石太军，杨德超，张逢银

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川 成都 610072)

1 工程概况及特点

1.1 工程概况

深溪沟水电站位于四川省大渡河中游汉源县和甘洛县接壤处，为大渡河干流规划的第十八级电站，电站的主要任务为发电，兼有对瀑布沟水电站调峰下泄流量过程进行反调节要求。水库正常蓄水位660.00m，相应库容3 227万m3，调节库容787万m3，最大水头38.60m，引用流量2 619m3/s，电站装机容量660MW，年发电量32.35亿kW·h，枯期电量9.18亿kW·h，设计枯水年枯水期平均出力253MW，为河床式电站，工程等别为二等工程，枢纽主要建筑物按2级设计。

枢纽主要建筑物由1孔排污闸、3孔泄洪闸、河床式厂房、2条泄洪冲沙洞(与导流洞全结合)及右岸挡水坝段组成，坝顶高程662.50m，坝顶全长223.0m，挡水坝采用混凝土闸坝，最大闸高54.5m，正常蓄水位为660.00m，工作弧门挡水高度40.0m。3孔泄洪闸和1孔排污闸为一闸室单元，底板垂直于水流向宽41.5m，顺水流方向长65.0m，底板厚7m。泄洪闸为胸墙式平底板宽顶堰，底板高程620.00m，孔口尺寸为7.0m×17.0m(宽×高)，中墩厚5.0m，边墩厚4.0m。

1.2 工程特点

(1)泄洪闸规模较大，闸室结构形式复杂，结构混凝土在温度与自重荷载作用下的应力分布状态复杂，存在明显的局部高应力区域。

(2)3孔泄洪闸和1孔排污闸作为一个闸室结构单元，泄洪闸为胸墙式平底板宽顶堰，垂直水流方向宽度为41.48m，顺水流向长度为65.00m，最大闸高54.50m。闸室孔口尺寸为7.0m×17.0m，闸墩为预应力闸墩，中墩厚5.0m，边墩厚4.0m，底板厚7.0m。根据施工进度安排，泄洪闸底板混凝土将于夏季浇筑。大体积混凝土在浇筑时混凝土的温度升高，在热量散发过程中混凝土底板收缩，由于受到基岩的约束，在浇筑块中产生了较大的温度应力，导致裂缝的产生。外界温度骤降所产生的温差也会使混凝土表面产生裂缝。这些裂缝往往受各种条件的影响而形成贯穿裂缝以至危及大坝安全。为确保工程质量及泄洪闸的安全，按照(DL/T 5108-99)《混凝土重力坝设计规范》规定，需对泄洪闸底板混凝土温控进行专门研究，并提出相应措施。

2 泄洪闸混凝土浇筑温控研究

2.1 三维有限元温控仿真计算模型

取3孔泄洪闸闸室整体以及岩石基础作为计算模型，其中岩石基础取60.0m深度，基础上下游方向各取80.0m长。基础底部取地温边界，基岩左右岸方向按绝热边界处理；基础垂直平面按绝热边界处理。

2.2 稳定温度场及温控标准

(1)典型季节的准稳定温度场。根据深溪沟水电站区域相关资料，分别计算了年平均气温、1月、7月的准稳定温度场，以其为施工中温控标准作参考。

(2)最高温度控制标准。参照混凝土重力坝设计规范控制标准，得到混凝土允许最高温度值见表1。

表1 泄洪闸混凝土允许最高温度值 ℃

(3)应力控制标准。参照混凝土重力坝设计规范，混凝土允许拉应力按极限拉伸值控制，并考虑正常使用极限状态短期组合系数1.5和结构重要性系数1.1。不同强度等级混凝土各龄期允许拉应力值见表2。

表2 90天龄期混凝土允许拉应力

2.3 闸底板温控仿真计算

计算中对底板的分层、分缝方式进行了比较计算，并给出了可能的分层分缝方式，以及相应的温控措施如下：在高温季节(气温超过15℃)，控制混凝土浇筑温度为15℃、通水温度为17℃(河水)、通水14天，水管布置方式采用1.5m×1.5m。建议采取短间歇即间歇5天，在保证施工强度前提下，可采取一条施工缝的分缝方式，但要注意表层的保护与养护，防止表面裂缝的产生。

2.4 闸墩温控仿真计算

闸墩混凝土温控有其特殊性，在计算中，除了常规温控计算外(降低浇筑温度、通水冷却)，还就浇筑层厚对最高温度影响进行了分析，提出了可选的温控措施、分缝方式及浇筑层厚，建议推荐的措施为：闸墩设2条施工缝，浇筑层厚2m，间歇时间5天；控制混凝土浇筑温度为13℃且不通水冷却。若结构分缝与温度控制仍达不到防裂的目的，可按规范配置一定温度钢筋限制温度裂缝的扩展。

2.5 闸底板、闸墩温控措施

泄洪闸底板、闸墩温控措施见表3。

表3 泄洪闸底板、闸墩温控措施

注：冷却水管采用非金属水管，管长300m，管厚2mm，水管外半径16mm，内半径14mm，冷却水流量为36L/min，

3 结 语

泄洪闸混凝土浇筑温控研究根据深溪沟水电站工程的基本资料和设计特点，结合国内大、中型河床式水电站混凝土施工温控技术和工程实践经验，对泄洪闸底板混凝土与闸墩混凝土温控措施、温度应力、分层分缝分块方式进行研究，为泄洪闸混凝土结构设计，以及温控设计提供依据。同时，为类似工程在混凝土浇筑温控方面，提供了借鉴经验。