炎热气候下混凝土温控措施.pdf

水利建设 与管理 2 0 1 1 年 第 1 期 3 3 炎热等侯下混凝士温拄措施 何穗 燕 ( 广东水电二局股份有限公 司 增城5 1 1 3 4 0 ) 蓦 毒 麓 基 孽 。 一 【 摘要】 南沙电站地处炎热高温气候区， 给大体积混凝土温控技术提出了新的挑战。南沙水电站在高气温施工时 有机综合应用多种温控措施 ， 实现 了在不利条件下的有效温控 ， 保证 了施工质量与进度。 【 关键词】 炎热气候碾压混凝土温控措施 R C C碾压混凝 土重 力坝在我 国水利工程 中应用广 泛 ， 作为大体积混凝土 ， 一般需要采取严格 的温控措施 。 尤其在炎热气候 区， 坝体温控问题更为突出， 如何有效进 行坝体温控成为坝体施工的关键 。本文以云南南沙水电 站为例 ，阐述处于炎热气候区的坝体温控 的具体措施及 其应用效果 。 1 工程概况 南沙水电站位于云南省建水县和元阳县境内， 是红河 干流规划的 1 2 个梯级中的第 9 级。 水库总库容 2 6 5 亿 r n 3 ， 电站装机 1 5 万 k W，多年平均年发 电量 7 0 亿 k W h ， 是 一 座以发电为主 ， 兼有防洪效益的大( 2 ) 型枢纽工程。主 要建筑物包括拦 河坝 、发电厂房。其 中坝体最大坝 高 9 4 m， 坝顶长 2 3 3 m， 混凝土总量约 6 4 8万 m3 。 2自然条件 南沙水电站位于红河中游段 ， 受红河谷焚风作用 ， 气候 炎热干燥。 气象资料表明： 工程区多年平均年气温 2 0 2 1 ， 极端高温 4 2 3 C ， 极端低温 2 8 + C ， 日 照时数平均 2 2 8 4 h 。 该区年降雨量在 7 0 0 1 4 0 0 m m之间， 其 中 5 1 0月降 雨 占全年降雨量的 8 5 ，尤其 7 、 8 月更是集中了全年降 水量的4 0 5 0 。常年相对湿度 6 4 8 2 ， 多年平均风 速 2 8 3 3 m s 。 3 温控标 准 通过理论计算和现场试验 ，工程设计制定的碾压混 凝土铺筑温度控制标准见下表。 同时， 为保证人仓温度 ， 还增加了混凝 土施工流程控 制指标 ， 具体如下 ： a 混凝土料 出机 口温度控制标准。碾压混凝土料 出 机 口温度不大于 2 2 。 h人 仓温度控制标准。 混凝土人 仓温度控 制在 2 以内。 c 允许基础温差控制标准。允许基础温差为 2 5 。 南沙水 电站碾压混凝 土铺筑温度设计控制标准表 混凝 土部位 浇筑月 份 允许浇筑 温度 ( ) 3 1 O月 2 5 强 约束区 2 O 1 1 月 次年 2月 2 O 28 3 1 0月 弱约束 区 2 5 1 1月 次年 2月 2 O 4 温控方 案 在炎热气候条件下为了达到设计的温控标准，采取 单一的温控措施难 以奏效 ， 必须将多种措施有机组合 、 综 合应用 ， 组成共同控制方案 ， 确保达到温控 目标。 4 1 提高施工工艺 ， 改善混凝土性能 a 优化混凝土配合 比。 通过试验 ， 进一步优化混凝土 配合 比， 选用高效减水缓凝剂 ， 并尽量提高掺合料用量 ， 以减少水泥用量 ， 达到降低水化热温升的目的。 同时可最 大限度地减少混凝土用水量 ， 降低混凝土干缩率 ， 从而减 少裂缝出现的几率 。 b 原材料控制。 通过对不同水泥厂家品种的中、 低热 水泥的强度 、 水化热试验对 比， 优选符合强度标准且综合 水化热较低 的产品。 并通过改善骨料级配、 选用优质粉煤 灰作掺合料 的办法 ， 进一步降低水泥用量。 c 通过试验确定最优拌和工艺。 经验表明： 混凝土拌 和时的各级骨料 、 水 泥 、 掺合料 、 水等 的投放程序对混凝 土的和易性 、 均匀度 、 拌和时间均有影响， 所以在施工前 ， 以混凝土料的和易性和均匀度为指标 ，对混凝土拌和的 不同投料顺序、 拌和时间进行实际对 比试验， 选取最优程 序 ， 将三级配混凝 土拌和的投料顺序确定为 ： 大石一 ( 水+ 外加剂 ) 一( 水泥十 粉煤灰+ 砂 ) 一 ( 中石+ 小石 ) ；拌和时间 按 9 0 s 控制 ， 加冰拌和则为 1 2 0 秒。 何 穗 燕 炎热 气候 下 混凝 土温控 措 施 4 2 控制拌和楼出机 口温度 a 控制原材料人机温度。 水泥 ： 将水泥和粉煤灰进罐 前的温度控制在 6 0 以下 ， 对高 于6 0 的， 运输车辆须在 遮阳处停车待冷 ，待水泥或粉煤灰降至控制温度后方可 入罐 。 同时， 对水泥罐采取防晒隔热措施 ， 控制罐内水泥 、 粉煤灰温度不超过 5 5 ， 否则需延长停罐时间 ， 待降温后 方可使用 。 骨料： 混凝土骨料均采取遮 阳措施 ， 避免暴晒于阳光 下 ， 并储备 3 天 以上用量， 保证骨料在料仓 内堆高不少于 6 m。 粗骨料和砂子均充分脱水 ， 粗骨料的控制指标为含水 率不大于 0 5 、 砂的含水率不大 于6 ， 目的是尽量为混 凝土的拌和加冷水提供更大裕度。 拌和水 ： 采用冷却措施 ， 将混凝土拌和用冷水温度控 制在 l 5 以内， 加冰拌和的片冰温度为一 5 以下 ， 并保持 松散状态。 4 3 混凝土温控施工措施 a 控制混凝土运输途 中的温升。混凝土水平运输主 要采用 自卸汽车运输 ， 汽车直接人仓 ， 选择可隔热遮 阳且 车宽较窄车身较高的 自 卸汽车，保证厢内混凝土料的厚 度大于 5 0 c m 。同时合理安排汽车数量， 避免在 阳光下暴 晒待车。 并在拌和楼前安装喷雾预冷装置 ， 对回程空车喷 雾降温。 b 仓面覆盖隔热。覆盖物用等效热交换系数低的聚 乙烯保温卷材作为隔热材料 ，外裹保护彩条布 ，做成 2 5 m 2 # 5 1 的保温被。 浇筑时， 对碾压完毕后的混凝土立即覆 盖 ， 直至上一层浇筑时揭开 ， 尽量减少新浇混凝土受阳光 直射时间。 g 仓面喷雾降温。 利用仓面喷雾形成局部小气候， 降 低局部温度。 喷雾设备采用摆动式喷雾机和雾化管， 具体 根据仓面大小结合使用 。喷雾时要保证雾化质量和喷雾 量， 既确保形成小气候 ， 又防止雾化不足而使仓面积水。 4 4 混凝土通水冷却 混凝土采用天然河水进行冷却 ，冷却水从河 中沉井 抽至高位水池 ，通过管线直接供应 。水池采用埋地下沉 式 ， 并加盖防晒。 供水管须深埋地下 5 0 c m以下 ， 对不能埋 地的管路 ， 包裹隔热材料 ， 以防水管暴晒升温。 a 冷却水管的埋设。 冷却水管采用 + 3 2 塑料管， 单根 长度控制在 2 4 0 m 以内， 布置在每个 浇筑块的底部 ， 平 面 呈蛇形 、上下层呈梅花形布置，间距为 1 0 m ( H) x 1 5 m ( v) ， 距上下游坝面及洞周边的距离不大于 1 5 m。 冷却水管连接要求密封不渗漏 ， 并做压水试验 ， 试验 压力为 0 3 M P a 。冷却水管在混凝土浇筑过程中均充水承 压 ， 运输车不准直接对着塑料管卸料。 b 通水冷却 。冷却通水在混凝 土开始浇筑时即开始 实施 ， 通水持续时间不少于 2 1天。单根冷却水管流量为 1 8 2 0 L mi n 。管中水流方 向应每 2 4 h调换一次， 使混凝土 块体均匀冷却 ， 并控制混凝土每天温降不超过 1 。 通水作业前 ，要认真清点和核对埋设水管的管路布 置和管 口位置， 并 做好记录。通水过程中， 对各坝块的通 水量 、 水温、 通水时段 、 混凝土温度等资料进行记录。 并将 温度检测资料及时分析整理， 报送相关部 门。 4 5 混凝土养护 a 养护时间。碾压混凝土终凝后即开始养护 ，在炎 热、 干燥气候情况下则在终凝前以喷雾方式提前养护。 一 般部位养护持续时间不少于 2 8 天 ，对水平施工层面 ， 洒 水养护要持续至上一层碾压混凝土开始浇筑 ；对于溢流 面 、 导墙 、 底 孑 L 等抗冲耐磨要求的部位 ， 需要整个施工期 进行养护 。养护须由专人负责 ， 并做好记录， 真实全面地 记录混凝土养护过程和情况。 b 养护方法。根据养护面的具体睛况 ， 采用不同方法。 仓面流水养护： 对水平仓面， 在浇筑混凝土时， 使仓面 混凝土略低于模板 1 2 c m， 并预留 1 2 个出水通道 ， 在混凝 土终凝后 ， 在仓面较高侧位置布置一花眼水管，抽河水养 护， 流量约 3 0 U m i n ， 使仓面始终蓄 2 c m左右的流动水层。 覆盖养护 ： 在仓面流水 、 喷雾不易布置的部位 ， 为避 免暴露于太阳光下升温 ，在混凝土表面覆盖吸水保温被 进行隔热 ， 并在保温被上洒水以保持湿润。 5 应 用效果 南沙水电站碾压混凝土施工通过温控措施的综合应 用 ， 温控效果 良好 。温控检测数据表明： 完全满足温控标 准的要求 ， 无温度裂缝产生 。同时 ， 混凝土的施工进度得 到了保证 ， 使大坝工程提早两个月完工 ， 为实现提早发电 打下了良好的基础 。 6结语 碾压混凝土在炎热气候下进行施工，温度控制是至 关重要 的施工环节 ， 它不但是质量控制的关键所在 ， 也是 施工成本控制的着力之处。 因此 ， 须将各种成熟有效的温 控措施有机结合、 综合应用， 并针对具体的环境条件制定 专 门措施 ， 才能达到预期的温控 目标。同时， 多种措施的 应用 ， 相应会导致施 工环节增多、 工作内容繁复等问题 ， 给施工组织管理提 出更高要求 ，这也是项 目管理者应予 以重视的。