龙开口水电站碾压混凝土温控技术.pdf

水 力 发 电 第 3 9卷第 2期 2 0 1 3年2月 咒 开 口 水 电 玷 碾 压 混 凝 土 温 控 技 术 周洪云，廖余，李艳梅 ，魏毅 ( 中国水利水 电第八 工程 局有 限公 司，湖南长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘要 ：龙开 口水电站工程地处 干热性河谷 ，枯水季节风速大 ，碾压混凝土施工仓面面积大 ，给温控工作带来了诸 多困难 。在实际施工过程中 ，采取了风冷 、加冰、减少混凝 土运输 时间及转运次数 、仓面喷雾 、及时保湿覆盖 、及 时保 湿养护等一系列的温控 、保湿措施 ，取得 了良好的应用效果 。 关键词 ：干热河谷 ；碾压混凝土 ；温控 ；保湿 ；龙开 口水 电站 Te mp e r a t u r e Co n t r o l Te c h n o l o g i e s o f RCC Co n s t r u c t i o n i n Lo n g k a i k o u Hy d r o p o we r S t a ti o n ZHOU Hon g y u n，L I AO Yu，L I Ya n me i ，W EI Yi ( S i n o h y d r o B u r e a u 8 C o ， L t d ， C h a n g s h a 4 1 0 0 0 7 ， H u n a n ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： L o n g k a i k o u H y d r o p o w e r S t a t i o n P r o j e c t l o c a t e s i n d r y a n d h o t v a l l e y T h e t e m p e r a t u r e c o n t r o l o f R C C c o n s t r u c t i o n i n t h e P r o j e c t i s d i f f i c u l t b e c a u s e o f s t r o n g w i n d i n d r y s e a s o u a n d l a r g e R C C c o n s t r u c t i o n s u r f a c e T h e m e a s u r e s ， i n c l u d i n g a i r c o o l i n g ，a d d i n g i c e ，r e d u c i n g c o n c r e t e t r a n s p o r t a t i o n t i me a n d t r a n s i t t i me s ，c o n c r e t e s I J r f a c e a t o mi z i n g ，a n d s u r f a c e c o v e rin g a n d c u rin g i n t i me f o r mo i s t u ri z a t i o n ， a r e t a k e n d u rin g t h e a c t u a l RC C c o n s t ruc t i o n p e ri o d ，a n d h a v e a c h i e v e d g o o d e f f e c t s Ke y Wo r d s ： d ry a n d h o t v a l l e y ； r o l l e r u c o mp a c t e d c o n c r e t e ； t e mp e r a t u r e c o n t r o l ； mo i s t u ri z i n g ； L o n g k a i k o u Hy d r o p o w e r S t a t i o n 中图分类号： T V 5 4 4 9 2 1 ( 2 7 4 ) 文献标识码 ： A 文章编 号 ： 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 2 0 0 6 4 - 0 2 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 具 有 大 仓 面 通 仓 薄 层 碾 压 、 连 续快 速施 工 的特 点 ，由于 坝体 上 升速 度 较快 ，难 以通 过浇 筑层 面散 发坝 体 内部 的热 量 。虽 然碾 压 混 凝 土 的水 泥用 量 低 ，水 化 热 导致 的 升 温较 小 但 由 于温 峰 推 迟 且 一 般 不 进 行 混 凝 土 内 部 人 T 冷 却 降 温 。 冈 此 ，在 低 温 季 节 ， 坝 体 内 外 温 差 偏 大 时 就 会 产 生 较 大 的 温 度 应 力 ， 引 起 表 面 裂 缝 。 此 外 ，碾 混 凝 土重 力坝 常在 建 基 面 上 浇 筑 常 态 混 凝 土 垫 层 ，并停 歇 较 长 时间 才进 行 基础 灌 浆 ，这 也 容 易产 生 裂 缝 。 碾 压 混 凝 土 坝 的 温 控 工 作 虽 没 有 常 态 混 凝 土 复 杂 ，但在 施 丁过程 中也要 采 取 相应 的温控 措 施 ，根 据不 同的施 工条件 、气候 、环 境温 度 选 择合 适 的 温 控 手 段 。龙 开 口 水 电 站 工 程 地 处 干 热 性 河 谷 且 枯 水 季 节 风 速 大 厂 房 坝 段 及 溢 流 坝 段 碾 混 凝 土 单 个 施T 仓 面 面积 大 ，且 高 峰期 多 个 大 面积 碾压 混 凝 土 仓 面 同时施 工 ，给 温控 工 作带 来 了很 大 的困难 在 现场 实 际施 工 过 程 中 ，采取 了一 系列 的温控 、保 湿 措施 ，取得 了 良好 的效果 。设计 的温 控技术 要求 为 ： ( 1 )4月 9月大 坝混凝 土 出机 口温度 控 制在 1 1 以 内 ，其他 季节 控制在 1 2以 内。 ( 2 ) 温 度 回 升 值 ：4月 9月 不 超 过 6 o C， 其 他 月 份 不 超 过 5 。 ( 3)混 凝 土 降温 速 度 每 天 不 大 于 O 8 ，冷 却 水 进 口水 温 与 碾 压 混 凝 土 最 高 温 度 之 差 不 超 过 2 0 ，与常 态混凝 土最 高温度 之差 不超 过 2 5 ( 4)一 期 冷 却 水 管 进 水 口水 温 控 制 ： l、 一 期 冷却 水 温不超 过 1 O：区一期 不超 过 l 2 ( 5)一 期 冷却 通 水 时 间控 制 ：大坝 混凝 _ 卜通 水 时 问 为 1 5 2 5 d 。 1 碾压混凝土温控措施 1 1 原 材料选 择 采用 低热 或 中热水 泥 ，采用 高 效 减水 利 、高 掺 粉 煤 灰或 其 他 活性 材 料等 ， 以降低 水 泥 用量 ，减 少 碾 压 混凝 土 中的水 泥 水化 热 。优化 混 凝 土施 T 配 合 收稿 日期：2 0 1 2 1 2 l 1 作者简介 ：周洪云 ( 1 9 8 8 - ) ，男 ，江西赣 州 人 ，助理 r程 师 主要从事水 电工 程技术管理和施 工管 理工作 帚j 奄 吊Z期 周 ， 守 ： 此 丌 U N 仅 小 比 减 少胶 凝 材料 用量 ，降低混 凝 土绝 热温 升 。 ( 1 )水 泥 。有ij j j I P 0 4 2 5水泥 、三 德 P 0 4 2 5 水 泥 、永保 P 0 4 2 5水 泥 、红塔 P 04 2 5水 泥 。 ( 2 )粉 煤 灰 。 主要 有 攀 枝 花球 磨 灰 级 、攀 枝 花 分 选 级 、曲靖 级 、昆 明 级 粉煤 灰 。 ( 3 )粗 骨 料 。 采用 龙 开 口前期 筹 建 的 砂石 加 工 系统 生 产 的玄 武 岩 质人 工 砂 石 骨 料 、燕 子 崖 白云岩 砂 石 加 工 系统 生 产 的 白云 岩 质 人 工砂 石 骨 料 以及 白 云岩 质 人 工 砂石 料 。其 中 ，2 0 0 8年 2 0 0 9年 采用 玄 武 岩 质 人工 砂石 骨 料 ，2 0 0 9年 3月 以后采 用 白云岩 质 人 工砂 石料 。 ( 4 ) 细骨 料 。 玄武 岩 质 人 工砂 细度 模 数 最 大值 3 4 9、最 小 值 2 6 0、平 均 值 3 1 6；石 粉 含 量 最 大 值 1 8 4 、最 小值 3 5 、平 均值 9 1 。 ( 5 )外 加剂 。有 Z B一 1 AR CC1 5萘 系缓 凝 高效 减 水 剂 、J M一萘 系 缓 凝 高 效 减水 剂 、P C A 聚羧 酸 系 凝 高 效 减 水 剂 、 T G一1 A 型 松 香 热 聚 物 类 引 气 剂 。 因 冬 季 气 候 干热 且 风 速 大 ，在 冬 季施 工 过 程 中特别 掺 入 了 缓 凝 型 外 加 剂 。 1 2温控措 施 ( 1 )控 制 混 凝 土 出机 口温 度 。采 取 对 粗 骨料 一 次 、二次 风冷 以及 加 冰 、加 制冷 水 拌和 等技 术措 施 ， 控 制 混 凝 土 出 机 口温 度 。 ( 2)混 凝 土 运 输 过程 中的 控 制 。加 强 管 理 、快 速 施 工 尽 量 减 少 混 凝 土 运 输 时 间 及 混 凝 土 转 运 次 数 ；采 用 斯 太 尔 及 红 岩 金 刚 2种 规 格 的 自卸 汽 车 ， 禁 止 采 用尾 气 设 于 车厢 的汽 车 运输 混 凝 土 ，并 要 求 混 凝 土运输 车 辆车 厢 冲洗 间隔不 超过 2 h ( 在拌 和系 统 内专 门设 置一个洗车场所 ) ：在混凝土 运输过程 中采 用保 温 、保 湿措施 ， 自卸汽车车厢上部挂 防雨遮 阳布 ， 在胶 带机 上也设 置 了防雨遮 阳布及 喷雾加湿 设备 。 ( 3 )人 仓 后 混凝 土 温 控 措施 。卸 入 仓 面 的混 凝 土 要 及 时摊 铺 、碾 压或 振 捣 ；尽 可能 地 利 用早 、晚 或 者 夜 间气 温 较 低 的 时段 进 行 混凝 土 浇 筑 ，气 温 较 高 的 时段采 取“ 喷雾机 + 喷雾枪 ”联合 喷雾 措施 ，可 以 有 效 降 低 仓 面 环 境 温 度 ： 采 用 斜 层 法 施 工 加 快 混 凝 土 人 仓 覆 盖 速 度 ，缩 短 混 凝 土 暴 露 时 间 ；一 层 混 凝 土 碾 压 后 ，下 一 层 混凝 土要 控 制 在 1 5 h内完 成 摊 铺 ： 收 仓 面 及 时 用 保 温 被 进 行 覆 盖 以 减 少 气 温 热 量倒 灌 ，以有 效地 控制 混凝 土温 度 回升 。 ( 4 )成立专项温控组织机构 。大 坝 混 凝 土 开 始 施 工 时 ，项 目部便 成立 了温 控 管 理工 作 小 组 ，由 主管 质 量 的项 目副 经 理担 任 组 长 ，每周 定 期 召 开温 控 工 作 例 会 ，并 且 先 后制 定 了 大 坝混 凝 土 温 度控 制 措 施 、 大 坝混 凝 土 通水 冷 却 实 施 细 则、 大坝 混 凝 土 温 控 预警 预 案 、 龙 开 口大 坝混 凝 土高( 低 ) 温季 节 专项 施 工 措施 等 管 理制 度 ，确 保 了温控 工 作 有 序 开 展 。 同时 ，还 成 立 了专 门 的温控 工 区 ，专 项 负 责 大 坝温 控 的具 体 实 施 。按 设 计要 求 埋 设 冷却 水 管 和 进 行通 水 冷却 ，控 制 混凝 土 最 高温 度 ，消减 内外 温 差 。根 据 温 控技 术 要 求 ，针 对 不 同 的坝体 温 控 分 区采 取不 同 的布 置方 式 ：温 控 I区冷 却 水管 按 1 0 m1 5 r n布置 、通 1 0制 冷 水 ： 区冷 却 水 管 按 2 0 mx 1 5 m布 置 、通 1 0制 冷 水 ； 区冷却 水 管按 2 0 mx 1 5 m 布置 、通 1 2制冷 水 。 2 碾压混凝土保湿措施 2 1 仓 面喷 雾 在 高 温 季节( 4月 9月 ) 以及 其他 季 节 的高 温 时段 ，在仓 面 内喷雾 以 降低仓 面环 境 温度 ，并 防止 混 凝 土 表 面失 水 。喷雾 采 用低 温 水 ，雾滴 直 径控 制 在 4 0 8 0 m 之 间 ，用 低 温 水 和 高 压 风混 合 形 成 低 温雾 气 ，以反 射 阳光 ，改 变 仓 面小 环境 ，能 有效 降 低 仓 面气 温 。 同 时 ，还 能 增 加仓 内湿度 ，减 少 VC 值 损 失 。本工 程 实践 证 明 ，喷雾 能 使仓 面小 环境 温 度 平均 降低 3 5 ，最大 降低 8 1 0。 仓 面 喷 雾通 常 采 用 风机 喷 雾( 喷雾 机 )和掺 气 管 喷雾( 喷 雾 枪 )2种方 式 。风 机 喷雾 是 将 喷雾 机 接 上 水 源 后从 喷 头 喷 出水 雾进 行 降温 。本 工 程 喷雾 机 喷雾 半径 2 0 m、喷雾 旋转 角度 1 2 0 。 、摆动 频 率为 5 - mi n 。 在 仓 面 施 工 过 程 中 ，固定 在 某 一 合 适 位 置 。喷 雾枪 人 工 手持 ，在 仓 面施 工 过程 中 ，随着 浇 筑 部位 的改 变 人工 移动 喷雾枪 的位 置 。 2 2及 时保湿 覆 盖 对 刚 浇 筑完 成 的 混凝 土 及 时采 用保 温被 进 行 保 温 、保 湿 ，以减少 蒸 发 量 ，防止 混凝 土 表 面很 快 干硬 。本 工 程保 温 材 料 由“ 1层 聚 乙烯 泡 沫板 + 1层 保 温 被 ”组 成 ，聚 乙烯 泡 沫板 等 效 热交 换 系 数 不 大 于 1 5 k J ( r n h ) ，保 温 被 厚 1 5 mm，表 观 密 度 为 2 3 9 k g m 。 2 3及 时保湿 养 护 混 凝 土初 凝 之 后要 及 时 进 行保 湿 养 护 。早 期 采 用 补 水养 护 ，在 混凝 土 结 构表 面 包裹 一 层 蓄水 物 质 ( 如麻 袋 片 、棉 絮 等 ) ，再 用塑 料 薄膜 包 裹 封 闭 ，在 养 护期 内要 对 蓄水 物 定 时 注水 保持 湿 润 ；为确 保 混 凝 土早 期水 化 质 量 ，养 护 时 间不 得 少 于 1 4 d；后 期 剥 离塑 料 薄 膜 时 要 立 即在 混 凝 土结 构 表 面喷 涂 1层 保湿 剂封 闭混凝 土 ，使 内部 残 余水 分 不被 蒸 发 ， 以保 证 混凝 土后 期水 化 的继续进 行 。 3 碾压混凝土入仓手段选择 为 保 证 拌 和 楼 供 应 的混 凝 土及( 下转第 8 3页 ) W a r e r P o w e r V o 1 3 9 N o 2困 弟j 奋 勇弓z 朋 田 业 ， I旦 ， 守 ： 丌 U J 吧 如 止 了 组 粳 删 上 上 乙 因此最 后 一 次 叠 片压 紧后 ，铁 心槽 底 和 背 部 的 总高 度应 达 到 0 6 mm，齿 尖波 浪度 不大 于 1 0 mm。 ( 4)检 查 铁 心 圆 度 ，按 铁 心 高度 方 向每 隔 1 IT I 左 右 分 上 、 中 、下 三个 断 面 测 量 ，每 断 面 不少 于 1 6个 测 点 ，最 大最 小 半径 与设 计 半 径 的差 值 应不 大 于 0 7 mm。 ( 5)永 久螺 母为 自锁 螺母 ，拆 卸后 不 能再 使 用 ， 因此在 铁 心 全 面检 查 完 成 后 ，方 可用 永 久 螺 杆更 换 压 紧 工具 螺 杆 进 行 最 后 把 紧 。更 换 螺 杆 时分 批 均 匀 对称 更 换 。拆 下工 具 螺 杆 ，安装 上 碟 形 弹 簧 、绝 缘 套 管 、套 筒 、垫 片 等 ，用 液 压拉 伸 器 按 图 纸要 求 拧 紧力 矩 压 紧 。预 紧力 2 7 0 k N，每 组碟 簧 预 紧后 压 缩 1 5 mn l 。 在 于 采用 了“ 片一 筋一 片 安装 法 ”安 装定 位 筋 。定 位 筋“ 片一 筋一 片安 装 法 ”不 是 从 繁 琐 的定 位 筋 调 整 过 程人 手 ，而是 直 接 从 最根 本 的 问题 人 手 ，去 直 接 调整“ 模 拟铁 心 ” ，达到 以 “ 模拟 铁心 ”控 制定 位 筋 以定 位 筋 最终 保 证 铁 心 的 目的 。经 模 拟 叠片 调 整 的定位 筋 在 焊接 完 成 后 正式 叠 片 过程 中 ，基 本 保 持 了 良好 的位 置形 态 ，整个 定 子 无论 从 外 观质 量 和 数 据 指标 都 十 分优 异 。其 中 1号 机组 叠 片完 成 后 圆 度 一 0 2 5 + 0 2 1 mm，仅 为 空气 间 隙1 ，大 大 优 于 国标 4 的标 准 。这 种“ 片一筋 一 片安 装 法 ”工 艺 简单 、技 术 先 进 ，值 得 在 同类 型 的定 子 组装 过 程 中 进 行推 广 。 参考文献 ： 4 结 语 1 D I ， r 5 4 2 o 一 2 0 0 9 水轮发电机定子现场装配工艺导则 s 龙开 口定子组装工艺与传统工艺最大的不 同就 ( 责任编辑高 瑜) ( 上 接 第 5 2页) 型 试验 表 明 ，试 验 的安 全系数 均 大于 理 论 计 算 值 ，说 明采 用 理 论 分 析 的 结 果 偏 于安 全 ， 验证 了选定 方案 的可行性 。 5 边坡监测 为 了在施工期 及运行期 对边坡 进行 观测 ，了解边 坡 的变形情况 ，在尾 水渠 护坡布 置有 3个 表面位 移监 测断 面 。每 断面布置 有 3个 水平位 移测 点 。 目前 ，各 监测 点河 床 向累计位 移 最大位 移仅 为 2 8 I B m，未见 明显位移 表 明尾 水渠边 坡在加固处理后是稳定 的。 6 结语 龙 开 口水 电站 尾 水 渠覆 盖 层 边 坡 出露 有 较 大 范 围粉 质 粘 土 层 ，其 中存 在 近水 平 的薄 弱 结 构 面 ，设 计采 用 反 演 分 析 、土工 试 验结 合 的方 法 确 定 了粉 质 粘 土 层 结 构 面 的力 学 参 数 ，对 边 坡 进 行 稳 定 分 析 ， ( 上接 第 6 5页 ) 时 运输 至 混凝 土 浇 筑仓 面 ，减少 运 输 过程 中 的温度 回升 及 表 面失 水 ，除 在 混凝 土运 输 过 程 中采 取 必 要 的措 施 外 ，混凝 土 入 仓 方式 的选 择 也 很 重 要 ，应 选择 能 将 混 凝 土快 速 、高效 运 输 至浇 筑 仓 面上 的入仓 方 式 。结 合 现场 实际 情况 ，本 工 程 采 取 坝 后 自卸 汽车 直接 人仓 、坝 前 自卸 汽车+ 钢 栈桥 直 接人 仓 、胶 带机 入 仓 、侧 面满 管 入 仓 等 多种 入 仓 方 式 ，保证 了混凝 土能 快速 、高效地 运输 至 浇筑 仓 面 ， 有效 地减 少 了运 输过 程 中混凝 土 的温 度 回升 。 最 终 采用 浅 埋式 钢 筋 混凝 土抗 滑 桩+回填 石 渣+ 混 凝 土护坡 + 坡脚 抗 冲墙 的方案对 边坡 进行 综合 治理 ，较 好 地解 决 了尾水 渠 深厚覆 盖层 边坡 的整 体稳定 问题 ， 保 证 了施 工期及 运 行期 的边坡 安全 ，并且 施 工方 便 、 迅 速 。为整 个 工程 的顺 利 实施 创 造 了有 利 条 件 ，也 为其他 西部 工程 深厚 覆盖 层边坡 处 理提供 有益 借鉴 。 参考文献 ： f 1 南京 水利科学研究 院 龙 开 口水 电站覆 盖层边坡 土性试验报 告 R 南京 ： 南京水利科学研 究院，2 0 0 8 2 南京水利 科学研究 院 龙开 口水 电站深厚 覆盖层开 挖边坡稳定 性研究 R 南京 ： 南京水利科学研究 院，2 0 1 1 3 朱百里 ，沈珠江 计算土力学 M 上海 ：上海科学技术出版社 ， 1 9 9 0 4 沈珠江 桩 的抗 滑阻力和抗滑桩 的极限设 计 J 岩土工程学报， 1 9 9 2 ，1 4 ( 1 ) ： 5 3 5 8 ( 责任 编辑焦 雪梅 ) 4 结语 在 龙 开 口水 电站 碾压 混 凝 土施 工 过 程 中 通 过 采 取 一 系列 的 温控 、保 湿措 施 ，克 服 了坝 区所 处 干 热性 河 谷且 枯水季 节 风速 大等 不 良气 候 因素 的影 响 。 经 温 度观 测 ，坝体 混 凝 土 温度 符 合设 计 规 定 ，温 控 措 施合 理 ，未 出现 深 层 次裂 缝 ，有效 地 保 证 了混 凝 土 质量 ，温 控效 果 良好 ，可供 其他工 程借 鉴 。 ( 责任 编辑杨健 ) W a t e r P o w e r V o 1 3 9 N o 2嘲