效的做好大坝混凝土温控工作成了项目部一直考虑的问题。由于电站地处新疆地区，新疆夏季主要是6，7，8三个月，最高气温34℃，最低气温6℃，电站库区来水主要以上游雪山融雪为主，河水温度低，8月1日对大坝下游水温进行测量，水温仅有16℃，低水温的运用能够给相对高温的混凝土降温带来效果，同时也带来经济效果，于是项目部采用河水进行大坝混凝土温控工作。
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3.1通水方案
按设计要求，坝体冷却水管采用塑料管，支管内径28mm，外径32mm按蛇形布置，管头设置闸阀以调节流量，在基础约束区（EL758高程以下）水管间距为1.5m×3m（水平×垂直），非约束区（EL758高程以上）水管间距为3m×3m（水平×垂直）。支管距离上下游坝面以及横缝面的最短距离不小于0.8m。在右岸坝头设置50吨水池两个，其中1#水池设置遮阳棚，2#水池不设置遮阳棚，设置遮阳棚主要是以日照来调节水温。水池单独配置18.5KW水泵2台，一台使用，一台备用。供水以河水为水源，24小时不间断，混凝土浇筑完成后，为了保证混凝土温度与水温之差不大于15℃，前期通水主要以2#水池为主，并保证通水流量不小于20升/分，每天测温两次，如混凝土温度降温大于1℃/d，则降低通水流量，通水天数以20天为准，如果混凝土温度趋于稳定并小于设计值则停止冷却通水。如果出水温度大于设计温度则进行二期通水冷却，二期通水主要采用1#水池的水为主，通水后及时观察混凝土温度，同时根据混凝土温度及时调节通水流量，并同时保证通水流量不小于20升/分。
3.2应用效果
大坝冷却通水工作2012年度，从8月9日开始。大坝EL756.5通水测温情况详见表3，选取溢流坝段大坝EL756.5，T2温度计温度观测数据见表4
表3大坝冷却通水温度
序号 月份 测温次数 进水温度（℃） 出水温度（℃） 温差（℃）
最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值
1 2012/08 40 17.9 15.2 16.1 25.5 17.9 21.42 10.3 2.7 3.31
表4T2温度计大坝温度观测数据
序号 月份 测温次数 最大值（℃） 最小值（℃） 平均值（℃）
1 2012/08 13 32 21.2 24.1
经过17天连续通水后，溢流坝段EL765.5混凝土温度趋于平衡，且小于设计要求的强约束区给定的第一期通水控制在23℃，故停止第一期冷却通水。
4.结语
购买制冷设备也能够做好温控的工作，当然这会带来大量的投资，且工程年有效工作时间短，在年有效的工作时间内高温季节也短，早晚温差大，合理利用自然环境的因素，在极寒地区，利用河水进行大坝混凝土温控，能够带来成本上大幅度的节约，同时也能给工程增值。