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混凝土碾压!惠州抽水蓄能电站下水库主坝碾压混凝土施工温控技术措施

导读:本论文是一篇免费优秀的关于混凝土碾压论文范文资料。

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(广东水电二局股份有限公司,广东 增城 511340)

摘 要:文章主要从碾压混凝土温控防裂特点出发,阐述了惠州抽水蓄能电站下水库主坝碾压混凝土施工所采取的一系列有效的温控技术措施,供相关人员参考.

碾压混凝土坝:重庆康路科技生物酶改性碾压混凝土示范工程视频

关键词:碾压混凝土坝;温控防裂;徐变防裂能力;抗溶蚀能力

中图分类号:TV544      文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2010)21-0174-02

1 工程概况

惠州抽水蓄能电站下水库主坝为碾压混凝土坝.下水库主坝坝顶长450m,最大坝高55.17m,共分10个坝段,左岸重力坝为5个坝段,右岸重力坝为4个坝段,中间为河床溢流坝段.右岸重力坝段坝顶长201.0m,中间溢流坝段长34.0m,左岸重力坝段坝顶长215.0m,重力坝段坝顶高程236.17m,坝体上游面垂直,下游面边坡1∶0.75.坝顶宽度为7m,溢流坝段分面3孔,每孔净宽为10.0m.

大坝为全断面碾压混凝土重力坝.底部与地基接触部位浇筑1.5m厚的C9015W4常态混凝土,上游坝面设厚1.5~3.0m的C9020W6常态混凝土,溢流面采用厚1.0m的C9020W4二级配变态混凝土,下游坝面采用厚1.5m的C9015W4三级配变态混凝土,廊道及放水底孔周边采用C9020W6三级配常态混凝土,其余部分为C9010W2 三级配碾压混凝土.

本工程位于粤中区东江中下游地区,该地区属于亚热带季风气候,气温较高,湿度相对较大,阳光充足,日照时间长,蒸发量大,受台风影响较大.根据有关资料,7月平均气温为28.5℃,极端最高气温38.2℃.进入夏季高温季节,根据设计文件要求和有关下库主坝碾压混凝土温控施工方案会议精神,下库主坝碾压混凝土施工须采取有效的温控施工技术措施,进行高温季节不间断施工.

2 碾压混凝土温控防裂特点

2.1 水化热温升低、慢、匀

碾压混凝土水泥用量少,粉煤灰掺量高,它的绝热温升比常规混凝土少,水化热温升通常为10℃~20℃,并且最高温度常在数周乃至数月后,远较常规混凝土晚.并且,其温度分布极为均匀,与常规混凝土在层面间常有锯齿温度突变不同,只有不明显的层间阶形分布.由于碾压混凝土的后期弹模和徐变较高,其温度应力分布较温度分布更为均匀.由于水化热温升低、慢、匀,因此,与常规混凝土相比,同一温差所产生的温度应力分布有显著不同.因此,碾压混凝土夏季施工可采用简化的温控措施.

2.2 较高的徐变防裂能力

虽然碾压混凝土的抗拉强度与常规混凝土相似,但碾压混凝土徐变度大.由于粉煤灰在一年以后还有一定的活性,能够继续形成水化物晶体,使晶体间由于应力产生的微裂隙得以穿插交错,恢复为整体.也即其慢速极限拉升变形远大于常规混凝土,对基础的约束抗裂能力远大于常规混凝土.

2.3 层面竖向抗拉能力低

碾压混凝土的层面比常规混凝土多.施工中常易产生主骨料分离,层面粘结不良等缺陷.因此,温控防裂的主要对象是防止水平层面开裂,并且应将加强层面粘结、上游防渗措施与温孔防裂措施相结合.

2.4 具有较高的抗溶蚀能力

碾压混凝土的粉煤灰渗量较高,具有足够的二氧化硅与水泥水化产物相结合,对常见的泛酸性浸蚀,溶出性浸蚀和游离二氧化碳浸蚀有足够的抗浸蚀能力.

3 碾压混凝土温控技术措施

根据以往工程的施工经验,结合本工程的实际,充分发挥碾压混凝土水泥用量少、水泥水化热低、混凝土收缩小、徐变度小及混凝土储热量少等特点,制定了该大坝碾压混凝土温控施工技术措施,进行高温季节不间断施工.

3.1 优化混凝土原材料及施工配合比

碾压混凝土施工温控很关键的措施是优化混凝土原材料及施工配合比.主要是采用缓凝高效外加剂,调整粉煤灰掺量,合理减少水泥用量,改善骨料级配,使用合理的配合比,减少混凝土绝热温升,使碾压混凝土在本质上得到根本的改善.本工程碾压混凝土经过大量试验和优化,采用的碾压混凝土配合比见表1:

3.1.1 采用高温型缓凝高效减水剂 碾压混凝土采用UNF-3缓凝高效减水剂,能降低水泥早期水化热,延缓混凝土的凝结时间,该剂掺量0.8%,初凝时间可达12h.

3.1.2 采用高掺粉煤灰技术 工程实践证明,高掺粉煤灰是降低混凝土绝热温升的主要措施之一,可简化温控措施,防止因混凝土温度应力产生裂缝.高温季节碾压混凝土施工,在高掺粉煤灰(50%~65%)的情况下,碾压混凝土的绝热温升一般为12℃~18℃,而坝体的温升只有10.8℃~15℃.因此,在夏季施工虽然混凝土的入仓温度很高,但由于坝体内外温度梯度小仍不会出现温度应力裂缝.况且,在粉煤灰掺量达50%以后,混凝土的一年后强度增长率可达1.7~2.6倍.

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为保证混凝土的90d的设计强度,减少坝体内部温度最高值的梯度,在总胶材不变的情况下,粉煤灰掺量按大气温度及混凝土入仓温度不同在50%~65%之间调整.

3.2 降低原材料的初始温度

为降低原材料温度,采取以下措施:成品骨料堆高应≥6m,并采用喷雾降温设施;拌和楼砂石料料仓采用钢结构凉棚防晒;水泥和煤灰罐外部安设喷淋水设施,减少因太阳曝晒水泥和煤灰罐内温度吸热温升.

3.3 机口控制

机口混凝土控制主要是动态控制VC值,VC值一般控制为5~7 s,VC值随环境气候条件变化而作相应的调整,如温度低,阴天VC值为7s,气温较高时调整值为2s.

3.4 混凝土运输控制

汽车在运输过程中, 在高温时段要求运输车辆每间隔2小时冲洗一次车厢,在混凝土运输过程中盖彩条布,减少混凝土在运输过程中吸热温升.

3.5 仓面施工控制

3.5.1 仓面喷雾降温 喷雾降温是夏天高温施工的重要质量保证措施之一.在晴天施工时,每天8:00~18:00仓面利用喷雾机间断喷雾,形成温度和温度均适宜的仓面小气候,以达到降低仓面周围的气温的目的和及时补充润湿以防止混凝土表面失水.喷雾要求覆盖整个仓面,仓面平均湿度大于80%,仓面雨量强度小于3mm/h.

3.5.2 控制仓面碾压混凝土的层面间隔时间和摊铺面积

根据拌和生产能力,增设一座生产能力为90m3/h的拌和楼,以加快混凝土入仓覆盖速度,缩短混凝土暴晒时间.

根据混凝土拌和能力、入仓温度及仓面处理能力等综合因素,决定各仓面碾压混凝土分块摊铺的面积,以保证下层混凝土在初凝前覆盖.并尽可能缩短层面间隔时间.一般仓面以控制在1200~1800m2为宜.并可采用斜层铺筑,斜层坡度控制在大于1∶10,仓面摊铺面积一般控制在不大于800m2.每碾压层每覆盖一层时间为3~4h,混凝土层面结合能满足质量要求.

3.5.3 严格控制混凝土的停放时间 混凝土拌和物从出机口到现场碾压这时段,VC值损失在1~2h内影响不太大,若在3h以上VC值损失会成倍地增长.碾压混凝土VC值应控制在5~10s之间,以6~8s最佳.因此为保证混凝土的压实度,应严格控制混凝土的停放时间,一般从出机口到现场碾压的历时不大于2h.

3.5.4 仓面施工控制的其它措施 在夏季高温季节进行碾压混凝土铺筑时,仓面仓面施工质量控制除前面所述的措施外,还制定其它措施如:混凝土在碾压时,利用碾压机本身自行喷水2~4遍;在可能出现冷缝的边界及层面及时喷洒缓凝剂,延缓层面混凝土的初凝时间;加强条带边部混凝土的质量控制;尽量避开高温时间的开仓.

3.5.5 加强混凝土养护 在混凝土终凝后即洒水养护保持混凝土面湿润,碾压混凝土间歇期采用流水养护,直到下一层混凝土覆盖时为止;对坝上、下游游面洒水养护28天以上,对坝上游面每隔一定高度安装一条PVC(φ25)花管让其滴水自然养护.

3.6 通水冷却

冷却水管采用HDPE冷却塑料管,管外径为32㎜,导热系数为0.473W/m·℃.冷却水管布置前,碾压层面应收平.冷却水管下面不能与大骨料直接接触,否则必须挖槽并剔除大骨料,填充细料.冷却水管锚固间距按1.5m控制.冷却水管埋设后,应在模板或边墙上标明冷却水管的位置,试验在作密实度检测时,应与冷却水管保持50㎝以上的距离.施工按照有关技术要求进行冷却通水、闷温、检测、记录及冷却水管的日常维护工作.冷却水通水每天改变一次水流方向,通水时间15d以上.

3.7 温度监测

在混凝土浇筑时应按规范要求每间隔2小时测量气温、原材料砂、石骨料温度、水温度、混凝土出料口温度、混凝土浇筑温度;在混凝土浇筑时高温时段每间隔1小时分别测量以上各项温度.在混凝土浇筑中埋设电阻式装置,以不间断进行测量混凝土内部温度.

4 结语

由于采取了一系列行之有效的温控技术措施,严格按规范和工法等要求进行碾压混凝土质量控制,惠州抽水蓄能电站下水库主坝于2007年10月提前下闸蓄水,工程经过蓄水的检验运行情况良好.

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