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混凝土温控施工方案

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2020年4月19日
文档仅供参考

辽宁省绥中猴山水库工程

混凝土温控专项方案

编制：
审核：
批准：

中国水利水电第六工程局有限公司
辽宁省猴山水库工程项目部
二〇一六年五月
混凝土温控专项方案
一、概述
1、工程简介
猴山水库工程位于绥中县狗河中游范家乡赵家甸村上游约1km处，距离绥中县城约35km，距离前卫火车站约25km。坝址以上河道长47.9km，控制流域面积377km2，占狗河全流域面积的70%。水库任务是以城市供水为主，兼顾灌溉的大型综合利用水利枢纽工程。
水库最大库容为1.6×108m3，工程等别为II等，工程规模为大（2）型,永久性主要建筑物拦河坝、副坝建筑物级别定为2级；临时性建筑物为4级。主要建筑物的设计洪水重现期采用1 （P=1%），校核洪水重现期采用10 （P=0.1%），消能防冲建筑物设计洪水重现期采用50年（P=2%）。
拦河大坝为混凝土重力坝，最大坝高51.60m，由左、右岸挡水坝段、门库坝段、引水坝段及溢流坝段等组成。主坝坝顶全长349.0m，其中左岸挡水坝段长116.0m，右岸挡水坝段长110.0m，溢流坝段长69.0m，引水坝段长16.0m，门库坝段长38.0m。挡水坝段坝顶宽度为8m，坝顶高程138.20m，最低建基面高程86.60m。
2、水文气象
本工程位于绥中县狗河流域，地处中纬度，属于温带季风气候区，其特点是冬季以西北季风为主，严寒干燥；夏季以东南季风为主，炎热多雨，四季冷暖干湿分明。
多年平均气温在9.5℃，极端最高气温达39.8℃，极端最低气温为-26.3℃。结冰时间一般为11月上旬，融冻时间为3月中旬。最冷月为一月，多年平均温度为-7.7℃。多年平均相对湿度为62%，多年平均最大相对湿度出现在7月，为84%；多年平均最小出现在12月，为50%。
3、编制目的
混凝土自然散热缓慢，浇筑后水泥水化热集中，混凝土内部温度迅速上升，且幅度较大。为了防止混凝土内外温差过大在温度应力的作用下而发生裂缝，混凝土的浇筑温度及内部最高温度必须加以控制。
本方案主要针对高温季节环境下，根据施工图纸所示的建筑物分缝、分块尺寸、混凝土允许最高温度及有关温度控制要求，编制合理有效的温度控制措施，以保证混凝土的浇筑温度和最高温升满足设计要求。
二、混凝土浇筑设计温控要求
根据《猴山水库工程混凝土施工技术要求》并结合施工图纸和现场环境，设计温控标准如下：
设计温控标准
部位
温控标准
左岸
挡水坝段
（1）强约束区（86.6—94.9m高程），混凝土浇筑温度≤18℃；最高温度≤33℃
（2）弱约束区（94.9—103.2m高程），混凝土浇筑温度≤20℃；最高温度≤30℃
（3）非约束区（103.2m高程以上），混凝土浇筑温度≤22℃；最高温度≤35℃
右岸
挡水坝段
（1）强约束区（86.6—94.9m高程），混凝土浇筑温度≤18℃；最高温度≤33℃
（2）弱约束区（94.9—103.2m高程），混凝土浇筑温度≤20℃；最高温度≤34℃
（3）非约束区（103.2m高程以上），混凝土浇筑温度≤22℃；最高温度≤32℃
溢流坝段
（1）强约束区，混凝土浇筑温度≤18℃；最高温度≤33℃
（2）弱约束区，混凝土浇筑温度≤20℃；最高温度≤34℃
（3）非约束区，混凝土浇筑温度≤22℃；最高温度≤32℃
（4）闸墩，混凝土浇筑温度≤22℃；最高温度≤44℃
（5）溢流面6月浇筑，混凝土浇筑温度≤18℃；最高温度≤40℃
三、施工进度计划
依据施工总进度计划，考虑工期要求、工程实际情况及高温季节影响，编制混凝土浇筑计划。
1、 5-9月进度计划
5月份，进行主坝、副坝、及闸墩混凝土浇筑；
C30坝体混凝土浇筑4377m3、C20基础混凝土浇筑794m3、C30闸墩、溢流面混凝土浇筑4018m3、C30预制梁混凝土浇筑200 m3
6月份，主要进行闸墩混凝土浇筑；
C30闸墩混凝土浇筑4714m3、C30预制梁混凝土浇筑194 m3。
7-9月份 ，主要进行闸墩混凝土浇筑；
C30闸墩、溢流面混凝土浇筑5258m3。
根据工程施工进度，高温季节混凝土施工强度较低，浇筑时间大部分控制在夜间施工，主要施工部位混凝土为闸墩及堰面混凝土。要求高温季节施工满足设计温控指标，就必须从原材料入手采取措施，部分坝段采取通冷却水等措施来降低混凝土内部温度。由此可见，必须经过采取综合措施来满足设计温控要求。
四、混凝土温度控制措施
高温季节浇筑混凝土，易加速水化反应，对混凝土拌制、运送、浇筑及振捣都有不利影响，因而需要采取有效控制措施，限制高温季节混凝土浇筑温度不大于设计要求，以保证混凝土的浇筑质量。
混凝土的温度控制必须从原材料选择、混凝土拌制、运输及浇筑到浇筑后的保温降温措施等方面采取综合的混凝土温度控制措施。在满足混凝土允许浇筑温度等指标的前提下，根据实际情况采用措施。
本温控措施，根据混凝土施工流程，依次从各方面加以控制，首先从混凝土拌合前的原材料方面，到混凝土的拌合及运输方面，其次从混凝土的浇筑措施方面,最后到浇筑完成后的养护、保温等方面进行控制。
1、从原材料及中间产品方面加以控制
在混凝土各组成原材料中，对混凝土温度影响最大的是骨料温度、其次是砂子和水的温度，水泥等胶凝材料的影响最小。因此，要降低混凝土拌合物的温度，首先应降低原材料的温度，特别是降低比热最大的水和用量最多的骨料的温度。
（1）优化施工配合比
混凝土施工中采取有效措施优化混凝土配合比，保证混凝土所必须的极限拉伸值、施工匀质性指标及强度保证率。
①选用水化热较低的水泥（闸墩堰体混凝土采用中热水泥），掺加适当比例粉煤灰，尽量降低混凝土的水化热温升；
②优选复合高效型外加剂（选用TD-2型引气减水剂），降低混凝土单位水泥用量，以减少混凝土水化热温升和延缓水化热发散速率，提高混凝土抗裂能力。
（2）控制原材料及中间产品温度
①粗骨料的温度控制
料仓进料安排晚间及清晨低温时段进料，严禁白天高温时段进料；保证成品料仓的骨料堆设高度，并有足够的储备；骨料顶部采用钢骨架搭设遮阳棚；料仓隔断部位安装喷洒水雾装置，开仓前用冷水对骨料仓中骨料进行洒水降温并保持湿润，降低骨料温度，进而降低混凝土温度。喷洒用水为骨料仓旁地下5米深处修建的容量为150m3的蓄水池，水温控制在10℃左右。若夏季持续高温，水池内加冰块控制水温。
②拌合用水的温度控制
拌合用水采用距拌合站50m处深井地下水，引至拌合站蓄水池，蓄水池内水温控制在13度左右。拌合站蓄水池为半敞开式，高温季节可将蓄水池内加冰块，降低拌合用水温度。若深井水温度作为拌合用水满足不了设计混凝土入仓温度时，将蓄水池内加足量冰块，拌合用水降至4度以下，满足施工需求。
③水泥、粉煤灰等胶凝材料的温度控制
对水泥、粉煤灰等胶凝材料，加强人为管理，提前进行储料，物资部门及时和供货商进行沟通，避免在出厂高温状态时直接使用。
④外加剂的温度控制
外加剂储存位置采用钢筋做骨架搭设遮阳棚，避免阳光直射。
2、从混凝土拌制及运输方面加以控制
（1）拌合系统方面进行控制
①对拌合系统进行重点控制，对送料皮带机及上料斗位置采用钢骨架搭设防晒网，避免阳光直射。
②对蓄水池进行保温，四周粘贴保温板，并用防晒网进行缠绕固定，顶部采用彩钢瓦及保温板进行覆盖。
（2）混凝土拌制方面进行控制
①加强机械设备的管理，对料斗的上料进行控制，每次上料的方量能够保证在15分钟用完，减少骨料在料斗中的温度升高。
②加强蓄水池的管理，对蓄水池中的拌合用水经常进行测温，采取加冰措施使水温满足设计温控标准。
③ 当气温超过22℃时，采取加4℃冷水后，仍达不到设计要求温控指标时，采取加冰屑进行拌合，，加冰量依据气温及混凝土入仓温度进行适时调整，单方混凝土加冰量最大控制在30kg/m³以内。和提前对骨料仓内骨料进行预冷骨料，经过以上措施满足设计混凝土入仓温度。
（3）混凝土运输方面进行控制
①对混凝土运输设备，采取隔热遮阳措施，对运输车辆用水冲洗进行降温。
②混凝土吊罐设置隔热遮阳措施，以防在运输过程中受日光直射，减少温度回升，降低混凝土运输过程中的温度回升率。
3、从浇筑措施方面加以控制
今年夏季混凝土浇筑部位主要以闸墩及堰面混凝土为主，针对施工部位指定以下措施
（1）增加机械设备以加快入仓速度，入仓强度是保证混凝土入仓温度的最有效措施，闸墩混凝土今年浇筑方式将采取泵送浇筑方式，大大提高混凝土入仓速度，降低入仓过程中的温度回升速度，浇筑完成后及时覆盖仓面，防止阳光直射混凝土仓面导致过快温升。
（2）在施工仓面内布设两台水雾装置，在高温季节施工时，将水雾打开，降低仓面施工区作业环境温度，我方将严格控制水雾时间及出水量，杜绝外来水进入仓面。
（3）实行现场交接班，加强设备和人员的调度管理，提高作业效率，强调现场交接班制度，确保浇筑的连续性，避免停料停浇现象。
（4）加强管理，强化调度权威性，坚决避免混凝土运输过程中有自卸车等待卸料现象。
（5）统筹安排、综合考虑仓面施工，根据仓号及浇筑强度，充分利用有利浇筑时段，原则避开中午最热时段，抓住早、晚和夜间温度相对较低的时段进行施工；随时了解和跟踪天气预报，掌握天气变化的趋势，在阴天及低温天气增加运输设备及施工人员以加快施工进度。
（6）混凝土平仓振捣后，采用彩条布及时覆盖，以防环境温度影响使表面混凝土温度升高。
（7）混凝土养护，混凝土浇筑完毕后，及时进行养护。已浇混凝土表面进行流水养护，保持仓面湿润。闸墩及堰面表面悬挂穿孔塑料管，孔间距40cm、孔径4mm，进行长流水养护。
4、冷却水管的铺设
（1）基本要求
5月-9月对新浇筑的左门库坝段、右门库坝段、引水坝段坝体混凝土中铺设冷却水管。
初期冷却：埋管在混凝土浇筑开始后通水，通水时间为14天，冷却水初温：12℃。混凝土温度与水温之差不超过20℃，冷却时混凝土日降温幅度不超过1℃，管中流量为1.0m3/h，水流方向每天改变一次，使坝体均匀冷却；
冷却水管布置：每浇筑层布置一层，水平间距根据设计图纸布置，采用φ32mm HDPE管，壁厚2mm。
（2）冷却水管埋设
①冷却水管的埋设位置、走向等严格按照设计图纸要求进行。
②混凝土浇筑前和在浇筑过程中对已安装好的冷却水管各进行一次通水检查，如发现堵塞及漏水现象，立即处理。在混凝土浇筑过程中，避免水管受损或堵塞。
③供水管布置自成系统，冷却通水供水管的布置利用现有的廊道布置形式避免相互干扰，通水单根水管长度不大于250m。
④在有帷幕、固结灌浆孔的仓面，采用锚筋固定水管，测量出水管布置图和灌浆孔位进行对比，将灌浆孔位与冷却水管错位布置，防止冷却水管被钻孔打断。
⑤冷却水管在仓内铺设成蛇形管圈。埋设的冷却水管严禁堵塞，并固定和清除表面的油渍等物，水管连接牢固、不漏水。
（3）通水
①初期通水采用河水，当河水满足不了降温要求时，采用深水井的水，通水时间14天，混凝土温度与水温之差不超过20℃，冷却时混凝土日降温幅度不超过1℃，管中流量为1.0m3/h，水流方向每天改变一次，使坝体均匀冷却。
②冷却水管使用完后，进行灌浆回填。露出混凝土表面的水管接头割去，留下的孔立即用砂浆回填。
6、混凝土温度监测
按技术要求及规范相关规定，在混凝土施工过程中，安排专人每4h测量一次原材料的温度、出机口混凝土温度、混凝土内部温度及冷却水的进出口温度和气温，并做好记录。记录数据用来分析冷却方案的合理性和效果，并进行优化。
混凝土内部温度采用设计图纸设置的永久观测温度计进行观测，根据工程需要，依据监理人及业主的指示，增设临时温度计进行观测。
7、温控组织机构的设立
温控小组组长：王家辉
组员：王文武、周连臣、张伟兵、李斌、程子辉、王越、孙晓敏、吴立柱
同时强化人员、机械设备的管理，制定养护责任制、试验追责制、质检员跟班制及领导负责制，从制度上去管理。
五、总结
高温季节混凝土施工过程中，根据施工特点及设计、规范要求，要加强质量监控力度，把好工程施工过程的材料关、工序关、检测关及中间交验关，严格按照施工图纸及设计规范要求进行施工，确保达到设计温控要求，混凝土强度符合设计及规范要求。
混凝土的温控是一项难度大、技术性强、涉及面广的综合工程，今后施工中严格按照设计要求进行，抓好各个环节的控制和管理，和业主、监理、设计及质量监督机构共同努力，做好混凝土温控措施，使整个坝体温度得到有效的控制，避免危害大坝安全的裂缝出现。