高寒地区大体积混凝土临时越冬保温技术.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第6期高寒地区大体积混凝土临时越冬保温技术李绍辉1,宋名辉1,陈自强1,彭旭光1,苗强2,苗国权2(1.中国水利水电第十六工程局有限公司,福建福州350003;2.丰满大坝重建S--程建设局,吉林吉林100053)关键词:高寒地区;大坝越冬;临时保温技术doi:10.13928/j.cnki.wrahe.2016.06.030中图分类号:TV544.91文献标识码:B文章编号:1000-0860(2016)06—0120.04丰满大坝重建工程地处东北严寒地区,根据工程所在地气象站资料统计:多年平均气温为4.9℃;极端最高气温37℃;极

2、端最低气温一42.5℃。冬季时节大坝上、下游面混凝土温度梯度、内外混凝土温差均很大,在如此不利条件下进行碾压混凝土坝施工,如何解决入冬前浇筑的半成品及坝体成品混凝土的保护,控制大坝表面温度应力,防止大坝危害性裂缝的产生至关重要。1越冬保温设计要求大坝越冬顶面采取两层2cm厚的聚乙烯保温被+13层2cm厚棉被进行保温,其等效放热系数不大于29.79l(J/(m2·d·℃)。首先在越冬层面铺设一层塑料薄膜(厚0.6mm),然后在其上面铺设2层2cm厚的聚乙烯保温被+13层2cm厚棉被,最后在顶部铺设一层三防帆布,其等效放热系数不大于29.79l(J/(m2·d·℃)。

3、三防帆布上部采用砂袋进行压盖,砂袋梅花形布置,间距1.5m,同时越冬上、下游和侧面用砂袋设置防风墙,墙高0.8m。大坝越冬侧面采取8cm厚XPS板进行保温,其等效放热系数不大于29.79kJ/(m2·d·℃),保温措施同顶面。由于越冬面上、下游和侧面部位均属于棱角双向散热,因此加强越冬面以下3.0m高范围内混凝土的表面保温措施,上、下游面聚氨酯硬质泡沫喷涂厚度加厚至15cm,侧面的XPS板加厚至16cm。2越冬保温实施方案2.1水平面越冬保温方案2.1.1保温方案根据原设计方案,2015年大坝水平越冬顶面所120需覆盖材料保温棉被达120万m2,工程所在地区冬季较

4、为潮湿,次年保温被揭开后需进行翻晒后才能进行储存。根据工程所在地气候条件,4月份逢雨季,保温被极易吸水,需要有足够的场地进行翻晒。保温棉被极易吸水,在覆盖施工过程中保温棉被吸水后会大大提高导热系数,从而影响保温效果。为了使大坝越冬表面保温达到更好的效果,工程施工中通过市场调研和技术分析,提出采用1层塑料薄膜+9层2cm厚橡塑海绵+1层三防帆布优化方案,该保温方案所采用的橡塑海绵材料具有吸水率低、密度小、保温性能好、导热系数低、施工方便以及耐火等级高等优点。水平越冬层具体保温方案如下:首先在越冬层面铺设一层塑料薄膜(厚0.6mm),然后在其上面铺设9层2cm厚橡塑海

5、棉,最后在顶部铺设一层三防帆布,其等效放热系数不大于29.79kJ/(m2·d·℃)。三防帆布(10mX10m)搭接部位采用砂袋连续压盖,同时越冬上、下游和侧面用砂袋设置防风墙,墙高0.8m(见图1)。2.1.2保温方案放热系数复核依据大坝保温被厚度根据《混凝土重力坝设计规范》(SL319--2005)要求进行计算确定。根据设计规范要求,表面保温混凝土表面与保温层间的放热系数计算式为卢=1/(1佃。+∑hi/A。七,kz)(1)式中,口为保温层外表面与空气间放热系数;h为保收稿日期:2016-03.27作者简介i李绍辉(1982一),男,工程师。WaterReso

6、urcesandHydropowerEngineeringVol47No.6砂袋压盖李绍辉,等∥高寒地区大体积混凝土临时越冬保温技术图1大坝混凝土临时越冬保温方案示意温层厚度;A为保温材料导热系数(见表1);k。为风速修正系数(见表2);后:为潮湿程度修正系数,潮湿材料取3—5,干燥材料取1。表1相关材料的导热系数材料名称温度/℃导热系数/W·(m·℃)橡塑海棉板400.04l皮棉4.1O.03聚苯乙烯100O.08聚苯板0.04l水0.54挤塑板XPS250.028巴斯夫BASF聚氨酯(喷涂型)0.023表2风速修正系数kl保温层透风性风速<4m/s风速>4m/

7、s易透风保温层(稻草锯末等)不加隔层2.63.0外面加不透风隔层1.61.9内面加不透风隔层2.02.3内外面加不透风隔层1.31.5不透风保温层1.31.52.1.3橡塑海棉板厚度复核计算根据计算结果水平越冬面需覆盖0.18m厚橡塑海棉板(即9层2em厚橡塑海棉板)可满足越冬保温设计要求,具体计算成果如表3所列。2.1.4橡塑海棉保温被与棉被应用优缺点比较分析(1)橡塑海棉为难燃保温材料,防火等级为B1级,而棉被为易燃保温材料,因此采用橡塑海棉作为保温材料,更用利于保温被覆盖、越冬、次年保温被水利水电技术第47卷2016年第6期揭除施工以及储存过程安全管理。表3

8、不同厚度橡

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