溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制

溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制

溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制<湖南水利水电)2olo年第4期;奚洛;废小电站大坝;昆蕊士温度控铜I谢卫东(中国水利水电第八工程有限公司长沙市410007)【摘要】溪洛渡水电站拦河大坝为混凝土双曲拱坝,对混凝土的温度控制要求较高.文章根据混凝土温度控制标准,进行混凝土温度控制计算,提出混凝土温度控制及防裂综合措施.实践证明温控及防裂综合措施是有效的,可供类似高拱坝混凝土温控及防裂措施提供借鉴.【关键词】混凝土温度控制裂缝1概述1.1工程概况金沙江溪洛渡水电站工程是我国西电东送中线的骨干电源之一,位于四川省雷波县和云南省永善县交界处的金沙江干流上,水电站枢纽由拦河大坝,泄洪建筑物,引水发电建筑物组成.电站总装机容量13860MW.拦河大坝为混凝土双曲拱坝,建基面高程324.5m,坝顶高程610.0ill.1.2混凝土温控特点,难点(1)坝址区夏季气温较高,持续时间长(4～9月月平均气温均高于22℃,7,8月月平均气温高达27.1℃),要求相应时段的混凝土原材料降温幅度大.混凝土原材料温降问题较为突出:(2)冬季多风且气候干燥,混凝土表面水份散发较快,需加强混凝土表面养护,防止混凝土表面裂缝的出现;n(3)拱坝中部孔洞多,结构复杂,施工难度大.底部厚度大,基础约束作用强,相应的温度控制标准严,难度大;(4)陡坡坝段基础约束作用强,允许基础温差小,温度控制难度大.2混凝土温度控制标准2.1基础温差标准f表11囊1夹坝允许基础温差表℃2_2上下层温差标准老混凝土位于约束区时,上下层温差为15~C;老混凝土位于自由区时.上下层温差为18~C.2.3内外温差标准内外温差为混凝土内部平均温度与当月月平均气温之差,根据外界不同的气温条件,溪洛渡大坝控制混凝土内外温差≤16℃.2.4混凝土内部允许最高温度标准根据以上各种温控标准.确定混凝土内部允许最高温度要求如表2.表2大坝混凝土最高温度限制裹薯qC0琐段.部位月份————————————_————●查竺鉴垦!丝一竺竺苎:墨:曼L约氧区1-12≤28《∞l钮每区1~311-12乓曩|4~10≤弘誊3施工期大坝混凝土温度控制计算3.1混凝土出机口温度混凝土出机口温度主要取决于拌和前各种原材料的温度.利用拌和前混凝土原材料总热量与拌和后流态混凝土的总热量相等的原理.可求得混凝土的出机口温度T0.n施工中各时段满足设计浇筑温度控制要求的混凝土出机口温度(表3).3.2混凝土入仓温度计算根据混凝土出机口温度,气温,太阳辐射热引起的气温升高值,混凝土在运输装料,卸料,转运等过程中热交换系数以及混凝土在运输过程中的热交换系数,计算出混凝土人仓温度结果(表4).3.3混凝土早期最高温度计算以设计要求的温控标准作为标准.根据内部最高温度计算公式,反推出在不同时段,不同部位施工混凝土时所必须采取的综合温控措施.具体计算结果及综合温控措施如表5.谢卫东,,溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制表4混凝土入仓温度计算结果表℃表5不同时段,不同综合温控措施下大坝混凝土计算内部最高温度汇总表℃注:表中l,Ⅱ,Ⅲ分剐表示一期通水冷却时冷却水管的不同埋设方式.I表示水管间距1.0~1.0,II表示水管间距1.0x1.5,Ⅲ表示水管闻距1.5x1.5(水平间距×垂直间距);A:保温被覆盖,B:仓面喷雾,C:个性化通水,D:表面流水养护.4大坝混凝土温度控制与防裂综合措施4.1优化混凝土配合比,提高混凝土抗裂能力选择发热量较低的中热水泥,较优骨料级配和优质粉煤灰,优选复合外加剂(减水剂和引气剂),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,降低混凝土内部温度.4.2合理安排混凝土施工程序,进度及时段基础约束区,导流底孔,泄洪深孔和表孔等重要结构部位混凝土,在设计规定的问歇期内连续均匀上升,n不出现薄层长间歇;其余部位基本做到短间歇均匀上升:尽量缩短固结灌浆时间;基础约束区混凝土尽量安排在10月～次年3月气温较低季节浇筑.避开4～9月高温季节.无法避开时尽可能避开白天高温时段.4.3采用综合温控措施.降低混凝土出机口,入仓及浇筑温度降低混凝土浇筑温度主要从降低混凝土出机口温度和减少运输途中及仓面的温度回升两方面考虑.(1)混凝土骨料采用深地弄取料,并采取加片冰,加制冷水拌和及粗骨料一,二次风冷以降低混凝土出机口温度.(2)施工过程中需规划好供料平台侧卸车运输与卸料流程.使混凝土运输与卸料平畅,缩短混凝土运输时间.尽量减少不必要的倒运.(3)高温季节浇筑混凝土时拟在仓面喷雾,以降低仓面气温;加快混凝土入仓速度和覆盖速度,在混凝土浇筑过程中.混凝土振捣密实后立即用20mm厚聚乙烯保45谢卫东,,溪洛渡水电站大坝混凝土温度控制温被覆盖度.(4)高温和较高温季节的混凝土浇筑完成后,采用自动喷水器对已浇混凝土进行不问断洒水养护,保持仓面潮湿,使混凝土充分散热.(5)控制混凝合理土层间间歇期,层问间歇期不能过短也不能过长.对于1.5m层厚,控制层间间歇(5～7)d左右;3.0m层厚,控制层间间歇(5～21)d.4.4混凝土通水冷却(1)一期通10℃冷水l1～28d左右,流量2.5m3/h左右,用以削减混凝土水化热,将混凝土内部最高温度控制n在设计允许的范围内;一期通水结束后闷温(3—5)d,然后进行中期冷却.表6为大坝混凝土一期冷却目标温度控制表.裹j8—__——__々强大坝混凝土一期冷却目标温度控制表℃坝段月份——坝段编号:7^22坝段编号:1'-6,23"--31(2)中期冷却的目的是防止一期冷却后混凝土温度回升,减小二期冷却降温幅度和减小内外温差.中期冷却控温阶段拟采用10℃冷水,0.2m左右的小流量进行温度控制.中期冷却降温阶段通水温度为10~C冷水,流量(0.5-1.O)ma/h左右.(3)二期通8oc冷水,流量1m左右,具体流量根据现场测温数据进行调整,将混凝土内部温度在规定的时间内强迫冷却至接缝灌浆温度,以加快坝体接缝灌浆施工进度.4.5混凝土表面保护(1)混凝土浇筑过程中,仓内气温高于23℃时,混凝土振捣密实后.混凝土坯层面上立即覆盖等效热交换系数B≤20kJ/(m?h?℃)的保温材料进行隔热.(2)混凝土浇筑收仓后,仓内气温高于20℃时,约束区混凝土层面上应立即覆盖等效热交换系数B≤10id/m?h?oC)的保温材料进行隔热12h.但隔热时间最长不超过24h,揭开隔热材料后进行湿养护.(3)新浇混凝土层面采用湿养护方法,在养护期间进行连续不问断的养护以保持表面持续湿润,或养护到n新混凝土覆盖或保温覆盖为止(4)拱坝横缝面拆模后,立即覆盖等效热交换系数13≤10.0kJ/(mz?h?oC)的保温材料进行保温,保护材料紧贴被保护面.(5)拱坝上下游面及泄水孔洞部位拆模后.粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板进行全年保温隔热保护,聚苯乙烯泡沫塑料保温板厚度为:上游面50mm,下游面30mm.5结语溪洛渡水电站大坝混凝土自2009年3月份开浇以来,除在基础约束区由于坝基建基面地质条件较差,基础固结灌浆要求高,施工时间较长,造成了部分固结灌浆盖重混凝土仓面因表面长间歇形成了裂缝外.大坝基础处理完成后,混凝土裂缝基本没有出现,说明了大坝混凝土温控及防裂综合措施是有效的.可以为以后类似高拱坝混凝土温控及防裂措施提供借鉴.(收稿日期:201O-05—19),''''l,,'''',l,'',',l,,lll',l●,,l''',,,●'l','l,'l,','',,lll',l'',''',',l'''''ll,'●','',(上接第36页)2改进混凝土预冷工艺措施的方向目前混凝土预冷出机口温度主要受制于胶凝材料和砂(细骨料)的影响较大,尽量减小胶凝材料水化热,砂的含水率,将使控制混凝土的出机口温度变得容易如今后在胶凝材料中加入一种添加剂后.既保证混凝土的强度和质量性能不发生变化,又能减少在搅拌中胶凝材料的水化热量,这样可以简化目前的混凝土预冷工艺措施.砂的含水率在很大程度上影响着混凝土的出机口温度,经过多次试验检测砂的温度基本上与当地的平均气温相等.砂的含水率大,同时还直接影响到混凝土拌制时n加冰,加冷水的量,使混凝土预冷工艺措施变得复杂.目前砂石加工工艺的改进,半干化生产使砂的含水率相对以前已经有所降低,在同容量的混凝土材料中可以多加一些冰或冷冻水,使混凝土的出机口温度达到设计值变得容易控制.当砂的含水率降到接近于零时,砂很干燥不容易结块,使对砂进行风冷降温成为可能.如果能将砂的温度降一个理想的温度值时,是优化混凝土预冷工艺措施迈进了关键的一步,将改变传统的工艺措施.原来需要二次粗骨料风冷的混凝土预冷工艺措施,现在可能只需要一次粗骨料风冷就可以达到原来的效果.总之减小胶凝材料的水化热的量和降低砂含水率是改进混凝土预冷工艺措施最有效的办法.也将为节能减排作出重大的贡献.(收稿日期:2010-05—28)