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水电站工程控温技术标准浅析,厂坝三期工程混

来源:http://www.17930ip.com 作者:威尼斯城所有登入网址 时间:2019-08-17 13:56

摘 要 本文以溪洛渡水电站枢纽为例,阐述了水电站大坝工程温控技术的要点。

厂坝三期工程混凝土温控实践具体内容是什么,下面本网为大家解答。

关键词 水电站 控温

控制和减少混凝土内外温差,使大体积混凝土内外形成一个稳定、均匀的温度场,是防止混凝土产生温度裂缝的关键。三峡具有季节变化显著、昼夜温差大、气温骤降频繁等气候特点,冬季极端最低气温零下9.8℃,夏季极端最高气温达43.9℃,除冬夏季节之外,其他季节均有多达4~6次的气温骤降现象。在这样的气候条件下,冬、春、秋三季必须加强混凝土保温,夏季则要严格控制混凝土温度上升,因此三峡工程的混凝土温度控制是一个经年持续、不断变化和充满挑战的重大课题。

中图分类号:TH215 文献标识码:A

右岸厂坝三期工程在总结二期工程成功经验的基础上,通过成立业主、监理、设计和施工单位等参建四方主要领导为主的温控协调小组,统一部署,细化各环节控制措施,通过建立温控预警及快速反应等制度强化检查和落实,2004年6~8月做到了R90150#大坝内部混凝土实际最高温度普遍比设计允许值低4~8℃,对防止和减少混凝土裂缝具有十分重要的意义。

溪洛渡水电站枢纽由拦河大坝、引水发电建筑物等组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝,大坝最高达到278.00m,坝顶高程610.00m,顶拱中心线弧长681.51m,坝顶拱冠厚度14.00m,坝底拱冠厚度60.00m。大坝的建设主要有三十一个坝段,每个建筑坝段宽度从21m~23m不等,坝体温控混凝土总量约634万立方米。混凝土单仓最大面积约1600m2。

1、混凝土温控设计及控制要求

1分缝分块

1.1 分层分块及间歇期控制

坝体横缝分缝尺寸主要受坝体结构布置、孔洞、坝体应力和缆机生产率及温控防裂等要求等因素的控制。溪洛渡拱坝顶拱中心线弧长681.51m,坝顶拱冠厚度14.00m,坝底拱冠厚度60.00m。大坝从左到右分成31个坝段,坝段宽度从21m~23m不等,不设纵缝通仓浇筑,仓面积约为330~1600m2,具体分缝分块尺寸以施工详图为准。

根据混凝土温控对块体尺寸的一般规律,大体积混凝土施工块体长边一般不宜大于40~45 m,长边不宜大于短边的4倍,分层厚度一般不超过2 m,并应有一定的层间间歇期。右岸厂坝的设计也严格遵循上述要求,设计长宽比最大为3.23,最大长边43m,最小短边13.3 m。右岸大坝共21个坝段,其中厂房坝段又分为钢管槽和实体两个坝段,最大宽度为25 m;大坝顺流向总宽118 m,设两条纵缝,最大块体长度为43m。右岸厂房每个机组段均分为左右两块,顺流向分4个区,最大长边则小于20 m,长宽比均小于2.0,并错缝布置。大坝基础约束区分层厚度为1.0~1.5 m,脱离基础约束区为2.0m;厂房大体积混凝土分层厚度一般为2.0 m,上部结构混凝土则达到了3.0 m。为充分利用浇筑层顶面散热,混凝土间歇期夏季一般按7~10 d控制,冬季按5~9d控制。

浇筑分层形式:河床缓坡坝段下部基础强约束区浇筑层厚为1.5m,其它部位一般为3.0m。

1.2 基础允许温差

根据大坝的结构特点和要求,以及混凝土浇筑能力、温控条件,经综合分析,大坝采用通仓浇筑。混凝土浇筑采用平铺法施工,铺筑层坯厚为40cm~50cm。混凝土浇筑过程中,根据各高程不同坝段仓面大小及入仓强度要求,采用1~3台甚至4台缆机同浇一个仓面。

由于大坝基岩的约束性很强,设计基础约束区混凝土温差要求控制在16~25℃之内,浇筑块长边尺寸越大则要求越严,基础强约束区比弱约束区要少3℃。

2温度控制

1.3 混凝土内部允许最高温度

2.1基础温差标准

右岸大坝混凝土标号以C15为主,上游防渗层等部位为C20,厂房则主要为C25。由于大坝块体较大,温控标准特别是混凝土内部最高温度控制更严,冬季为24~27℃,夏季为33~37℃,基础强约束区加严1~2℃;厂房冬季要求不高于24~29℃,夏季不高于34~39℃。

基础温差须满足有关设计规范要求,根据招标文件要求,设计拟定的大坝混凝土允许温差见表1。

1.4 上下层温差

表1:大坝允许基础温差表

当下层混凝土龄期超过28 d成为老混凝土时,要求控制上、下层温差在连续上升坝体的上下四分之一长边范围内,上层最高平均温度与下层实际平均温度之差不大于17℃。

注:L为浇筑块长边尺寸

1.5 特殊部位温控要求

2.2上下层温差标准

大坝局部存在并缝的部位,并缝前下部混凝土须冷却至坝体稳定温度(16~18℃),并缝混凝土须安排在低温季节浇筑;厂房Ⅲ区所设封闭块也要求在低温季节回填,封闭块两侧混凝土龄期必须大于1个月并冷却到20℃以下;基础填塘、陡坡混凝土浇至相邻基岩面高程附近后,须冷却到与基岩温度相近(18~20℃)时才能浇筑上部混凝土。

混凝土在浇筑过程中的温差是有标准的,大坝上下层温差确定为在老混凝土上下各L/4范围内,上层新浇混凝土最高平均温度与新混凝土开始浇筑时下层老混凝土实际平均温度之差,上下层温差控制为15℃~18℃。

1.6 混凝土原材料与配合比

老混凝土位于约束区时,上下层温差为15℃,老混凝土位于自由区时,上下层温差为18℃。

大坝内部C15混凝土限制最大水胶比0.60,其他混凝土一般不大于0.45~0.50,可以掺入粉煤灰降低水泥用量。粉煤灰要求使用Ⅰ级灰,需水量小于95%,且内部混凝土最大掺量不大于40%,其他混凝土不大于20%~25%。水泥出厂控制3d水化热不超过251 kJ/kg,7d水化热不超过293 kJ/kg,进入拌和楼时水泥温度不超过60℃。

2.3内外温差标准

1.7 混凝土出机口温度与浇筑温度

根据气候条件和建筑标准溪洛渡大坝内外温差控制在12℃~22℃之间。

基础约束区混凝土冬季12~2月采用自然入仓,其它季节采用门塔机入仓时浇筑温度不得超过12~14℃,采用塔带机入仓时,4~10月浇筑温度不得超过14~16℃,相应的混凝土出机口温度7℃。脱离基础约束区混凝土浇筑温度16~18℃,相应的混凝土出机口温度分别为14℃和7~9℃,二、三级配混凝土浇筑温度相应加严。

2.4陡坡坝段混凝土温控要求

1.8 人工冷却

陡坡坝段基础面大,约束作用强,同时在底部约束区内,块体长宽比较一般坝段要大得多,混凝土内部允许最高温度为26~27℃,故温控问题尤为突出。施工时一定要作到将此部位混凝土安排在低温时段施工,以确保混凝土浇筑温度满足设计要求。此部位基础固结灌浆均采用无盖重加引管方式,以减少固灌对混凝土施工的影响。混凝土施工采用短间歇、3m层浇筑,以减少混凝土暴露时间。同时加密坝体冷却水管布置,一期通水采用个性化管理,加大其削峰力度,确保混凝土内部温度控制在设计允许的范围内。

大坝135 m以下纵缝需要接缝灌浆,要求按混凝土内部最高温度控制要求及并缝要求进行初期、中期和后期通水冷却;大坝135m以上没有并缝要求的部位进行初期和中期通水,以削减内外温差;厂房封闭块、蜗壳二期混凝土等部位混凝土进行初期通水冷却。

2.5置换、回填混凝土温控要求

1.9 混凝土表面保温

河床部位基础置换混凝土

5~9月浇筑的混凝土,10月初设施工期永久保温层,其它季节浇的混凝土拆模后立即保温,保温材料必须满足混凝土表面等效放热系数的要求,即大体积混凝土β≦2.0~3.0 W/m2?℃,大坝上游面、电站进水口等。

河床部位332m高程以下置换回填混凝土分坝段浇筑,采用大坝A区混凝土,按坝体强约束区温控标准和浇筑分层进行控制。冷却水管埋设方式与相邻坝体相同,后期冷却至13℃后,进行该部位坝体接缝灌浆。

左、右岸400m高程附近置换混凝土

该部位置换混凝土有洞内回填和三角形回填体,均采用大坝C区混凝土。三角形回填体控制最高温度28℃,埋设冷却水管,在该部位坝体浇筑之前,冷却至19℃。

洞内回填分两序跳块进行,控制最高温度31℃,埋设冷却水管,在该部位坝体浇筑之前,冷却至19℃。

拱坝坝基其它置换混凝土

拱坝坝基其它置换混凝土,深度小于等于2m的,可不埋设冷却水管,控制最高温度31℃;深度大于2m的,控制最高温度31℃,埋设冷却水管。并在相应部位坝体混凝土覆盖之前冷却到19℃。

威尼斯网站网址,2.6相邻坝段高差及最大悬臂控制要求

混凝土施工中,各坝段应均匀上升,除监理人另有指示外,相邻坝段高差不应大于12m,相邻坝段浇筑时间的间隔宜小于21天。整个大坝最高和最低坝块高差控制在30m以内。孔口坝段允许最大悬臂高度为50m,非孔口坝段允许最大悬臂高度为60m。

2.7坝体接缝灌浆温度要求

根据招标文件技术条款要求,拱坝混凝土的坝体接缝灌浆温度分高程分部位划分,并形成坝体同一高程封拱温度场的等效温差,坝体接缝灌浆温度一般较坝体平均稳定温度略低。

坝体实测接缝灌浆温度与设计灌浆温度的差值,基础约束区: 0.5℃~0℃,基础约束区范围内二期冷却不允许超冷;自由区: 0.5℃~-2℃。

在坝体达到设计要求的接缝灌浆温度后即停止二期冷却通水并施灌。当二期通水冷却结束2个月,尚未进行接缝灌浆的灌区,要重新测量混凝土温度,当混凝土内部温度超过接缝灌浆温度要求时,必须进行再次通水冷却。

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