楊士彬
摘要 混凝土在約束條件下將產(chǎn)生溫度應(yīng)力,若控制不當(dāng),容易導(dǎo)致混凝土開裂,而高速水流對混凝土表面不平整度和澆筑質(zhì)量要求很高。施工中如何控制好混凝土的溫度變化,減少混凝土開裂,是保證混凝土質(zhì)量的前提。
關(guān)鍵詞 溫度控制;混凝土施工;錦屏一級水電站
中圖分類號TV7 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)67-0144-02
1 工程概況
錦屏一級水電站是雅礱江干流水能資源最富集的中、下游河段五個梯級水電開發(fā)中的第一級。右岸泄洪洞采用有壓接無壓、洞內(nèi)“龍落尾”的布置形式。進口為岸塔式結(jié)構(gòu),進水塔沿水流向長34.00m,后接有壓隧洞;有壓洞由直段和平面彎段組成,總長560.19m,末端為圓變方壓坡連接段,壓坡連接段長度為25.0m,將14.50m高的圓形洞漸變至13.00m×10.50m(寬×高),后接弧形工作閘門室;無壓隧洞段始于弧形工作閘門室后,總長796.37m,由上直坡段、奧奇曲線段、斜坡連接段、反弧曲線段以及下直坡段等組成,無壓洞斷面尺寸為13.00m×17.00m(寬×高),斷面形式為圓拱直墻型。洞室內(nèi)混凝土襯砌厚度為0.9m~3.5m不等,混凝土強度等級為主要為C35、C40抗蝕耐磨混凝土。
2 溫度控制措施
2.1 材料要求
采用中熱水泥,粗骨料料堆高度要大于6m,地籠取料,在3月~10月采取遮陽措施,使得粗骨料溫度高溫季節(jié)不高于月平均氣溫,細(xì)骨料要常年采取遮雨措施,防止雨水進入成品砂堆。
2.2 合理分倉,改善約束條件
洞身澆筑段長度9m一倉,洞身先整體澆筑底板(帶底部50cm~100cm邊墻),再澆筑邊頂拱。為避免基礎(chǔ)過大起伏,澆筑前進行底板填塘砼澆筑。
2.3 澆筑溫度
采用預(yù)冷骨料和加冷水和片冰拌和混凝土;運輸混凝土工具有隔熱遮陽措施,縮短混凝土暴曬時間,控制從出機口到倉面澆筑溫度回升不超過4℃。
2.4 一期通水冷卻
襯砌混凝土中布置一層冷卻水管,冷卻水管采用HDPE塑料管,內(nèi)徑為28.00mm,壁厚2.00mm,外徑32.00mm。水管間距1.0m,水管長度300m以內(nèi),冷卻水流量25L/min~30L/min。日最大降溫速率小于或等于5℃。
2.5 水管連接與封堵
混凝土內(nèi)埋設(shè)的冷卻水管接頭采用膨脹式防水接頭,為可靠地調(diào)控冷卻水溫,混凝土塊體外供水管與各條冷卻水管主管出口間的聯(lián)結(jié)應(yīng)采用三通連接,設(shè)置通過調(diào)整供水流量調(diào)整冷卻水溫功能的可靠設(shè)備。
混凝土塊體外供水管與各條冷卻水管主管出口間的聯(lián)結(jié)應(yīng)隨時有效,能快速安裝和拆除,能具備水流方向變換功能,同時要能可靠地控制某條水管的流量而不影響其他冷卻水管的循環(huán)水。所有水管的進、出端均作好清晰的標(biāo)記以保證整個冷卻過程中冷卻水能按正確的方向流動。總管的布置應(yīng)便于調(diào)換冷卻水管中水流方向,通水方向每24h調(diào)換一次。
在混凝土澆筑過程中應(yīng)注意避免水管受損、折斷、碰壞和堵塞。如果冷卻水管在混凝土澆筑過程中受到任何破壞,應(yīng)立即停止?jié)不炷林钡嚼鋮s水管修復(fù)并通過試驗后方能繼續(xù)進行。
水管使用結(jié)束后,應(yīng)先用不低于混凝土等級的水泥漿對混凝土內(nèi)冷卻蛇形管進行回填灌漿,再切除水管的外露部分,并處理至滿足混凝土面美觀要求。
2.6 水管防護
無論水管鋪在何部位,均保證水管在施工中不被平倉、振搗設(shè)備壓壞。對冷卻水管進出口管口妥善保護,防止堵塞?;炷镣饫鋮s供水用干管和支管均包裹保溫材料,以滿足冷卻水管進口水溫的要求,保溫材料及其厚度可按此要求選定。
2.7 通水記錄
對混凝土塊體內(nèi)冷卻水管的分組、管長、材質(zhì)、間距等應(yīng)作詳細(xì)記錄,對主管出口應(yīng)作編號,并進行明顯標(biāo)識。
通水冷卻的各個階段均應(yīng)對通水情況進行記錄,記錄作為混凝土溫度測量報告的一部份,記錄內(nèi)容包括:水管編號和壩段編號;蛇形管間距、單根水管長度;干管及支管的流量和壓力;各個階段通水開始時間和結(jié)束時間;水管進口水溫及出口水溫(每4h測一次)。
3 溫度監(jiān)測
在混凝土中埋設(shè)電阻式溫度計來量測混凝土內(nèi)部溫度,對先澆筑的5個澆筑段進行溫度監(jiān)測,為此,在出口漸變段樁號泄0+539.186m、泄0+543.186、泄0+555.186m、泄0+530.186m、泄0+521.686m底板中部位置各埋設(shè)電阻式溫度計3支,具體位置距巖面20cm、混凝土中部、距迎水面20cm。混凝土澆筑時即開始內(nèi)部溫度測量,溫度測量間隔要求:內(nèi)部溫度測量間隔時間一般應(yīng)≤12h;新澆筑混凝土前3天溫度測量間隔時間應(yīng)≤8h,之后測量間隔時間一般應(yīng)≤12h,測溫時間不少于28天。在混凝土澆筑過程中,每3h~4h測量一次混凝土原材料溫度、岀機口溫度、澆筑溫度、冷卻水進出口溫度、壓力、流量、外界氣溫和倉內(nèi)溫度,并做好記錄。
對所有溫度計測量結(jié)果做好記錄,形成關(guān)于最低溫度、最高溫度、平均溫度的歷史記錄,用于評價溫控措施成效,并形成溫度控制測量報告。
4 養(yǎng)護和表面保溫
在混凝土澆筑完畢后6h~18h內(nèi)開始進行灑水養(yǎng)護,其養(yǎng)護期時間不少于28天。在養(yǎng)護期內(nèi),混凝土表面應(yīng)用連續(xù)而不是間斷的濕養(yǎng)護方法進行養(yǎng)護,以保持表面濕潤。底板混凝土采取流水養(yǎng)護,邊頂拱采用淋水養(yǎng)護。對于泄洪洞進出口部位混凝土和距洞口100m范圍內(nèi)的洞內(nèi)襯砌混凝土,當(dāng)混凝土齡期低于28天遇氣溫驟降時,進行表面保護,采用3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料進行全面保護。低溫季節(jié)及風(fēng)季在洞口設(shè)置擋風(fēng)門,減少冷空氣流動。
5 結(jié)論
采取以上溫度控制措施,使錦屏一級水電站泄洪洞混凝土在施工過程中避免了出現(xiàn)大面積溫度應(yīng)力裂縫。如何采取更好的的方法來降低混凝土的水化熱,控制混凝土硬化過程中水化熱引起的內(nèi)外溫差,并從設(shè)計、材料、施工、監(jiān)測、環(huán)境等影響因素研究分析,制定可行的施工方案,這些都是待于在施工實踐中進一步論證。
參考文獻
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