糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土温度控制浅析

《糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土温度控制浅析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

36李志，董立安，王奇峰．糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土温度控制浅析文章编号：1006-2610(2012)S2—0o36—05糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土温度控制浅析李志，董立安，王奇峰(中国水利水电建设工程咨询西北公司，西安710075)摘要：糯扎渡水电站左岸开敞式溢洪道工程具有泄量大、水头高、流速大等特点，如何避免混凝土裂缝的产生，尤其是贯穿性裂缝的产生，是混凝土质量控制的重点及难点，而裂缝控制的重点是控制混凝土内部最高温度。结合溢洪道工程特点，通过对各个施工环节质量控制，延长混凝土内部最高温度出现的时间，降低混凝土内部最高温度，满足了混凝土温度控制要求，从而降低混凝土裂缝发生的危险。关键词：温控混凝土；温度控制；抗冲耐磨；糯扎渡水电站中图分类号：TV431；TV523文献标识码：AAnalysisonTemperatureControlofScouring-&Wearing—ResistanceConcrete．NuozhaduHydropowerProjectLIZhi，DONGLi-an，WANGQi-feng(ChinaHydroConsultingEngineeringCorporation，NorthwestBranch，Xi'an710075，China)Abstract：TheopenspillwayofNuozhaduHydropowerPr~ectonleftbankfeatureshighdischarge，highheadandhighvelocity，etc．Howtoavoidoccurrenceofcracksespeciallythroughcracksinconcreteisthekeyanddificultpointsforthequalitycontrolofconcrete．Thekeypointforcrackcontrolistocontrolthehighestinteriortemperatureofconcrete．Incombinationwithfeaturesofthespillwayworksandthroughthequalitycontrolofconstructionsteps，timeforoccurenceofthehighestinteriortemperatureofconcreteisprolonged，thehigh—estinteriortemperatureofconcreteisdecreased，andrequirementontemperaturecontrolofconcreteissatisfied．Accordingly，risksoncracksinconcretearereduced．Keywords：temperature-controlledconcrete；temperaturecontrol；scouting&wearingresistance；NuozhaduHydropowerProject板、边墙及挑流鼻坎，C55W8F100抗冲耐磨防空1T程慨况蚀混凝土总量超过14．15万m，底板浇筑尺寸最大糯扎渡水电站位于云南省普洱市和澜沧县交界为120InX15m，抗冲耐磨混凝土质量控制，尤其是处的澜沧江下游河段上，是澜沧江中下游河段水电混凝土内部温度控制尤显重要。规划“二库八级”电站中库容和装机规模最大的工2温控混凝土控制的必要性程。开敞式溢洪道前沿宽度151．5ITI，设8个15mX20in的表孑L，泄槽分为左、中、右3个水利特性基本为避免大体积混凝土因内部温度过高而产生温一致的槽。溢洪道缓槽段底坡1．332％，陡槽段底度应力，并发展成温度裂缝，从而影响结构安全性、坡23％。溢洪道最大泄量313181TI／s，相应泄洪水稳定性及耐久性，需采用必要的施工措施。从各个头182．21TI，泄洪功率达55860MW，最大流速为52施工环节人手，采取行之有效的保障措施，以降低混m／s。其最大泄洪功率、最大流速居世界岸边溢洪凝土内部最高温度，确保混凝土内部最高温度满足道首位。采用抗冲耐磨混凝土的部位为泄槽段底设计最低要求。糯扎渡水电站坝区多年平均气温21．7℃，极端最高气温40．7c【=，对温度控制极为不收稿日期：2012-09-26利。如何在高难度、高标准、严要求的情况下，控制作者简介：李志(1986一)，男，湖北省十堰市人，助理工程师，从抗冲耐磨混凝土浇筑温度，确保抗冲耐磨混凝土内事水利水电工程咨询与管理工作．部最高温度满足设计要求，后期运行过程中，不出裂 西北水电·2012年·增刊237缝或少出裂缝成为工程重点及难点，开展混凝土温混凝土配置强度(C18055)=55MPa+1．645×控技术研究工作，采取综合措施降低混凝土内部最5．0MPa=63．2MPa；高温度是首先要解决的问题]。混凝土塌落度控制范围为5．0～7．0om；湿筛含气量控制范围为3．0％～4．0％。3混凝土温控设计标准及要求4．1．1胶凝材料选择根据设计技术要求，溢洪道混凝土温度控制标减少混凝土初期水化热是控制混凝土最高温度准见表1～3。的有效方法。减少混凝土初期水化热最有效的办法表1温控标准表就是采用自身水化热小的水泥，可选择中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥，从业主提供的备选厂家中，经过试验比对以及借鉴小湾水电站的成功经验，采用云南省祥云建材(集团)有限责任公司生产的中热水泥取得了比较好的效果。表2混凝土内部温度控制表优质粉煤灰的掺人可以降低水泥用量，减少用水量，降低混凝土初期水化热，改善混凝土拌和物的和易性，增强混凝土的可泵性，减少了混凝土的徐变，减少水化热、热能膨胀性，提高混凝土抗渗能表3不同浇筑季节混凝土通水冷却参数表力⋯。试验证明，采用云南宣威发电粉煤灰开发有浇级配进温参考通水流量最大降温速率通水结束／(m3·h。)／(℃·d一)混凝i温度限公司生产的I级粉煤灰能够保证混凝土的强度等前5天5天以后前5天5天以后／各项性能满足设计要求，同时将掺量控制在20％取4-10月12-141．21．526281．5—1．8得比较好的效果。——0．5一1．2≤1≤0．5_=l旦14-161．2—1．524264．1．2砂率选择翌年3月二级配从室内试配结果以及抗冲耐磨仿真试验仓混凝土浇筑情况分析，掺加聚丙烯纤维混凝土和易性好4采取温控措施于不掺聚丙烯纤维混凝土，二级配混凝土和易性好4．1混凝土原材料及混凝土配合比控制于三级配混凝土。综合室内及现场实际情况，三级加强对混凝土骨料质量控制工作，及时对皮带配混凝土比二级配混凝土砂率低5％，二级配掺聚机生产骨料进行常规试验检测工作，同时为确保粗丙烯纤维砂率取值35％。骨料级配连续性控制，重点加强粗骨料中径含量控4．1．3单位用水量选择制，发现检测项目不满足设计要求时，及时进行调从混凝土拌和物试验结果分析，混凝土掺入聚整，复检合格后方可大批量生产。对进场掺和料、外丙烯纤维后，混凝土单位用水量增加7km左右，加剂以及胶凝材料进行进场检测，合格后方可允许需要采用高性能减水剂来调节需水量，同时改善混进行混凝土生产。同时加强水泥与胶凝材料适应性凝土和易性。聚羧酸系减水剂在许多工程成功使试验检测工作，多管齐下，确保生产混凝土质量达到用，已获得普遍认可，在高性能混凝土中具有不可替优良水平_3J。代的优势。本工程采用江苏博特新材料有限公司生同时，严格按照混凝土配合比设计要求，积极开产的JM—PCA缓凝高效减水剂，通过试验论证，掺展配合比设计工作，经过一系列试验，分析、比对试量控制0．9％时混凝土和易性最合适。单位用水量验数据，选取最优配合比参数。125kg，此时混凝土拌和物性能最好。通过配合比混凝土配合比设计要求：室内试验，得出糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土配混凝土设计指标ClR055W8F100二、三级配常态合比如表4。混凝土；4．2出机口温度控制混凝土概率度系数t=1．645；强度标准差=从水泥水化热原理来看，当胶凝材料供货厂家、5．0MPa：用量确定后，影响水化速度的主要因素就是温度和 38李志，董立安，王奇峰．糯扎渡水电S-程抗中耐磨混凝土温度控制浅析浓度，而水泥浆液浓度已通过水灰比确定，水灰比仅对溢洪道混凝土的综合性能、施工工艺、外观质量均通过阶段调整、优化，实际生产过程中，水灰比不可有极高的要求；高温条件下抗冲耐磨混凝土温度和调，可控的就是温度，从温升曲线来看，前期温升速裂缝控制存在较大难度。为寻求适合糯扎渡水电工度呈逐渐加大的形势，温度在水化速度中处于主导程抗冲耐磨混凝土施工方法和技术参数，并对施工地位；到了一定的时间后，温度上升速度下降，浓度中可能出现的特殊情况的处理方法进行探讨，在溢在水化速度中处于主导地位，图1，2所示(浇筑温洪道抗冲磨防空蚀混凝土正式施工前进行混凝土工度19℃，普通水泥、未通冷却水)。艺试验。探索抗冲耐磨混凝土温度和防裂的关系，表4抗冲耐磨混凝土常用施工配合比表验证分层分块与防裂的关系。积极开展温控措施及内外温度监测试验(不同冷却水管布置方式对比、不同通水温度对比、不同通水时间对比、混凝土0．38125263660．9681569696—2．960．026内外温差的变化规律)；混凝土养护试验(采用流水养护、养护剂养护和覆膜养护对比试验)。通过工艺仿真试验开展，为后续混凝土施工温控防裂提供经验，保证实体工程质量。表5混凝土出机口温度计算表图1混凝土绝热温升曲线图出机口温度／℃图2混凝土内部温度变化曲线图4．4运输及浇筑过程中温控措施鉴于混凝土水化速度与温度成正比关系，温度考虑施工混凝土浇筑运输道路布置，拌和楼出越高，水化越快；水化越快，对应水化热越大，而水化机口至仓面路程较远，同时夏季气温较高，为了避免热无法在短时间内散失，从而使混凝土内部温升既运输过程中温度回升过快，通过综合考虑小塌落度高又快，导致内部最大温升过高。平板车运输，运输线路中必须采用有效的隔热遮阳通过对混凝土制冷及拌和系统的场地布置、设措施并减少运输次数，旱季高温季节在吊罐或料斗备选型、配套等综合因素分析，通过采用“地笼取料外壁设置隔热被。尽量利用早、晚或夜间气温较+皮带机封闭+2次风冷(骨料风冷料仓+拌和楼)+低的时段进行浇筑，加快混凝土入仓覆盖速度，缩短片冰+冰水”等综合预冷工艺生产温控混凝土，与原混凝土浇筑时间。同时在抹面作业面采用搭遮阳棚系统相比增加二次风冷系统，增大了拌和系统的制作业。严格控制混凝土人仓温度在15o【=以内，浇筑冷能力，将骨料风冷至3，将原出机口温度不大于温度在18℃以内。当浇筑仓内气温高于25℃时，14℃的标准降低到10℃。混凝土出机口温度计算采用雾状喷雾机进行仓面喷雾，喷雾时控制雾滴直见表5。径在40～8Om，防止雾滴进入混凝土，造成混凝土4．3开展抗冲耐磨混凝土工艺仿真试验水灰比改变。喷雾范围覆盖整个仓面，形成低温、高糯扎渡水电站溢洪道泄洪功率、最大流速等指湿的良好小气候，减少运输、浇筑过程中的混凝土温标居世界岸边溢洪道首位。高流速、大流量、高强度升，取得很好的效果。 西北水电·2012年·增刊2394．5预埋冷却水管通水冷却特在浇筑块内埋设电阻式温度计，未预埋检测仪器混凝土薄层浇筑后，在水化热作用下温度上升的混凝土内部最高温度临时测量采用简易测温管测较快，在2—3d达到最高值。由于底板抗冲耐磨混量。基岩内部温度计的埋人深度为表面以下30±1凝土层厚较薄(缓槽段0．8m，陡槽段1m)，受外界em；混凝土内部温度计埋人深度为距混凝土表面70气温影响较大，最高温度出现后混凝土温度随外界±1cm，混凝土内部温度计与面层钢筋捆绑。并通气温变化而变化。同时通水冷却一方面有效控制了过电缆从侧模引出，不得从过流永久面引出。初次混凝土最高温度，达到削峰作用，也一定程度上减少观测是在混凝土覆盖层进行，以后每4h一次；每一了混凝土内外温差，均化了混凝土温度分布，通水冷次均完整地记录下测温时间、混凝土内部和基岩内却作用下的混凝土内部最大应力减少明显。各温度计的温度值、冷却水初始温度、流出浇筑块的为有效保证混凝土内部温升不高于设计要求，水温以及通水流量等相关数据，且尽量保证测进出并保证混凝土内外温差处于设计允许范围内，有效水温度和流量的时间与监测内部温度的时间保持一降低混凝土温度应力，确保混凝土浇筑成型质量，采致，及时对观测数据进行数据采集，并将数据发给相用预埋冷却水管通水冷却。通水冷却管材采用外径关人员进行分析，利用观测成果指导通水调节，确保不小于25mm的金属管，预先加工成弯段和直段2混凝土内部最高温升满足要求。部分，采用丝扣、法兰等方法，确保接头连接牢固，不4．7加强混凝土表明保护和养护得渗水。在仓内拼装成蛇形管圈，底板抗冲耐磨混对混凝土收仓仓面及暴露的侧面进行保水养凝土水管水平间距为1．5m；边墙及中隔墩抗冲耐护，采用洒水、表面流水等有效方法是混凝土表面保磨混凝土水管间距按1．5m×1．5m(水平×垂直)控持潮湿状态。保水养护从混凝土终凝后开始，保水制。冷却水管距周边、缝面、混凝土顶面的距离0．8养护不小于180d，避免养护面干湿交替，对空气流—1．5m，蛇形水管一般布置在每个浇筑层的底部，通较严重的部位，适当延长养护时间。蛇形管不允许穿过各种缝及各种孔洞。进出口处管由于混凝土早期温升较高，混凝土浇筑后立即口外露长度不应小于20em，并对管口妥善保护，防覆盖保温材料，不利于早期混凝土表明散热，对控制止堵塞。在混凝土开仓浇筑前，应对铺设好的冷却最高温度不利，通过试验混凝土内部最高温度比不水管进行通水检查，如发现渗漏和堵塞现象，应立即进行保温时高约2．5～3．5℃；若待混凝土最高温度处理，同时保证混凝浇筑过程中不破损。出现后在覆盖保温材料，则不会影响混凝土内部最混凝土下料时即开始通冷却水，连续进行，每高温度，且对减缓后期降温速率有一定的影响。1O24h变换一次流向。冷却水进水温度控制在12～月一翌年4月混凝土浇筑后第7d开始对暴露表面l5℃，1～5d通水流量控制在1．5—1．8m／h，每天覆盖等效热交换系数≤9．0kJ／(m．h．oC)的聚苯最大降温速率不超过1cI=；5d后通水流量控制在乙烯泡沫塑料板进行表面保护，保护至溢洪道过水0．5～1．2m／h，每天最大降温速率不超过0．5℃；前。5_9月浇筑的混凝土，在进入10月份之前开通水冷却结束温度控制在26℃，混凝土允许最高温始对暴露表面覆盖等效热交换系数≤9．0度控制在36℃以下。通水温差控制在22℃以内，kJ／(m．h．℃)的聚苯乙烯泡沫塑料板进行表面保混凝土内外温差控制在20℃以内。混凝土浇筑完护，保护至溢洪道过水前。成后即开始采用等效热交换系数B<55温度监测成果分析kJ／(m．h．℃)的保温、保湿材料进行覆盖。并将通水冷却记录形成温控周报、月报，发现检测结果不符根据不同时段浇筑溢洪道抗冲耐磨混凝土温度合温控施工技术要求时，及时采取措施予以处理。计应力的分布和变化规律计算结果，结合工区气象通水冷却准备结束时，应进行全面的闷水测温，以确条件，设计提出将全年分为高温季节(4—10月)和定冷却效果是否达到要求，若未达到要求应继续通低温季节(11月一次年3月)2个时段，推荐混凝土水，直至达到要求。容许最高温度分别按照36和34控制。4．6加强混凝土内部温度检测根据现场二级配抗冲耐磨混凝土实际浇筑过程为了检测抗冲耐磨混凝土内部温度变化情况，测量资料，出机口混凝土温度检测结果处于 李志，董立安，王奇峰．糯扎渡水电工程抗冲耐磨混凝土温度控制浅析8．8～10．3℃之间，平均值为9．3oC。混凝土浇筑温度检测结果处于10．5～14．8。【=之间，平均值为12．0cI=，达到优良标准。通过对预埋电阻温度计检测，低温季节混凝土内部最高温度34．3℃，最低温度31．4℃，平均值为33．7℃。从溢洪道抗冲耐磨混凝土首仓温度观测曲线图(见图3)可以看得出，通过一系列温控措施，混凝土内部最高温度满足设计要求，且峰值延迟出现，经过约80h出现峰值，此图3温度观测曲线图后温度缓慢下降，温控效果凸显j。通过进一步细化温控措施，特别是高温季节严格执行温控措施，施参考文献：T过程中加强温控工作的精细化、动态化管理，克服周厚贵，舒光胜．龙滩大坝碾压混凝土温度控制的难点及措施各环节的脱节现象，确保了温控混凝土质量。[J]．红水河，2004，23(3)：5—9曾利平．锦屏一级水电站大坝混凝土施工温控综述[J]．人民6结语长江，2011，(s2)：85—87．通过优化混凝土配合比，降低出机口温度]，J并加i谢玲玲．混凝土i温控技术措施—l卜l—以四川千佛岩水电站工程强运输及浇筑过程温升控制，预埋冷却水管通水冷为例[J]．技术与市场，2012，(01)：57．纪建林．三峡工程拌和系统混凝土温控[J]．西北水电，2003，却以及加强混凝土养护及保护等温控措施，降低了(04)：14—16．混凝土内部温度峰值，并延长峰值出现时间，消除和刘文．彭水水电站变顶高尾水隧洞出口塔体混凝土温控技术减少抗冲耐磨混凝土裂缝发生可能性。从目前裂缝[J]．云南水利发电，2010，26(6)：99—102．普查及裂缝成因分析成果来看，糯扎渡水电站抗冲韩燕，李翔，刘心庭，刘智光．锦屏高拱坝施一r期温度场仿真分耐磨混凝土综合温控措施有效，取得了良好的应用析[J]．水电站设计，2004，(04)：19—23，】8．效果韩燕，欧阳建树，黄达海．大坝混凝土运输及浇筑过程中温度回升研究[J]．水电能源科学，2010，(11)：100—103．********÷{}{}{l}_{l}÷}帅***********+}******(上接第28页)表11粗骨料检测成果统计表表10细骨料检测成果统计表及资源，因地制宜，引入外来水或其它资源。利用Qc知识，不断通过PDCA循环，持续提高质量。参考文献：[1]杨进博，陈新，蒲元威，廖元元，庹金松，翟科，梁博基于动态规划的土石方调配系统研究与应用[J]．西北水电，20l2，(03)：58-61．5结语[2]廉慧珍．砂石质量是影响混凝土质量的关键[J]．混凝土世界，2010，(08)：30—34．质量与进度是砂石生产过程中永恒的主题，系『3]DL／T5144—2001，水工混凝土施工规范[s]．北京：中国经济统生产过程中，在保证透筛率的前提下，增加供料出版，2002．量，降低工程成本，并建立实验检测一生产预警一调[4]DL／T5113．1—2005．水利水电基本建设工程单元工程质量登整一实验检测的联动机制，保证质量，利用现有地形记评定标准[s]．北京：中国电力出版社，2005．