水库大坝混凝土浇筑温度控制措施及其监测工作探讨.pdf

水库大坝混凝土浇筑温度控制措施及其监测工作探讨 张 玉霞 ( 甘肃省疏勒河管理局 昌马灌 区管理处 玉门镇 7 3 5 2 1 1 ) 【 摘要】 广西乐滩水电站大坝坝高 1 3 0 2 m， 为混凝土重力坝； 在大坝主体施工中为了避免混凝土硬化过程中出 现温度裂缝， 工程施工的技术人员对该大坝温度裂缝控制进行了分析研究， 使用了多种方式对大坝浇筑之前混凝 土温度进行控制 ， 并且采用在 大坝 主体施工全 断面埋设冷 水管 的方法来 实现混凝土 温度控 制， 很好 地控 制 了混凝 土 内外 的温度差 ， 进 而使 大坝温度裂缝得到控制 ， 应用结果显示满足设计要求。 【 关键词】 水库大坝 浇筑温度控制 监测 1 水 库 大坝项 目概 况 本文以广西乐滩水 电站 为例进行 阐述 ， 该水库 大 坝主体为混凝土重 力坝 ， 由混凝土 重力坝 、 消力 池 、 坝 顶溢流表孔 、 发 电机房 等 组成 ， 发 电机 组 总装 机容 量 6 0 0 M W。水库大坝具 体参 数 ： 坝 高 1 3 0 2 m； 正常 蓄水 水位 8 2 6 m， 总容量 2 1 3 2亿 m ； 大坝总长 1 7 2 3 m， 顶 部宽度 8 m。大坝 主体运用 的是 二级 配碾压 混凝 土 自 身 防渗 ， 对大坝基础进行改进抬 高后 ， 使得 大坝 的坝高 最大处 为 1 1 4 2 m； 大坝主体 有 6条诱 导缝 、 1条横缝 ， 为 了方便混凝 土的施工 ， 泄洪排砂孔 没有进行 专 门设 置 。位于河床处 ， 大坝采 用了 5个开 敞式 溢流表孔 ， 规 格为高程 7 1 2 3 i n 、 单 孑 L 直 径 1 2 m， 对 于溢 流水 流 的消 能主要采用 了“ 消力池 +台阶坝面 + x 形宽尾墩” 的 模式 。该大坝位于河谷 内 ， 河流两岸是 笔峭的山崖 ， 所 以， 施工场所显得相对狭 窄。同时 ， 数据显示该 地 区年 平均气温是 2 6 3 c c， 年平 均湿度 为 7 2 左 右 ， 温度 变 化大 ， 在 夏 季平 均 气 温 为 3 0 2 c c， 冬 季 平 均 气 温 为 3 6 ， 而年温度最 高时可达到 4 0 1 。 2 水库大坝混凝土浇筑温度控制主要措施 2 1 混凝 土搅拌 时的温度控制 混凝土温度控制是防止混凝 土在施工 期和运用期 产生 裂缝 的主要 措施之一 ， 是混凝 土浇筑质量 的重要 保 障。大坝施工单位 结合 当地实 际情况 ， 施 工前 做好 调研 ， 掌握近期气象情况 ， 为不 同的气温条件 制定不 同 的温度控制要求 。 在夏季高温期 间 ， 骨料堆放处搭设 防晒棚 ， 同时可 以对粗骨 料进行受 冷处理 ， 一 般采用深井 冷水 降温搅 拌 ； 在冬季低 温期 间施 工 时 ， 一 般混 凝 土结 构不 低 于 6 ， 所以应当确保混凝 土进行浇注时 的温度。采用拌 和楼设备 ， 所用的粗骨料在拌 和楼进行 预热 ， 原理是利 用拌和楼 的热蒸气加热锅炉房 内水箱 ， 使得 小石 、 砂子 在拌和楼料仓 和调节料仓 进行 预热 。同时 ， 选择在 白 天温度较高时进行搅拌 浇筑 的工作 。 对施工过程 中混凝 土温度 的监 测结果 显示 ： 在 半 小时 内温度提高 1 5 左 右 ， 每小时温度要 提高 2 5 左右 。混凝土运输过程 中预冷混凝土温度 回升与运输 机具类 型 、 运输 时间和混凝 土转运次数 及外界气 温有 关 。为了避免这一现 象 ， 可 以选 择采 取 以下 方法来 进 行控制 ： 在使用 自卸汽车 对混凝土进 行运输 的过程 中， 汽车顶部设 置 活动遮 阳棚 ， 外侧 面贴 隔热板 ， 避 免 新搅拌的混凝土受到阳光 、 风 、 雨等作用而影 响其 使用 性能； 汽车入口设喷雾装置， 以降低环境气温， 同时在 车厢四周使用聚乙烯塑料进行保温处理； 在使用吊 罐对 混凝土进行 垂直运输 时 ， 在 吊罐 上方设遮 阳防雨 盖板和保温隔热设施 ， 比如 ： 选择使用 聚乙烯 塑料进行 保温； 在进行施工安排时， 应当确保混凝土能够及时 人仓， 使用仓面喷雾技术， 以减少太 阳辐射 ； 安排混 凝土运输车辆要科学合 理 ， 尽量减少混凝 土转运次数 ， 2 7 提高运输车辆调度水平与利用效率， 进而确保混凝土 进行搅拌 时的温度符合要求 。 2 2 混凝土浇筑时的温度控制 浇筑是把混凝 土材料 加到模 子里制 成预 定形体 。 在进行大坝混凝土浇筑时 ， 依照不 同月份 ， 不 同气候条 件 控制混凝土浇筑温度： 该地区气温较低季节进行 施工作业 时 ， 应尽量 在一天 中温度 较高 时段 进行浇筑 作业 ； 在混凝土浇筑到坝体后， 大约在4 h以后， 需要对 坝体进行豹纹覆盖 ， 可以先铺一层塑料薄膜， 再覆盖一 两层 草袋 ， 避免太 阳对 混凝土 的暴晒 ； 同时 ， 加快 浇筑 速度， 缩短浇筑时间， 以减少热量损失 ； 该地区气温 较高月份， 应尽量避开一天中温度较高时段， 安排在夜 问和早 晚温度相对较 低时进行 混凝土浇筑 作业 ； 如果 必须在 气温较高 的条件下浇 筑 ， 应对浇筑 的坝体进行 喷雾处理 ， 以便 大坝坝体始终处于湿润状态 ， 进而 降低 坝体的温度 。 该水电站水库大坝浇筑混凝土采用短问歇薄层连 续浇筑方法 ， 是 大体 积 混凝 土 常用 的施 工 方法 之一 。 该方法优点 是施工 工艺简单 ， 实用性 强 ， 温控 费用低 。 但是 当基岩刚度 较大时 ， 基础 混凝土 薄块 的 自由变形 往往受到很大约束 ， 在 降温期易发 生贯穿 裂缝 。该 工 程具体施工操作时根据结构、 浇筑、 立模、 温控等条件 确定 了每次浇筑 的厚度 ； 旧混 凝土和基 础之间 的约束 部位浇筑间歇期 7天左右 ， 厚度保持为 1 5 m左右 。为 了保证 块间混凝 土结合 良好 ， 所有施工缝 均用人工凿 成毛面 ， 凿入深度为粗骨料露 出 1 3 左 右。 2 3 浇筑后 的混凝土温度控制 对于浇 筑 后 的 混凝 土温 度 控 制 主 要 有 两 方 面 ： 混凝土浇筑后的养护； 混凝土浇筑后的通水冷却。 混凝土浇筑后一项重要养护工作 即是 防止开裂 。由于 刚浇 筑完 的混 凝土还没 有完全硬化 ， 可能导致混 凝土 出现裂缝 ， 一般混凝土裂缝出现在早期 ， 所 以需 要重点 养护 的是混凝 土浇筑后 形成 的早期 发展最宽 的裂缝 。 混凝土表面养护也是一项非常重要的工作。通过对其 表面进行养 护 ， 才能提 高混凝 土的抗裂 性能 。在 每年 5 1 0月 ， 气温较高 的季 节进行混凝土浇筑作 业时 ， 在 完成浇筑 1 2 h以后 ， 应 对 混凝 土 表面 进行 洒 水养 护 。 2 8 在气温较 高时还 应该提前进 行养护 ， 这样可使混 凝土 表层能够长 时 间保 持润 湿 的状 态 ； 反 之 ， 在气 温 较低 时 ， 应 当在施 工期 间对 混 凝 土采 取必 要 的保 温措 施 。 最后 ， 如果浇筑混凝 土的方式是短 间歇薄层 连续浇筑 ， 那么正确的处理方法是对混凝土浇筑 的间歇 面采 取洒 水养护 ， 注意保 持时间在 1 个月左右 。 在施工时， 坝体内预先埋设冷却水管， 依据对混凝 土降温的目的和阶段不同， 其应用过程可分成两个阶 段 。第一阶段 冷却 的 目的有三 方面 ： 控制新 旧两 层 之间的温差和混凝土内外之间的温差； 降低混凝土 坝体的最高温度 ； 减少基础温差。在第一阶段冷却 时 ， 要注意 2 4 h 后需更换一次冷却水 ， 同时坝体 浇筑结 束后 的混凝土与所用冷却 水之 间温差 不要大 于 2 5 0 C。 第二阶段冷却的 目的是 为了满足纵横缝浇筑混凝 土 的 要求 ， 在对坝体的接缝处浇筑混凝土之前 ， 浇筑 混凝土 和接缝处及其附近的坝体之 间的温差控制在 允许 范 围 内。同样， 在第二阶段冷却时， 同时冷却同一浇筑层的 上下 两段 和 同一 接缝处 的左 右坝段 ， 注意坝体 浇筑结 束后 的混凝土与冷却水之 间温差不 能大于 2 5 ， 从而 避免坝体两端之 间 出现较大 温差 。最后 ， 还 有几 方 面 值得注意 的事项 ： 在开始 通水 2 4 h后应 当更 换一 次水 流的方 向 ， 确保混凝土均匀冷却 ； 为了减少 坝体混凝土 裂缝 的数 目， 不能使混凝土温度 降低得过快 ， 在对预埋 的冷却管 冲水后 ， 水流 量不能超 过 2 5 L ra i n ， 混凝 土温 度降低量不能大于 1 ； 当混凝土温度控制在稳定之 后 ， 可 以每班更换一次水流方 向。 3 加强施工期混凝土温度监测 在混凝土浇筑过程中应 当加强混凝 土温度的测量 工作 ， 同时应注意气候温度的变化 ， 防止气温变化太 快 而对混凝 土造成影 响 ， 进 而保证在 施工作 业期间混 凝 土不受到气候 变化 的影响 。除此 之外 ， 还 应测 量混 凝 土温度 ， 从 而判 断保温效果 ， 根据其结果提高或调整 混 凝 土保 温方 法。关 于监 测混 凝 土温 度 主要 有 以下 几 方面 ： a 在浇筑 的混 凝土 中预 先安 置 电阻式 温 度计 或 者热 电偶 等温度传感 器 ， 目的是 随时监测 混凝土 的温 度变化。 ( 下转第 2 6页)