浅谈乐昌峡水利枢纽拦河坝碾压混凝土施工温控措施.pdf

第 1期 2 0 1 2年 1月 广东水 利水电 G UANGD0 NG W AT E R RE S 0U RCE S AND HYD ROP OW E R No 1 J a n 2 0 1 2 浅谈乐昌峡水利枢纽拦河坝碾压混凝土施工温控措施 沈凡 荣 ( 广东水电二局股份有限公司， 广东 广州 5 1 1 3 4 0 ) 摘要 ： 由于进度需要 ， 乐昌峡水利枢纽拦 河坝碾压 混凝 土重力坝在 高温 时段 需不停仓施 工。为在此 时段 内控 制混凝 土温 度裂缝 ， 必须对 大坝混凝 土施 工采取有 效的温度 控制措施 ， 才能保 障 高温 时段 内大坝 的混凝 土质 量。在施 工期 间， 采取 控 制混凝 土原材料 温度、 混凝土 内部预埋 冷却 水管 、 加 冰水拌 和混凝土、 仓 面喷 雾等措施控 制混凝 土的施 工温度 ， 取得 了 良好 的 温控 效 果 。 关键词 ： 乐昌峡水利枢 纽； 碾压混凝土 ； 温控 ； 冷却 水管； 冰水 ； 喷 雾 中图分类 号 ： T V 5 4 4 9 2 1 文献标识码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 8 0 l l 2 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 9 2 0 3 1 工 程概 况 乐 昌峡水利枢纽的拦河坝为碾压混凝土重力坝 ， 河 床 中央布置 5孔溢流坝 ， 每孔净宽为 1 2 m， 堰顶高程为 1 3 4 8 m， 闸孔 孔 口尺寸为 1 2 m X 1 0 7 m。坝顶高 程为 1 6 4 6 m， 最大坝高为 8 4 6 m， 坝顶长为 2 5 6 0 m， 其 中溢 流坝段长为 7 8 0 m， 左岸非溢流坝段长 为 9 6 0 m， 右岸 非溢流坝段长为 8 2 0 m。 碾压 混 凝 土 重 力 坝 混 凝 土 浇 筑 工 程 量 约 为 4 3 2万 m ( 其中碾压混凝土为 2 7 6万 m 、 变态混凝 土 为 1 8 6万 m 、 常态混凝土为 1 3 6万 113 、 预制混凝土为 1 1万 m ) 。大坝混凝土主体施工工期为 2 0 0 9年 1 2月 2 0 1 1 年 5月 ， 跨 2 0 1 0年 41 O月 的高温时段 设计方对拦河坝混凝 土温度给 出了如表 1的技 术 要 求 ： 表 1 各典型坝段允许最高温度 ( 单位 ： ) 注： “ 三 ” 指浇筑块长边的长度。 针对高温时段的混凝土施工 ， 相应的混凝土施工温 度 ： 混凝土出机 口温度不超过 2 5 ， 混凝 土入仓温度不 超过 2 5 ， 混 凝 土浇筑 温度 与 出机 口温 度之 差小 于 3 C。 2温度控制措施 该工程混凝土浇筑特点是大体积碾压混凝土重力 坝的工期 紧， 需要高温期不停仓连续浇筑砼 ， 因此 ， 为满 足混凝土温控指标 ， 研究采取 了一系列有效 的温控措 施 ， 对混凝 土拌和、 运输 、 浇筑及浇筑后养护等各道工序 均进行了严格的温度控制 。 2 1 混凝土原材料温度控制 2 1 1 控制骨料温度 乐 昌峡工地 的年最高气 温达到 3 9 4 。 c ， 骨料 温度 对混凝土温度影响比较大， 采取控制混凝土骨料 的堆料 高度不低于 6 m的高堆取料方式 ， 骨料在堆料场的堆存 时间不少于 7 d 。由于工程实际无法做到 ， 因而采用喷 淋方式对骨料进行降温 ， 并且堆料场加设遮阳、 防雨棚 ， 在料仓正前方与两侧采用遮 阳挂 帘， 且在 52 0 m m、 2 0 4 0 ram石料仓两端设置喷雾装置， 喷水量一般不超过 1 m m h ， 根据温度情况进行喷雾降温 ， 对 4 08 0 mm粒 径石料在料仓顶部加设喷水管进行直接淋水 ， 以控制骨 料温度。 2 1 2 水泥、 粉煤灰储存罐温控措施 拌合楼对水泥和粉煤灰 2种原材料在人罐前进行 温度控制 。采用专用罐运输水泥、 粉煤灰 ， 其人罐温度 收稿 日期 ： 2 0 1 11 11 0 作者简介： 沈凡荣( 1 9 8 5一) ， 女， 本科， 助理工程师， 从事水利工程施工工作。 9 2 2 0 1 2年 1月 第 1 期 沈 凡荣 ： 浅谈乐 昌峡水利枢 纽拦 河坝 碾压 混凝土施工温控措施 N o 1 J a n 2 0 1 2 控制在 7 5 以下 。通常 ， 若将刚生产 出来 的水泥、 粉煤 灰放置 12 d再运输至工地入罐 ， 温度可下 降至 3 0 ( 2 4 5 。同时拌和楼水泥、 粉煤灰罐若处于直接曝晒状 态 ， 将使罐体温 度骤升 ， 使得罐 中水泥 、 粉煤 灰温度上 升。在水泥 、 煤灰罐周 围搭设排架 ， 然后在排架周围采 用遮 阳布将其 围蔽 ， 在储料罐顶部搭设顶棚 ， 并在罐顶 周 围设置 1 道环穿孔水管 ， 高温或烈 日时对水泥罐外壁 进行洒水 ， 保持水泥及粉煤灰存料罐表面湿润 ， 从 而降 低罐体表面温度 ， 防止罐体 内水泥、 粉煤灰 吸热 ， 导致继 续升温。 2 2 混凝土拌和的温控措施 在满足施工图纸要求的混凝土强度 、 耐久性和和易 性 的前提下 ， 优化混凝土原材料及施 工配合 比， 即采用 低脆性低热水泥 、 高掺粉煤灰技术和加优质的外加剂 、 采用深井水拌和等。在 4l O月份 ， 采取加冰水 ( 冰水 温度可控制在 5 以下) 等辅助措施控制 出机 口混凝土 温度 ， 并且根据温度变化及时调整施工配合比等。 2 3 混凝土运输过程的温控措施 该工程主要采用 自卸汽车加门机入仓 的方法。混 凝土运输过程 中采取了各种措施进行温度控制 ： 如加强 施工管理 、 减少转运次数 、 缩短运输时间 、 避免混凝土运 输车在受料斗长时间等候 ， 以及混凝土运输车在运输混 凝土过程 中设置防晒 、 防雨设施 ， 以减少运输过程 中的 温度 回升 。 2 4 混凝土浇筑过程的温控措施 2 4 1 坝体控制浇筑分层厚度 为便于混凝土施工和散热 ， 在大坝施工过程中采取 分层浇筑 ， 分层 、 分块 、 分段进行混凝土施工。对坝体按 照每层 3 m进行分层浇筑 ， 分层图详见图 1 所示。 图 1 碾压 混凝土分层示意 ( 单位 ： 高程 m) 充分利用浇筑间歇期混凝土层间散热 ， 混凝土施工 采用薄层均匀连续上升 ， 铺料厚度为 3 33 5 c m， 压实厚 度为 3 0 c m。 2 4 2 混凝土浇筑仓面喷雾系统 仓面喷雾降温 、 保湿是夏季高温季节施工的重要质 量保证措施 之一 。在仓 面现场配 置 2台高 压 冲毛机 ( 可移动覆盖整个浇筑仓面) ， 4台喷雾机 ， 同时在上下 游模板边各 设 1排简 易喷雾设 施。水 源均 采用 右岸 1 6 4 0 m高程平台水池 内井水。在浇筑砼时气温升高时 或烈 日的情况下 ， 对摊铺 的混凝土表面不断喷雾 ， 使整 个仓面形成一个雾气环境以达到降温的作用。 2 4 3 混凝土 内部通水冷却 初期通水冷却是控制混凝土最高温度 、 减少混凝土 与外界温差的有效措施之一。一期冷却的主要 目的是 削减浇筑层初期水化热温升 ， 控制混凝土最高温度不超 过容许范围， 同时削减混凝土 内外温差 ， 降低二期冷却 开始时的混 凝土温度 ， 减少 温度 应力。一期 通水冷却 后 ， 在冬季来临前和坝体蓄水前 ， 如果坝体各部位最高 温度仍超过允许最高温度时， 对坝体混凝土进行二期通 水冷却。对在 59月高温季节浇筑的混凝土时 ， 按设 计要求 ， 混凝土内埋设冷却蛇形管采用 H D P E管 ， 管材 技术参数见表 2 。 表 2 H D P E塑料水管指标要求 根据每个坝段防渗 区面板缝按一块埋设冷却水管。 冷却水管水平间距为 1 0 m， 垂直间距 为 1 5 m。冷却蛇 形管按距离上 、 下游边 线 11 5 m埋设 ， 距离施工缝 、 永久缝 、 空洞 的边 缘为 0 7 51 5 m， 单 根长度不 大于 2 5 0m 。 根据通水冷却管要求 ， 从 1 6 4 0 m高程水池分别采 用直径为 1 5 0 ra m的水管引至左右两岸 。在每个总管安 装 1 个压力表后就采用 6 7根通水冷却管 ， 见 图2 。 根据通水要求每根控制 1 01 5 m。 h流量 ， 水流 方向为每 2 4 4 8 h变换 1 次 ； 混凝土降温速度每天不大 于 1 c I = ， 一期冷却进水 口水温与混凝土最高温度之差不 超过 2 0 ， 二期冷却 进 口水 温与混凝土最高温度之差 93 2 0 1 2年 1月第 1期 广东水利水 电 N o 1 J a n 2 0 1 2 图 2 冷却 管总管头布置示意 ( 单位 ： m m) 不超过 2 5 。按照单个坝段通水的流量计算坝外通水 管道管径。 2 4 4 混凝土养护及表面保护 混凝土浇筑完毕后 ， 及时采用洒水 、 流水 或薄膜进 行养护， 保持混凝土表 面湿润 。采用洒水养护时 ， 在混 凝土浇筑完毕后 68 h内开始进行 ， 其养护时间应满足 规范的要求 ， 有特殊要求的部位适当延长养护时间。大 体积混凝土的水平施工缝则应养护到浇筑上层混凝 土 为止 。 做好混凝土的表面保护 ， 若 日平均气温在 2 4 d内 连续下降达 6 以上 ， 应在 上下游 面混凝 土铺设保 温 被 ， 在浇筑面覆盖保护 ， 并 应避免在夜 间或气温骤降期 间拆模 。 3结语 1 )混凝土温控效果 根据对各项温度实测数 据显示 ， 在 2 0 1 0年 4月份 未采用温控措施时 ， 对大坝碾压砼 R C C C 帅1 5 W6( 二级 配)浇 筑 的 5 0组 统 计 数 据 计 算 ， 在 日平 均 气 温 为 2 5 5 ， 骨料平 均 温度 为 2 3 2 ， 拌合水 平 均温度 为 1 9 3 ， 砼出机 口平均温度为 2 5 2 C， 砼浇筑平均温度 为2 7 1 c c； 采取各种温控工艺及措施后 ， 在 2 0 1 0年 8月 9 4 份时 ， 同样对碾压砼 R C C C 。 1 5 W6 ( 二级配) 的 5 0组统 计数据显示在 日平均气温为 3 0 2 c 【 = ， 骨料平均 温度 为 2 8 9 ， 拌合水平均温度为 4 2 ， 砼 出机 口平 均温度 为 2 4 3 ， 砼浇筑平均温度为 2 6 2 C； 通过数据 比较 ， 可见该工程采取的各种温控工艺及措施取得 了较好的 效果 ， 满 足了混凝土 出机 口及入仓温度不超过 2 5 及 混凝土浇筑温度 与出机 口温度之差小 于 3 的设 计要 求 ， 有效地减少了混凝土裂缝 。 2 )几点建议 高温季节大体积混凝土施工 ， 混凝土裂缝是水利工 程施工的一大难题 ， 该 工程采取 了的一些温控措施 ， 取 得了较好 的效果。本文提出几点建议如下 ： 混凝土温控措施是保证混凝土质量 、 控制混凝土 产生裂缝 的重要措施之一 ， 因此在高温季节混凝土施工 过程 中， 应严格做好温控的每一步措施的施工及监督工 作。 根据实际施工条件 ， 最大程度地实现机械化 ， 减 少混凝土运输时间 ， 避免混凝土在运输途中吸热升温。 高堆取料方式降温效果较好 ， 而且需要较长时间 达到降温效果 ， 有时不能满足高峰期混凝土浇筑施工进 度要求时 ， 以后在其他工程施 工中如施工进度 紧张 ， 也 可采用其他有效快速预冷 的方法以缩短冷却时间。 优化混凝土配合 比， 尽量减少混凝土胶凝材料的 使用量 ， 从而达到混凝土少产生水化热 ， 以减少温度裂 缝 。 充分利用高效、 经济散热的材料 ， 减少混凝 土 内 部热量。 参考文献 ： 1 王仁坤 水工大坝混凝 土材料 和温度控制研究 与进展 M 北京： 中国水利水电出版社， 2 0 0 9 2 龚召熊 水工混凝土温控与防裂 M 北京： 中国水利水电 出版社 ， 1 9 9 9 ( 本 文责任 编 辑马 克俊 )