枕头坝碾压混凝土围堰温控与防裂研究

'第45卷第24期人民长江Vo1．45．No．242014年12月YangtzeRiverDec．，2014文章编号：1001—4179(2014)24—0037—03枕头坝碾压混凝土围堰温控与防裂研究张辰，刘道文，刘艳波(国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川乐山614700)摘要：枕头坝一级水电站导流明渠纵向碾压混凝土围堰采用的施工工艺特点为，在不分纵缝的大仓面通仓或斜层薄层连续铺筑数层后，以短间歇的均匀上升。该施工方法由于仓面大、基础约束大，易使表面产生裂缝。为此，通过优选原材料及配合比，并对浇筑全过程，如出机口温度、运输和浇筑过程加强控制，有效降低了碾压混凝土水化热温升，提高了混凝土的抗裂能力。取芯检查表明，电站纵向子围堰碾压混凝土浇筑质量优良，达到行业领先水平。关键词：碾压混凝土；温控；防裂；枕头坝一级水电站中图法分类号：TV431文献标志码：A枕头坝一级水电站导流明渠纵向混凝土围堰为导压混凝土温控标准如下。流明渠左侧挡水过流建筑物，其结合泄洪闸坝段的左(1)基础约束区温控标准见表1。边第4个闸墩布置，在闸墩上游段及下游段呈梯形断表1混凝土基础约束范围标准面，闸墩段呈矩形断面。围堰上游段最大高度31m，底部最大底宽23．67m，长度322．2m；下游段最大高度32．5m，最大底宽23．9133，长度305m。闸墩段顶高程615m，宽18．5m，长60m。围堰底设置基础C15注：为浇筑块的最大长度。混凝土和找平混凝土C20(三级配)，堰体主要为碾压基础约束区温控标准除满足表1外，还应满足浇混凝土C。。15(三级配)和周边的变态混凝土Cl5(三筑时段混凝土内外温差的允许最高温度(见表2)。当级配)。碾压混凝土浇筑工程量约15万m。浇筑块上层短间隙均匀上升的浇筑高度大于0．5导流明渠纵向混凝土围堰采用不分纵缝的大仓面时，上下层的允许温差取18~C；当浇筑块侧面长期暴通仓或斜层薄层连续铺筑数层后，短间歇均匀上升的露时，上下层允许温差取16℃。施工工艺。浇筑仓面尺寸越大，基岩对堰体的约束作(2)内外温差。拟定坝体内外温差为15℃～用也越大；基础不可能很平整，且浇筑过程中存在薄弱20~C，为了便于施工管理，以控制混凝土的最高温度不环节。另外，碾压混凝土的拉伸变形和徐变比同等级超过允许值为宜。满足内外温差要求的混凝土允许最常态混凝土小，升温、降温过程缓慢，内部高温时段持高温度见表2。续时间长，由内外温差引起的约束时间长。上述这些因素使混凝土易产生表面裂缝和劈头裂缝，因此做好表2混凝土内外温差允许最高温度℃混凝土的温控和防裂，是导流明渠工程施工质量控制月份允高月份允高月份允茎高的重点和难点⋯。】26．9536．8936．9228．2638．2lO34．21碾压混凝土温控要求330740．11130．6434839．91228．3通过仿真研究计算，结合现场实际情况，该工程碾收稿日期：2014—10—20作者简介：张辰，男，助理工程师，主要从事水电工程建设管理工作。E—mail：241285779@qq．tom 38人民长江当，温度极易上升。枕头坝一级水电站纵向围堰碾压2温控及防裂措施混凝土浇筑的主要温控措施如下。2．1碾压混凝土配合比(1)在满足浇筑计划的同时，应尽可能采用薄层、短间歇、均匀上升的浇筑方式。该工程碾压混凝土层枕头坝一级水电站工程混凝土浇筑量大，所需原高控制在3m以内，一般层问间歇为5～10d。材料多，影响因素广，因此，需对原材料的选择进行详(2)各段应连续均匀上升，尽量缩短混凝土侧面细比较。通过室内外各项试验，最终选择了四川嘉华暴露时间，防止产生表面裂缝。严格控制相邻仓面高的P．042．5水泥，四JII嘉阳集团犍为电厂生产的Ⅱ级差不超过10～12m，侧面暴露面应保温过冬。粉煤灰，湖北恒力外加剂厂生产的FDN一1缓凝高效(3)当浇筑仓内气温较高、日照强烈或气候干燥减水剂、HL—E引气剂，玄武岩人工骨料。通过合理时，需进行仓面喷雾以降低仓面环境温度。仓面喷雾选择混凝土原材料，优化混凝土配合比，有效降低了水可采用高压水喷雾，必要时再搭设遮阳棚，使之形成人化热温升，提高了混凝土自身的抗裂能力。在满足设工小气候。计各项指标要求的情况下，经过反复的试验研究以及(4)埋设冷却水管并通水冷却。根据该工程的现现场碾压生产性试验，通过比选设计坍落度、调整砂率场条件，在高温季节通l5cI=冷却水，次高温季节通天等技术措施，逐步对碾压混凝土配合比进行优化，然河水。冷却水管为PE塑料管，间距1．5m×1．5m，C。15／3碾压混凝土最终配合比见表3。管中水的流速控制在0．6m／s左右，每天改变一次水表3C。15／3碾压混凝土施工配合比流方向，通水时间一般约20d，混凝土降温速度不大于水粉煤灰外加剂品种及掺量砂牯胶凝材料棍凝土材料用量／(kg．m一)1℃／d，冷却水管进口水温与混凝土最高温度之差不超胶掺量／=_—百：。率／度／用量／_———不—_j—而——一过20℃。比％％‰％s(kg‘m一)量混灰石石石一l—E057600．805372—5l729869l037984l85574181．37500862．6碾压混凝土养护与防护注：配合比按体积法计算，扣含气量体积30L；各材料密度为：嘉华水泥枕头坝一级水电站工程纵向围堰碾压混凝土由于3120kg／m，犍为煤灰2000kg／m，水1000kg／m；砂2700不设纵缝，其底宽较大，基础约束的范围也较高，坝体kg／m，石2770kg／m。内的稳定温度场的温度相差也较大，因此无论在水平2．2原材料温控方向还是垂直方向，温差都是非均匀分布的。非均匀设置一次风冷料仓对即将上楼的骨料实施一次风分布温差所引起的温度应力与浇筑块的高宽比、混凝冷，对上楼皮带机设置内廊式胶带机桁架，外部用聚氯土与基岩或新老混凝土的弹性模量比、施工区气候以乙烯保温彩钢板封闭。对于骨料通过一次风冷后的运及混凝土的弹性模量、热胀系数有关。其中，坝块的高输过程进行保温。拌和系统骨料罐尽量装满罐，以保宽比越小，温度应力越大。电站坝址区冬季l2月～次证预冷效果。设置遮阳设施，控制水泥温度，避免温度年2月份气温较低，最低月平均气温为6．9℃，且气温过高。骤降频繁，必须重视混凝土的表面保温。主要采取了2．3出机口温度优化如下养护措施。(1)对低温季节浇筑的混凝土进行表面保温，保高温季节高强度连续浇筑混凝土对温控要求较温时间为浇筑当年的11月～次年3月，保温后的等效高，因此要合理选择出机口温度以确保其浇筑温度满热交换系数不大于10kJ／(m·h·oC)。要求拆模时足设计要求。结合当地气温特点，通过仿真计算分析，间不少于5d，且拆模后应立即在上、下游表面铺设保主要采用骨料预冷、拌和加冰的方式，将高温季节混凝温材料。土出机口温度控制为13℃～15℃。(2)气温骤降期间暂停拆模和层面湿养护，并立2．4运输过程温耗降低措施即在混凝土层面上覆盖保温材料，气温骤降结束后揭由于纵向围堰施工中采用白卸车直接入仓，因此开隔热材料可继续进行层面湿养护。在自卸车上安置了遮阳棚以降低过程温耗，并在出机(3)在高温季节，用1cm厚的聚乙烯卷材对新浇口采取喷雾方式降低周边温度。通过上述措施控制从混凝土表面进行保护，可防止外界高温热量向混凝土出机口至上层混凝土覆盖前的混凝土温度回升值，在倒灌，同时减少水分蒸发。高温时段不超过5℃，其他月份不超过3℃。(4)对于基础约束区、上下游表面及其它重要结2．5浇筑过程要求构部位，除了进行高温季节温度控制外，还应在冬季尤在碾压混凝土浇筑过程中，若工序和施工管理不其是气温骤降时，采用聚乙烯泡沫塑料板、保温被等措 第24期张辰，等：枕头坝碾压混凝土围堰温控与防裂研究39施进行表面保温，以抵御寒潮袭击。连续铺筑数层后，以短间歇均匀上升。该施工工法易在混凝土碾压过程中采用核子密度仪对碾压过程产生表面裂缝和劈头裂缝，做好混凝土的温控和防裂进行跟踪检测，结果表明，三级配碾压混凝土密度为是质量控制的重点和难点。2450～2500kg／m，碾压密实度为98．6％，密实容重(2)通过大量试验对比研究，合理选择混凝土原及压实度等均达到了设计要求。在混凝土生产中，通材料并优化配合比，优化措施的采用有效降低了水化过随机抽样方式开展抗压强度、抗拉强度试验及抗渗热温升，提高了混凝土自身的抗裂能力。试验，围堰混凝土单块抗压强度达到21MPa，极限拉(3)通过控制包括混凝土原材料、出机口温度、运伸值为0．68×10一，抗渗等级大于W6，混凝土无裂输及浇筑过程的碾压混凝土温控防裂全过程，提高了纹，工程优良率达到95．2％。2012年7月对碾压混凝混凝土抗裂性能，确保了碾压混凝土质量。土进行钻孔取芯检查，其中取出最长一根芯样长18．3参考文献：ITI，这表明枕头坝一级水电站纵向围堰碾压混凝土浇[1]赵富刚，牛文阁，李超毅．景洪水电站碾压混凝土温控防裂措施及筑质量优良，达到了行业领先水平。组织管理[J]．水利水电科技进展，2007，(6)．[2]杨谢芸，陈浩．三里坪碾压混凝土温控防裂措施及组织管理[J]．3结语水利水电科技进展．2007，(6)．(编辑：郑毅)(1)该水电站导流明渠纵向围堰混凝土采用的施工工艺特点为，在不分纵缝的大仓面通仓或斜层薄层TemperaturecontrolandcrackpreventionforcofferdamofrollercompactedconcreteinZhentoubaIHydropowerStationzHANGChen，LIUDaowen．LIUYanbo(ZhentoabaBranchofDaduRiverHydropowerDevelopmentCo．，Ltd．，Leshan614700，China)Abstract：TheplacementtechnicalcharacteristicsforlongitudinalcofferdamofZhentoubaIHydropowerStationareasfollow：monolithicallyplacementwithoutlongitudinaljointsorusinginclined—liftandthin—liftplacement，whichisfollowedbyeven—liftwithshortintermittent．Thepresentedmethodislikelytoproduceconcretecrackduetolargemonolithandstrongrestraint．Therefore，severalmeasureswereadopted，includingoptimizingrawmaterialandmixingproportion，andstrengtheningcontrolonconcretetemperatureatoutletofmachineaswellaswholeprocessoftransportationandplacement，SOastoreducehydrationheatofconcreteandimprovethecrackpreventionabilityoftheconcrete．ThecoretestshowedthattheplacementqualityoftheRCCishighandreachesadvancedleve1．Keywords：rollercompactedconcrete；temperaturecontrol；crackprevention；ZhentoubaIHydropowerStation(上接第23页】EstablishmentandpracticeofcrisismanagementandcontrolmechanisminconstructionofhydropowerprojectsWANGFu，XIEXiangbing，LIUDaowen，LIUYanbo(ZhentoubaBranchofDaduRiverHydropowerDevelopmentCo．，Ltd．，Leshan614700，China)Abstract：Theconstructionofhydropowerprojectischaracterizedaslargescale，longperiod，wideareaandspace，dificultriskcontrol，etc．．Aimingatallkindsofpossibleandpracticalcrisisinconstructionofhydropowerprojectsinrecentyears，thenecessityofestablishingcrisismanagementmechanisminconstructionofhydropowerprojectwasdemonstratedbyreferringtothepracticalprojects．Themaincausesforthecrisiswereanalyzedandtheprinciplesforestablishingcrisismanagementmechanismweredetermined．Thecrisismanagementmechanismwasestablishedfrom4aspects，namely，organizationandinstitution，pre—warningmechanism，crisistreatmentmechanismandrecovermechanismaftercrisis．Keywords：crisismanagement；managementmechanism；institutionestablishment；hydropowerprojects'