水电站工程大体积混凝土施工温度裂缝控制研究

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1、水电站工程大体积混凝土施工温度裂缝控制研究陈悦滨广州市水电建设工程有限公司广东广州510000摘要:大体积混凝土在水电站工程中的应用也十分广泛，但大体积混凝土温度裂缝始终是应用中难以解决的质量通病，会影响到混凝土结构的安全和正常使用。为了有效控制温度裂缝的出现，木文结合某水电站工程大体积混凝土施工实例，对混凝土的温度控制措施和温控方面的要点作了深入的研宄，有效避免了混凝土出现温度裂缝，可供参考。关键词：水电站工程；大体积混凝土；温度裂缝；温控措施；后期养护随着水电事业的发展，大体积混凝土越来越多的被应用到水电站

2、工程建设当中。但与很多混凝土工程一样，大体积混凝土温度裂缝始终是应用中难以解决的质量通病。大体积混凝土由于温度差而产生温度应力并导致温度裂缝开展，温度裂缝将影响结构的防水性和耐久性，严重时还将影响结构的承载能力。因此，在大体积混凝土施工中合理控制混凝土温度，采取科学的养护措施和降温措施是减少温度裂缝和提高混凝土浇筑质量的关键因素，也是保障水电站顺利安全运行的重要措施之一。1工程概况某水电站工程所浇筑的混凝土主要以C20三级配和C25三级配混凝土为主，其中流道以下为C20W8三级配、尾水顶板和机窝二期混凝土为C2

3、5W6二级配或三级配，闸墩为C20W6三级配，填塘混凝土为C15和C20碾压混凝土。2大坝混凝土温度控制参数该水电站结构形式较为复杂，温控方案釆用ANSYS有限元软件进行建模计算，选用空间六面体八节点等参元剖分网格，基岩各面按绝热边界处理；坝体纵缝面按绝热边界处理。基岩底面加全约束，基岩垂直四个面加法向约束，坝体左右岸、上下游面为自由面。计算分层厚度为基础强约朿区1.5m,弱约朿区2m,非约束区3m。通过计算论证，为控制混凝土水化热的温度冋升，除控制混凝土从出机U至浇筑完毕的温度外，在混凝土内部铺设冷却水管并通

4、冷却水进行后期冷却。2.1混凝上浇筑参数该水电站混凝土砂石骨料生产系统与混凝土浇筑点距离3.7km。根据设计要求，高温季节混凝土拌合物出机口温度不超过12°C，混凝土运输至入仓温度允许冋升5°C，即混凝入仓混凝土温度不得超过17°C;冬季混凝土浇筑施工在常温条件下进行。2.2混凝土通水参数通水管采用柔韧性能较好的PE管，铺设冷却水管的方式和间排距根据混凝土分层厚度不同而不同。混凝土层厚1.5〜2m吋，冷却水管铺设间排距为1.5m×1.5m；混凝土层厚超过2m时，冷却水管铺设间排距为lm×

5、lm或在混凝土浇筑1.5m后铺设第二层间排距1.5m×1.5m的冷却水管。冷却水抽用基坑集水井水面3m以下的渗水，冷却水进水口温度不超过17°C,通水量为36L/min,每24h更换进、出水口一次，每个仓位通水冷却吋间为21d,只进行一期通水冷却，在达到通水吋间后对冷却水管灌注水泥浆封闭。3温控措施和要点3.1混凝土拌合混凝土拌合控制是施工阶段温控过程的首要任务，生产的成品砂石骨料必须堆放在搭设有防晒棚的场所，以防止阳光照射造成骨料温度过高。混凝土拌合过程采用风冷、水冷、冰冷等措施控制混凝土出机口温

6、度，即采用风冷砂石骨料；拌合用水使用经过降温处理的低温水，在计算用水量后，加入冰块以降低拌合物的出机UI温度。混凝土拌合过程中，要对骨料的风冷吋间、拌合用水温度、加冰量、拌合吋间等环节控制到位，过程中需要及时对每个环节进行温度测试，并根据测试结果及吋调整拌合参数，以满足混凝土出机UI的温度要求。3.2混凝土运输该水电站砂石骨料生产、混凝土拌合系统至混凝土浇筑点的距离较长，混凝土运输至浇筑点后经过门塔机吊入浇筑仓内。如何保证混凝土在运输过程中的温度冋升不超过允许值是温控的难点。结合该工程混凝土浇筑的施工特点，混凝

7、土运输采用20t厢式自卸车运输。现场使用门塔机垂直吊罐入仓，此种运输方式影响混凝土温度冋升的主要因素有：(1)车辆装车前，在拌合楼排队等候吋受阳光照射导致箱体温度升高，据检测，夏季车辆在光照下排队吋间较长，箱体的温度可达到35°C〜40°C甚至更高，混凝土装车后会直接导致温度快速升高；(2)厢式车辆在高温季节受阳光直射，混凝土温度冋升较快，II车内混凝土表面水分蒸发量较大；(3)车辆到达浇筑点后需尽快入仓浇筑，若奋其他因素影响，停留吋间过长，温度冋升也会超过允许值。针对上述问题，施工过程中采取了以下方法予以解决

8、：(1)该工程运输路线上距混凝土拌合站约600m处奋一条隧洞，在夏季施工时，排队的车辆在洞内等候，从而避免了阳光照射车体的吋间过长，冇效地解决了车厢温度过高的问题；(2)对车辆厢体制做遮阳篷，混凝土运输过程使用遮阳篷覆盖，防止阳光直接照射混凝土，从而解决了混凝土在运输过程中温升较快的问题；(3)加强施工组织管理力度，加强门塔机等设备的检修力度，确保混凝土运输至现场后能在最短的吋间内入仓