重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

2016-12-17 - 应用心理学

摘要:本文以某水电站施工过程中的温度控制技术为例,根据国家商品混凝土温度控制标准,进行商品混凝土温度控制计算,提出碾压商品混凝土重力坝工程施工过程中的系列温度控制及防裂综合措施,为类似碾压商品混凝土重力坝工程的温控及防裂工作提供参考。

关键词:碾压商品混凝土;温控技术;施工措施

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术
重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

在水利水电工程中,坝体浇筑是较为重要的施工单项,部分水电站由于施工条件的限制及工期的要求等不同因素,必须要在高温季节或者低温严寒季节浇筑碾压商品混凝土。这样就给商品混凝土的温度控制提出了新的要求,本文结合两个不同水电站中的季节施工情况,在碾压商品混凝土施工过程中采取的多种综合措施,才能保障碾压商品混凝土施工质量,达到施工质量要求。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术
重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

一、高温环境下温控技术要点及难点

高温地区以龙滩水电站为例,该工程的布置为:坝体为碾压商品混凝土重力坝,泄洪建筑物布置在河床坝段,由7个表孔和2个底孔组成;左岸布置地下引水发电系统,装机9台,单机发电容量70万KW;右岸布置二级垂直提升式升船机通航,布置在右岸。工程按正常蓄水位400m设计,初期按375m建设。大坝按初期断面施工,即水下部分按后期断面一次建成;引水发电系统土建部分除进水口坝段外按400m设计一次建成。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术
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由于其土建部分以及坝体要求一次建成,因此采用碾压商品混凝土技术,但是由于当地气温条件较为恶劣,高温环境时间长,给商品混凝土施工及养护造成较大难度。该地区多年平均气温20℃,极端最高气温39℃,多年平均河水温度21℃,其中高温季节主要为8月和9月,月平均气温32℃,最高气温38.7℃。在这种高温环境下施工,商品混凝土散热时间长、增加养护周期,并且会由于商品混凝土内部容易出现较大的应力导致大坝出现横向裂缝。因此高温环境下的温度控制主要在于解决高温期施工部位的冷却问题,目前较为有效的施工方式是在基础约束区埋设冷水管进行通水冷却。

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二、严寒环境下温控技术要点及难点

严寒地区以甘肃铁城水电站为例,其大坝设计为碾压商品混凝土重力坝,由拦河大坝、大坝右岸上游的发电引水系统、电站厂房及开关站等组成。拦河大坝为碾压商品混凝土重力坝,由个坝段组成,左坝段为挡水坝段,中为溢流坝段,右坝段为挡水坝段。大坝基础岩石为花岗片麻岩,建基面选在基岩弱风化层上。大坝结构设计为常态商品混凝土垫层溢流坝堰面及反弧段顶面、闸墩、中孔周边均设常态商品混凝土。上游坝面死水位以下设厚二级配碾压商品混凝土防渗层,死水位以上二级配碾压商品混凝土防渗防冻层,上游侧设变态商品混凝土,下游坝面校核洪水位以下设厚二级配碾压商品混凝土防渗防冻层,坝体中间为三级配碾压商品混凝土。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

由于其冬季月平均最低气温达到-10℃,在冬季施工时,除原设计中的防渗防冻层设计外,为防治施工过程中的商品混凝土冻裂,需要采用表面保温法将商品混凝土浇筑时所包含的热量及水化热保存起来维持所需温度,同时设置冻垫层、埋设塑料盲沟排水管、使用聚苯乙烯泡沫塑料保温板等措施防治冻胀。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

三、碾压商品混凝土重力坝工程的温控方案及措施

1、针对当地气候环境做出调研,力求数据详实准确。

2、针对气候及气温环境调查资料,按施工时间及区域编制施工专项方案,并配置相应的温度控制方案及措施。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

根据气候条件分冬季施工及夏季施工两种温控措施。冬季施工主要采用以下温控措施①在白天温度最高时开仓保证仓面为正温;②进行骨料预热在成品骨科仓的底板内配置采暖管,通循环热水确保骨料在进入地弄廊道以前骨料温度已经提高;③上拌和楼的皮带机制作成封闭式对骨料进行保温;④在拌和楼的骨料仓安装蒸汽管再次对骨科进行加温;⑤在商品混凝土拌制过程采用热水拌和;⑥在商品混凝土运输过程中覆盖自卸汽车贴保温板;⑦新浇筑商品混凝土立即用两层保温棉被覆盖;⑧模板内侧设聚苯乙烯泡沫板保温防止表面裂缝;⑨延长拆模时间。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

在进行夏季施工时,碾压商品混凝土浇筑主要采用以下方法进行控制:①优化商品混凝土配合比,提高商品混凝土抗裂能力,降低水化热温升,加强施工管理,提高施工工艺,改善商品混凝土性能。②控制拌和楼出机口温度,在高温季节或次高温季节浇筑商品混凝土时,需要采用预冷商品混凝土。③控制商品混凝土浇筑温度,采取措施减少温度回升,使浇筑温度尽可能保持低温,尽量缩短商品混凝土运输时间及减少转运次数。④进行碾压商品混凝土施工时,要有合理的层厚和浇筑间歇,采用薄层连续浇筑、充分利用层面散热,同时对商品混凝土表面进行流水降温养护,加快表面散热。3、采用其他辅助技术措施进行温度控制。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

在高温条件下最适宜的辅助温度控制技术措施为通水冷却。在碾压商品混凝土基础约束区在高温期施工部位埋设冷却水管进行通水冷却。在碾压商品混凝土基础约束区设置水管,一般按浇筑层厚逐渐放宽,特殊部位适当调整。在商品混凝土浇筑前和浇筑过程中,对安装好的冷却水管各进行一次通水检查。在商品混凝土浇筑过程中,安排专人守护水管。裸露的冷却水管采取有效的方法进行隔热保温。

重力坝的特点 碾压混凝土重力坝工程的温控技术

一般而言,坝体埋设冷却水管的部位需要进行初期通水冷却。通水采用10~12℃制冷水,在商品混凝土开始浇筑后即进行通水冷却,通水时间10~15d。冷却时商品混凝土日降温幅度不超过1℃,水流方向每半天改变一次,使商品混凝土块体均匀冷却。在每年10月初开始对当年6~8月浇筑的大体积商品混凝土、11月下旬开始对当年5月及9月浇筑的大体积商品混凝土进行中期通水冷却。中期通水一般通河水,通水水温与商品混凝土温度之差不超过20℃,日降温幅度不超过1℃。水流方向每天改变一次,使商品混凝土块体均匀冷却。在商品混凝土龄期超过六个月之后进行后期通水冷却,温度差值不应大于20℃。后期冷却采用分层通水,由低到高,逐层进行。通水期间每隔1d变换一次进出水方向,并记录通水情况。内容包括各进水干、支管流量,压力、进回水温度、通水时间等。

4、合理养护商品混凝土,并进行质量监控及缺陷修复。

在商品混凝土养护期间,需要进行长期监控及观测,对所有观测资料需要及时分析整理,如发现其数据与技术要求不符,及时报告相关部门,采取措施予以处理。所有观测资料经分析整理后定期上报。

进行商品混凝土养护时,为避免太阳直照仓面,在商品混凝土表面覆盖保温被,上面洒水以随时保持湿润。商品混凝土养护时间,根据所用的水泥品种而定,一般不得少于28d。对于溢流面、导墙、底孔等抗冲耐磨要求的部位,需要长期养护,直至整个施工期。在施工间歇期间,碾压商品混凝土终凝后即开始洒水养护,但在炎热及干燥气候情况下要在碾压商品混凝土终凝前喷雾养护。对水平施工层面,洒水养护要持续至上一层碾压商品混凝土开始浇筑为止,对于永久暴露面,需要进行长期养护,直至整个施工期。

四、结束语

在不同的气温环境下进行碾压商品混凝土浇筑施工,如何进行温度控制是至关重要的一个环节。由于温度控制贯穿着碾压商品混凝土施工的全过程,控制措施的效果直接影响着坝体商品混凝土浇筑质量。为避免坝体因温度的影响而产生的不可修复的纵向及横向裂缝,需要采用多种技术及管理措施相结合,严格控制商品混凝土浇筑质量。在高温及严寒季节下碾压商品混凝土施工的各道工序都必须安排专人进行温控施工,确保碾压商品混凝土施工循序渐进,才能达到设计质量要求。

参考文献

1.朱勇飞.浅谈大体积商品混凝土施工技术[J],华章,2012年21期

2.郑华.大体积商品混凝土施工质量控制[J],石河子科技,2011年03期

3.丁玉国.谈大体积商品混凝土的施工措施 [J],科技促进发展,2011年04期

个人简介:戴龙才(1984.04—),男,广西南宁人,助理工程师,学士学位,从事工程施工技术管理工作。

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