最新永和水電站工程大壩混凝土施工溫控設計資料

1、永和水電站工程大壩混凝土溫控設計（初步）*水利勘測設計研究院二O三年六月精品文檔目錄1 工程概況 1.2 溫控設計基本資料 1.2.1 氣象資料 1.2.2 混凝土主要設計指標 2.3 溫控設計 3.3.1 壩體分縫分塊 3.3.1 混凝土溫控標準 3.4 5.4.1 優(yōu)化大壩混凝土配合比 , 提高混凝土抗裂能力 5.4.2 控制壩塊混凝土最高溫度 5.4.3 基礎約束區(qū)混凝土應盡量避開夏季澆筑 6.4.4 采取合理的澆筑層厚及間歇期 6.4.5 控制大壩混凝土施工程序并合理安排施工進度 74.6 大壩混凝土澆筑層面長間歇期的防裂措施 7.4.7 大壩混凝土通水冷卻 8.4.8 大壩混凝土表面

2、保護 1.04.9 大壩混凝土養(yǎng)護 1.14.10 大壩混凝土施工溫度監(jiān)控措施及制度 1. 21工程概況永和水電站位于山西省沁源縣郭道鎮(zhèn)永和村東沁河一級支流紫 紅河上，壩址以上控制流域面積 368km2,設計總庫容968.41萬mi， 是一座以向下游企業(yè)供水為主，兼有發(fā)電、灌溉和其他效益的綜合利 用的水利水電工程。樞紐工程由大壩（擋水壩段、溢流壩段）、壩下放空（排砂）洞、 引水洞及水電站組成，大壩采用混凝土實體重力壩，壩體結合壩頂溢 流、壩底放空（排砂）洞、電站引水洞等集中布置。壩頂全長 388m， 最大壩高40.00m,壩頂寬8.0m，壩頂高程為1152.00m。大壩擋水壩段全長255.0m

3、，其中左岸114.0m,右岸141.0m；溢 流壩段全長133.0m,布置在大壩靠近左岸主河槽的位置。壩體防滲 形式采用上游壩面混凝土防滲，壩基采用帷幕灌漿。上游面1138.2m以上為鉛直面，1138.2m以下坡度為1： 0.2 ;下游面高程1148.50m 以上為鉛直面，1148.50m以下至壩基的坡度為1:0.7。大壩混凝土工程量約 28.0萬m3，其中壩體內(nèi)部混凝土約 19.5 萬mt壩體分為21塊，從右至左編號為1#21#壩段，目前已完成 3#9#共7個壩段（樁號0+228-0+353）基礎混凝土（高程1114.0m 以下）的澆筑和壩基固結灌漿?；A混凝土厚度2.0m，澆筑工程量1.7

4、4 萬 m。2溫控設計基本資料2.1氣象資料1、氣溫沁源（1981 2010年）逐月及年氣溫資料表2-1項目名稱1月2月3月4月5月6月7月平均氣溫（C）-6.2-2.33.510.916.320.222.1極端最高氣溫（C）16.521.529.134.736.538.137極端最低氣溫（C）-27.7-25.8-16.9-8.2-1.23.88.9項目名稱8月9月10月11月12月年均平均氣溫（C）20.515.59.21.9-4.58.9極端最高氣溫（C）3534.529.125.517.8極端最低氣溫（C）7.4-2.4-11-23.1-27.12、水溫沁源孔家坡水文站2012年水溫資

5、料表2-2單位：C月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均水溫0.00.03.611.217.119.622.720.816.09.82.80.32.2混凝土主要設計指標大壩混凝土標號及主要設計指標表2-3混凝土 標號級配抗凍標號抗?jié)B標號抗沖磨限制最大水灰比使用部位備注C90203、4-0.55上、下游正常水位 以上壩面混凝土I區(qū)5303、4F150W4-0.45上、下游水位變化 區(qū)的壩面混凝土n區(qū)C90253、4W6-0.50上、下游最低水位 以下壩面混凝土川區(qū)C28203-0.50壩體基礎混凝土、廊道周邊區(qū)C90152-0.65壩體內(nèi)部混凝土V區(qū)Cbs302、3F15

6、0V0.45溢流壩面、導流墻、 橋墩、放空（排砂） 洞、引水洞進口w區(qū)C2825Cbs302、3F150V0.45胸墻、牛腿等結構 混凝土、3溫控設計3.1壩體分縫分塊壩體設橫縫，間距17.020.0m;壩基順水流方向最大長度35.0m 左右，為施工方便，不考慮設縱縫，即最大澆筑塊長度 35.0m；在放 空（排砂）洞、引水發(fā)電洞處，根據(jù)具體位置調(diào)整，但不大于上述值。3.1混凝土溫控標準1、基礎溫差基礎溫差是指建基面 0.4L（L為澆筑塊長邊尺寸）高度范圍內(nèi)的 基礎約束區(qū)內(nèi)混凝土的最高溫度和該部位穩(wěn)定溫度之差。當常態(tài)混凝土 28天齡期的極限拉伸值不低于 0.85 X 10-4、基巖 變形模量與混

7、凝土彈性模量相近、 短間歇均勻上升時，其基礎容許溫 差用下表中規(guī)定的數(shù)值?；A約束區(qū)混凝土容許溫差 t （c）表3-1距離基礎面高度h澆筑塊長度L17m以下17 20m20 30m30 40m40m至通倉(0 0.2 ) L26 2525 2222 1919 1616 14(0.2 0.4 ) L28 2727 2525 2222 1919 172、新老混凝土上下層溫差上下層溫差是指老混凝土面（齡期 28天以上）上下各1/4塊長 范圍內(nèi)，上層新混凝土最高平均溫度與開始澆筑混凝土時下層老混凝 土的平均溫度之差。根據(jù)本工程壩高、澆筑塊長度，在老混凝土上連續(xù)澆筑、短間歇 均勻上升且澆筑高度大于0.5

8、L時，上下層容許溫差一般為1520C。 澆筑塊側面長期暴露或上層混凝土高度小于 0.5L或非連續(xù)上升時，應嚴格控制上下層溫差標準。3、混凝土內(nèi)外溫差控制及壩體表面保護標準 混凝土內(nèi)外溫差應控制在1820 C。 初期氣溫驟降：大壩施工期內(nèi)每月澆筑的混凝土都有可能遭 遇降溫襲擊，新澆混凝土遇日平均氣溫在23d內(nèi)連續(xù)下降達到或超 過69C時，基礎約束區(qū)和特殊部位齡期 23d以上、一般部位3 4d以上均需進行表面保護。 中后期氣溫年變化及氣溫驟降：壩體在氣溫年變化和氣溫驟 降的同時作用下，無保護時極可能使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。 大壩施工 期內(nèi)，應視混凝土澆筑的不同月份和不同部位， 結合考慮后期通水情 況

9、進行中期通水冷卻，并采取必要的表面保護。4、壩體最咼溫度控制標準控制壩體混凝土最高溫度實質(zhì)上是控制壩體內(nèi)外混凝土溫度差。 對均勻上升澆筑塊，其各季節(jié)壩體混凝土最高溫度按下表控制。混凝土最高溫度控制標準表3-2單位：C、月份部位12月至翌年2月3月、11月4月、10月5月、9月6至8月基礎強約束區(qū)2527333334基礎弱約束區(qū)2527333536脫離基礎約束區(qū)25273336385、設計允許最高溫度根據(jù)大壩各部位穩(wěn)定溫度及上述溫控標準確定大壩各部位的設 計允許最高溫度。對于基礎約束區(qū)混凝土，可按基礎允許溫差加上壩 體穩(wěn)定溫度與壩體最高溫度控制標準比較后取其低值； 對于均勻上升 的脫離基礎約束區(qū)

10、混凝土，可按壩體最高溫度控制標準確定。44.1優(yōu)化大壩混凝土配合比，提高混凝土抗裂能力大壩混凝土配合比設計中應選用具有微膨脹性的強度等級42.5的中熱水泥，摻用緩凝高效減水劑和引氣劑，在滿足混凝土標號及抗 凍、抗?jié)B、極限拉伸值等主要設計指標前提下，盡量增大粉煤灰摻量， 降低水灰比，并要求滿足混凝土勻質(zhì)性指標及強度保證率，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。4.2控制壩塊混凝土最高溫度1、為控制壩塊混凝土最高溫度不超過設計允許的最高溫度，需 采取降低混凝土澆筑溫度、合理的層厚及間歇期、初期通水等措施。嚴格控制混凝土運輸時間和倉面澆筑坯層面覆蓋前的暴露時間?；炷吝\輸機具應設置保溫設施，使高溫季節(jié)

11、混凝土自拌和樓出機口運至 倉面澆筑坯層被覆蓋前的溫度回升率不大于 0.25。2、在高溫季節(jié)或高溫月份澆筑大壩混凝土時，應采取以下措施 降低混凝土原材料的溫度：砂和石子降溫措施：成品料的堆咼不宜低于6m并應有足夠的儲備；堆料場上搭設遮陽棚，避免陽光直射；必要時通過地弄取料。埋石（塊石）：塊石表面沖洗干凈，入倉前用低溫水充分潤濕， 以達到不影響水灰比和降溫的效果。水泥和粉煤灰的降溫措施：為防止陽光直射水泥儲罐和粉煤灰儲 罐外應包裹隔熱材料，如聚笨乙稀塑料等，避免使水泥和粉煤灰溫度 升高；剛出爐的水泥不能立即打混凝土，一是溫度高、熱量大，二是 水泥中各種配料的性能還沒有充分穩(wěn)定， 所以要嚴格檢查新進

12、場水泥 的溫度，要求水泥廠家必須是生產(chǎn)出來按規(guī)定存放一定時間（最少要 存放15d）后才能供工地使用；水泥和粉煤灰的運輸罐車必須在罐外 包裹防曬隔熱材料，避免水泥在運輸途中升溫；罐車從裝車到送至工 地，盡量避開高溫時段，以晚上運行為宜。水的降溫措施：應采取措施使混凝土攪拌用水的溫度降低，根據(jù)現(xiàn)場情況，在場區(qū)內(nèi)打一眼深井，使用地下水攪拌混凝土，井水抽至 攪拌站蓄水池內(nèi)，蓄水池外采用聚笨乙稀泡沫塑料包裹。 也可在攪拌 站安裝一臺螺桿冷水機組對河水或井水進行冷卻， 然后注入攪拌站的 蓄水池內(nèi)。機組冷卻水量要能滿足兩臺攪拌站的拌合混凝土用水。兩種辦法可獨立使用，根據(jù)氣溫情況必要時需共同使用。3、混凝土澆

13、筑溫度不得超過 28 C （相應的拌和樓出機口混凝土 溫度應不得超過25 C，施工時根據(jù)運輸、入倉情況進行具體的測定 和控制）。夏季澆筑能力要適應入倉強度要求，避免在中午高溫時間（10時16時）澆筑。高溫季節(jié)澆筑混凝土表面采取流水養(yǎng)護措施。4.3基礎約束區(qū)混凝土應盡量避開夏季澆筑若在夏季高溫季節(jié)澆筑基礎約束區(qū)混凝土， 則壩體水平受拉區(qū)范 圍較大，壩段各塊基礎約束區(qū)都呈受拉狀態(tài)， 混凝土存在產(chǎn)生裂縫的 風險。因此，澆筑大壩基礎約束區(qū)混凝土宜盡量安排在 68月份以 外的較低氣溫季節(jié)進行。若必須在高溫季節(jié)施工澆筑，則需采取各種 措施，控制混凝土的入倉溫度和最高溫度。4.4采取合理的澆筑層厚及間歇期1

14、、澆筑層厚：根據(jù)壩體結構尺寸、埋石要求、溫控要求，基礎 約束區(qū)采用的澆筑層厚為1.2m左右，不得超過1.5m;脫離基礎約束 區(qū)一般的澆筑層厚為1.52.0m,不得超過2.0m。非高溫季節(jié)可適當 增加。2、層間間歇期：應嚴格控制大壩大體積混凝土澆筑的層間間歇期和墩、墻等結構混凝土澆筑的層間間歇期，使其不少于3d，也不宜大于10d,最好控制在57天。4.5 控制大壩混凝土施工程序并合理安排施工進度1 、基礎約束區(qū)混凝土、放空（排砂）洞、引水發(fā)電洞等重要結 構部位，在設計規(guī)定的間歇期內(nèi)連續(xù)均勻澆筑上升， 不得出現(xiàn)薄層長 間歇期；其余部位基本做到短間歇連續(xù)均勻地澆筑上升。2、施工過程中各壩塊應盡量均勻

15、上升，相鄰的澆筑塊高差不大 于68m相鄰壩段高差不大于1012m相鄰壩塊澆筑時間的間隔 宜小于 30d。4.6 大壩混凝土澆筑層面長間歇期的防裂措施由于氣候、 結構或安裝要求、 施工外部環(huán)境等原因需要形成大壩 混凝土的長間歇澆筑面或澆筑部位，應采取防裂措施。1、長間歇面層50cm厚澆筑纖維混凝土：在長間歇面澆筑層的最 后一個坯層（厚50cm）的混凝土中摻質(zhì)量濃度為1kg/m3的聚丙烯纖維。2、 長間歇面層鋪設鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)距壩塊邊線的距離為5cm， 距收倉面頂面的距離為6cm此項需經(jīng)設計單位同意后提出具體要求。3、大壩右壩段基礎混凝土于 2012年 11 月澆筑完成，成為了老 混凝土，澆筑層面

16、的間歇時間較長， 新混凝土澆筑時需采取以下措施： 清除表面的水泥浮漿、薄膜、松散砂石、軟弱混凝土層、油 污等，舊混凝土面鑿毛；鋼筋上的銹斑及浮漿刷凈；清水沖洗舊混凝 土表面，在澆筑新混凝土前保持充分濕潤；澆筑新混凝土前，先鋪一 層厚度為23cm的同標號水泥砂漿。 底部增設一層鋼筋網(wǎng)，距舊混凝土表面的距離為 6cm。此項需經(jīng)設計單位同意后提出具體要求。4.7 大壩混凝土通水冷卻在混凝土內(nèi)埋設冷卻水管并通水冷卻， 以此削減混凝土水化熱溫 升和控制壩體混凝土的內(nèi)、外溫差，是大壩混凝土的主要措施之一。 根據(jù)本工程的混凝土工程量、工期計劃和施工溫控技術方案，59月份澆筑混凝土必須進行通水冷卻。1、冷卻水

17、系統(tǒng)布置：冷卻供水系統(tǒng)包括供水站（或制冷站） 、主供水管路和倉內(nèi)冷卻 水管組成，供水站、主供水管路由施工單位根據(jù)水源、 制冷機組位置、 需要同時通水的壩段數(shù)量等進行計算和布置。壩內(nèi)冷卻水管采用規(guī)格D32X 4 mm!勺鋼管（在確保管道不會被埋 石施工損壞的前提下，也可采用同管徑的高密度聚乙烯管） ，布置在 每個澆筑層的中部，呈“ S”形布置。每個澆筑倉內(nèi)為一組供水管， 每組供水管形成一個獨立的回路， 與外部供水系統(tǒng)相接。 供水管水平 面布置間距為1.5m，考慮混凝土可能會產(chǎn)生沿水管管壁的裂縫，對 大壩防滲不利，冷卻水管全部沿壩軸線方向布置。管道與兩側立面、 上下游壩面的距離控制在1.5m左右。

18、一組冷卻水管道長度不宜大于 250.0m，若超過時需分為長度大 致一樣的兩組冷卻水管道。施工時，冷卻水管采用自制U形卡固定，為防止冷卻水管受到?jīng)_ 擊破壞，在澆筑前和澆筑過程中應保持通水，發(fā)現(xiàn)堵塞、漏水現(xiàn)象， 應立即處理。在最終的通水完成后， 對冷卻水管采用水灰比 0.5:1 的水泥漿液 進行封堵。2、冷卻分期：通水冷卻分兩期進行，即初期和中期通水。3、初期通水： 在高溫季節(jié)最高溫度仍可能超過設計允許值者 , 應采取初期通水 冷卻措施以削減混凝土最高溫度。 采用冷卻水管進行初期冷卻， 在混 凝土收倉后12h內(nèi)開始。通水時間初步按2030d計，可根據(jù)預埋溫 度計的測溫結果進行調(diào)整，當混凝土溫度達到

19、2527 C后可結束初期通水或轉(zhuǎn)入中期通水。在高溫季節(jié)，初期通水結束后， 還應密切關注壩體內(nèi)部溫度情況， 如有回升趨勢，應補充通水，補充通水可采用井水或河水進行?；炷翜囟扰c水溫之差，以不超過25C為宜。管中水的流速以0.6m/s 為宜，通水流量控制在 18 20L/min 。水流方向應 24h 調(diào)換一 次，每天降溫不宜超過1C。根據(jù)當?shù)厮疁刭Y料，68月份地表水溫在20C左右，需要采取 措施降低冷卻水的水溫， 當采用井水不能滿足要求時， 需設置制冷或 制冰設備。4、中期通水： 對于高溫或較高溫時段澆筑的大體積混凝土，應進行中期通水， 以削減壩體混凝土的內(nèi)、外溫差，防止或減少表面裂縫。對于當年

20、68月份澆筑的混凝土， 應于 9月開始進行中期通水； 5月和 9月份澆筑的混凝土，于 10月初開始進行中期通水； 10月澆 筑的混凝土， 于 11 月初開始進行中期通水。 中期通水采用河水進行， 通水冷卻時間為12個月左右，以混凝土塊體溫度達到 2022C為 準，單根水管通水流量應達到 20 25L/min 。通過水溫與混凝土內(nèi)部溫度之差，不應超過 20 C,日降溫不超 過1C。5、初、中期通水分季節(jié)區(qū)別： 在高溫季節(jié)澆筑的混凝土，初、中期通水分別進行， 并將初期通 水時間延長510d,適當降低最高溫度；對 9月份以后澆筑的混凝 土則初、中期通水連續(xù)進行。在入冬前或氣溫驟降時，在做好混凝土 表

21、面保溫工作的同時， 中期通水時間提前 10d 開始，將越冬壩體混凝 土溫度由2022C調(diào)整為1820C。4.8 大壩混凝土表面保護應根據(jù)設計表面保護標準確定不同部位、 不同條件的表面保溫要 求，并應重視基礎約束區(qū)、上游面及其他重要結構部位的表面保護， 尤其應重視防止寒潮的沖擊。 所有混凝土工程在最終驗收之前都必須 加以維護及保護，以防損壞。澆筑塊的棱角和突出部分應加強保護。1 、在低溫季節(jié)和氣溫驟降季節(jié)，混凝土應進行早期表面保 護。2、模板拆除時間應根據(jù)混凝土強度及混凝土的內(nèi)外溫差確定， 并應避免在夜間或氣溫驟降時拆模。 在氣溫較低季節(jié)， 當預計拆模后 有氣溫驟降，應推遲拆模時間；如必須拆模時

22、，應在拆模的同時采取 保護措施。3、大壩的臨時暴露面，如大壩橫縫側面、倉面，在澆筑完畢后 要進行覆蓋。材料一般采用兩層1.0cm厚的聚乙烯塑料卷材外套彩條 布保溫材料，厚度不小于 2 . 0 3 . 0 c m 。為現(xiàn)場使用方便，可做成 1.5 x 2.0m的方塊。直到上層混凝土澆筑時揭開。4、大壩上、下游面為永久暴露面，應結合模板類型、材料性質(zhì)等綜合考慮，必要時采用聚苯乙烯泡沫板(導熱系數(shù)不大于0.042W/(m K)，粘貼于混凝土表面保溫。厚度不小于 2.0cm。4.9 大壩混凝土養(yǎng)護養(yǎng)護一般應在混凝土澆筑完畢后 1218h及時采取灑水或噴霧 等措施，使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)。對于新澆

23、筑混凝土表面， 在混凝土能抵御水的破壞之后， 立即覆蓋保水材料或采取其他有效方 法使其表面保持濕潤狀態(tài)。 混凝土體的所有側面也應采取類似的方法 進行養(yǎng)護?；炷吝B續(xù)養(yǎng)護時間不少于 28d。1 、倉面噴霧有條件時，在混凝土收倉后，采用噴霧進行養(yǎng)護， 在倉面上空形 成一層霧狀隔熱層， 減少陽光直射強度。 對澆不到的部位采用人工輔 助灑水養(yǎng)護，直到上一倉開始澆筑為止。2、流水養(yǎng)護 采用河水?；炷翝仓戤吅螅瑢λ袀让婧捅砻婕皶r灑水 養(yǎng)護，保持經(jīng)常濕潤； 澆筑完畢短期內(nèi)應避免陽光暴曬， 表面加遮蓋。 一般在混凝土澆筑完畢后1218h內(nèi)開始，但在炎熱、干燥 情況下應提前養(yǎng)護。 養(yǎng)護應保持連續(xù)性，不得采用時干時濕的養(yǎng)護方法。 養(yǎng)護時間不應少于混凝土的設計齡期，進入低溫季節(jié)，需要 覆蓋保溫材料進行表面保溫時，可停止養(yǎng)護。 永久暴露面采用長期流水養(yǎng)護，可采用懸掛鋼管或塑料管(25mm通水養(yǎng)護，臨時掛在模板或外拉鋼筋上，每隔 2030cm設 一個小孔，對壁面進行養(yǎng)護，通水流量1520L/min。夜間(20:00 6:00