山口電站大壩工程碾壓混凝土夏季高溫施工措施

1、山口電站大壩工程碾壓混凝土夏季高溫施工措施摘要：闡述山口電站大壩工程碾壓混凝土夏季高溫施工時(shí)充分發(fā)揮碾壓混凝土水泥用量少、水泥水化熱低、混凝土收縮孝徐變度小及混凝土儲(chǔ)熱量少等特點(diǎn)，進(jìn)展高溫季節(jié)不連續(xù)施工的方法。關(guān)鍵詞：碾壓混凝土高溫季節(jié)施工我國(guó)的壩工研究人員對(duì)高溫季節(jié)施工雖已有深化的研究，但還沒(méi)有一個(gè)碾壓混凝土壩工程全面完好地施行，已完工及正在施工的工程如銅街子、石板水、大廣壩、棉花灘電站等工程都避開(kāi)高溫季節(jié)施工，即是說(shuō)，碾壓砼筑壩技術(shù)開(kāi)展到今天，進(jìn)入夏季高溫季節(jié)5月10月施工都是處在停工狀態(tài)，這一問(wèn)題在一定程度上束縛著碾壓混凝土的生命力。山口三級(jí)電站位于始興縣都安水為北江湞水支流下游，距始興

2、縣城約24K。最大庫(kù)容約4820萬(wàn)3，大壩頂長(zhǎng)179.9，最大壩高57.4，碾壓混凝土9.9萬(wàn)3。工程所在地區(qū)屬中亞熱帶氣候，根據(jù)始興縣氣象站觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，7月平均氣溫為28.5，極端最高氣溫為38.4。山口電站碾壓混凝土大壩工程因客觀原因錯(cuò)過(guò)了冬季施工的黃金季節(jié)，于2000年2月29日開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展碾壓混凝土施工，當(dāng)年5月碾壓混凝土大壩施工倉(cāng)面氣溫已超過(guò)30，按慣例面臨著停工的可能。在參考其它工程的經(jīng)歷根底上，結(jié)合山口電站的特點(diǎn)，充分發(fā)揮碾壓混凝土水泥用量少、水泥水化熱抵、混凝土收縮孝徐變度小及混凝量少等特點(diǎn)，制定了山口電站大壩碾壓混凝土夏季高溫施工技術(shù)措施，進(jìn)展高溫季節(jié)不連續(xù)施工，到達(dá)預(yù)期效果。

3、1優(yōu)化混凝土原料及施工配合比選用低水化熱，低脆性水泥，高溫高效外加劑，調(diào)整粉煤灰摻量，使用合理的配合比，減少砼絕熱溫升，使砼在本質(zhì)上得到改善，放寬砼允許入倉(cāng)溫度，是碾壓砼夏季施工最關(guān)鍵的措施。1.1.采用高溫型緩凝高效減水劑采用高溫型緩凝高效減水劑特別是龍游混凝土外加劑廠消費(fèi)的ZB1R15能降低水泥早期水化熱，延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，該劑在35時(shí)摻量0.7%，初凝時(shí)間達(dá)15h；經(jīng)水化熱測(cè)試試驗(yàn)，在一樣條件下，可降低水泥水化熱44%見(jiàn)表3。參照其它工程的試驗(yàn)資料及該工程的試驗(yàn)結(jié)果，從2000年5月20日開(kāi)場(chǎng)使用ZB1R15高溫型緩凝高效減水劑，其摻量根據(jù)混凝土入倉(cāng)溫度來(lái)確定：低于20時(shí)為0.5%；

4、2025時(shí)為0.55%，2630時(shí)為0.6%，3135為0.7%，假設(shè)高于35為0.75%。外加劑不同品樣及不同摻量下混凝土的凝結(jié)時(shí)間比照試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1混凝土外加劑凝結(jié)時(shí)間比照試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)膠漿用量/kg.-3砼外加劑試驗(yàn)溫度/砼凝結(jié)時(shí)間/in備注水水泥粉煤灰品種摻量/%初凝終凝17655.383ZB-1R150.6302660960室內(nèi)恒溫28055.383HPG-40.6302300390室內(nèi)恒溫3805785.5ZB-1R150.628301400室內(nèi)恒溫4805785.5HPG-30.628301060室內(nèi)恒溫5715785.5ZB-1R150.63029001440室內(nèi)恒溫671

5、5785.5ZB-1R150.73842300630室外太陽(yáng)曝曬7715092.6ZB-1R150.7357201440室外太陽(yáng)曝曬注：*使用韶關(guān)三江利達(dá)多牌32.5pa普通硅酸鹽水泥12采用低脆性低熱水泥本工程采用韶關(guān)三江水泥消費(fèi)的32.5pa水泥，該品種嚴(yán)格按我方合同中技術(shù)條款(3A7.5%,4AF15%,3S45%)消費(fèi)，具有高鐵、低鋁、高硅、低脆性及低水化熱特點(diǎn)，其脆性系數(shù)為5.87，水化熱7d為239.2J/g，比中熱水泥低18%,同時(shí)在煤灰摻量為65%時(shí)僅為102J/g，比中熱水泥降低65%。表2混凝土原材料試驗(yàn)結(jié)果材料種類425號(hào)普通硅酸鹽水泥韶關(guān)電廠級(jí)粉煤灰品質(zhì)指標(biāo)細(xì)度/%抗折

6、強(qiáng)度/pa抗壓強(qiáng)度/pa礦物成份/%g含量/%脆性系數(shù)K細(xì)度/%需水量/%燒失量/%3d28d3d28d3S2S3A4AF最大值765.28.330.553.244.226.09.314.93.226.840.010514.0最小值3.24.27.723.546.641.823.98.714.12.275.829.0965.0平均值4.24.58.025.649.642.825.09.014.52.806.334.51018.8表3水泥水化熱成果表粉煤灰摻量/%055606565ZB-1R15摻量/%0.20.30.77d水化熱/Jg-1239.3132.3103.2102推算為451.3.采

7、用高摻粉煤灰技術(shù)工程理論證明，高摻粉煤灰是降低混凝土絕熱溫升的主要措施之一，可簡(jiǎn)化溫控措施，防止因混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。高溫季節(jié)碾壓混凝土施工，在高摻粉煤灰50%65%的情況下，碾壓混凝土的絕熱溫升一般為1218表4是該工程混凝土絕熱溫升表，而壩體的溫升只有10.815,因此，在夏季施工雖然混凝土的入倉(cāng)溫度很高(達(dá)36)，但由于壩體內(nèi)外溫度梯度小仍不會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫。況且，在粉煤灰摻量達(dá)50%以后，混凝土的1年強(qiáng)度增長(zhǎng)率可達(dá)173264%。在高摻粉煤灰的條件下混凝土的彈性模量：10摻灰60%時(shí)，為0.77*104pa，摻灰65%時(shí)為0.675*104pa，摻灰50%時(shí)為1.419*104p

8、a?？梢?jiàn)碾壓混凝土的抗裂性能比常態(tài)混凝土要成倍地進(jìn)步。表4砼絕熱溫升表砼設(shè)計(jì)等級(jí)總膠材/kg-3ZB-1摻量/%7d/10d/14d/21d/28d/F105092.50.79.310.811.813.515.72090900.715.918.320.1522.124.614優(yōu)化施工配合比為保證混凝土的90d的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，減少壩體內(nèi)部溫度最高值的梯度，10混凝土在總膠材不變的情況下，粉煤灰摻量擬按大氣溫度及混凝土入倉(cāng)溫度不同而適當(dāng)調(diào)整：小于25時(shí)為56%，2530時(shí)不60%，大于30時(shí)為65%，調(diào)整后配合比見(jiàn)表5。表5混凝土施工配合比編號(hào)設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)水膠比總膠材/Kg摻灰率%需水量/Kg砂率%混凝土

9、骨料用量/Kg-3砂0.522448H6R901060.6142.55685.528608483645483H7R901060.6142.56085.528612486647486H8R901060.5142.5657127600502669502轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2降低原材料的初始溫度為保證混凝土入倉(cāng)溫度不大于36，盡可能地降低原材料拌和時(shí)的根底溫度，各種原材料料倉(cāng)均搭設(shè)涼棚及噴霧設(shè)施。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得出以下結(jié)果。2.1骨料倉(cāng)搭設(shè)遮陽(yáng)棚前后材料溫度比照結(jié)果來(lái)看：在未采用取措時(shí)，砂石料料溫度比氣溫要高25.5，而采取措施后溫度根本上與氣溫一樣.相比之下采取措施后砂石料加權(quán)平均降低3.6，另外為

10、減少砂石料的含水量,便于控制混凝土V值，故料倉(cāng)上安裝的噴霧設(shè)備已施工，但未啟用。2.2水泥和煤灰罐搭設(shè)涼棚及安設(shè)噴水設(shè)施，其前后溫度比照見(jiàn)表6。測(cè)試時(shí)間均為下午34時(shí)，水泥、煤灰采取措施后平均降低溫度18.5。表6水泥和煤灰罐采取措施前后溫度比照表單位：罐體水泥粉煤灰氣溫太陽(yáng)暴曬707855603132遮陽(yáng)棚內(nèi)505144563132遮陽(yáng)后降低202711162.4原材料的初始溫度采取措施前后混凝土入倉(cāng)溫度比照采取降溫措施前澆筑倉(cāng)面的溫度情況,在氣溫為3640時(shí)，混凝土入倉(cāng)溫為3034，根據(jù)觀測(cè):采取措施后實(shí)測(cè)砼入倉(cāng)溫度為2732，而出現(xiàn)波動(dòng)大的現(xiàn)象?？傮w上來(lái)說(shuō)混凝土入倉(cāng)溫度在采取措施后比采取

11、措施前可降低約2。3混凝土運(yùn)輸控制主要在皮帶機(jī)、真空溜槽上搭設(shè)遮陽(yáng)棚等，減少混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中吸熱溫升及V值的損失。4倉(cāng)面施工控制4.1倉(cāng)面噴霧降溫噴霧降溫是夏天高溫施工的重要質(zhì)量保證措施之一。該工程從200005開(kāi)場(chǎng)，倉(cāng)面安設(shè)2臺(tái)噴霧機(jī)，同時(shí)在上下游模板邊各設(shè)一排簡(jiǎn)易噴霧設(shè)施對(duì)攤鋪的混凝土外表不斷噴霧，同時(shí)噴霧器工作范圍以外的混凝土，采取灑頭的方法及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)濕，噴霧機(jī)效果較好，在其工作范圍混凝土，未發(fā)如今失水變白，結(jié)硬現(xiàn)象。通過(guò)噴霧氣溫在39時(shí)，可降低510s，V值停放1.5h后并未發(fā)生較大的變化，噴霧到達(dá)了降溫保溫的效果。4.2控制倉(cāng)面碾壓混凝土的攤鋪面積根據(jù)混凝土拌和才能、倉(cāng)面處理才能等

12、綜合因素并保證下層混凝土在初凝前覆蓋，倉(cāng)面攤鋪面積一般控制在70010002。4.3嚴(yán)格控制混凝土的停放時(shí)間混凝土拌和物從出機(jī)口到現(xiàn)場(chǎng)碾壓這時(shí)段，V值損失在12h內(nèi)影響大不大，假設(shè)在3h以上V值損失會(huì)成倍地增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)外資料證明：V值的大小與碾壓實(shí)度及強(qiáng)度在親密關(guān)系。碾壓混凝土V值應(yīng)控制在515s之間，以610s最正確。因此為保證混凝土的壓實(shí)度，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的停放時(shí)間，一般上從出機(jī)口到現(xiàn)場(chǎng)碾壓的歷時(shí)不大于2h。4.4倉(cāng)面施工控制的其它措施倉(cāng)面施工質(zhì)量控制除前面所述的措施外，不采取了其它措施如：混凝土在碾壓時(shí)，利用碾壓機(jī)本身自行噴水24遍；在可能出現(xiàn)冷縫的邊界及層面及時(shí)噴灑緩凝劑，延緩層面混凝

13、土的初凝時(shí)間；上游二級(jí)配防滲體部位每鋪一層均灑凈漿一層，以保證層面結(jié)合質(zhì)量；加強(qiáng)條帶邊部混凝土的質(zhì)量控制；盡量避開(kāi)溫峰時(shí)間的開(kāi)倉(cāng)；加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。5.應(yīng)用效果a10混凝土機(jī)口取樣90d抗壓強(qiáng)度最大值為17.3pa，最小值勤為11.2pa，平均值勤為14.27pa，保證率為98，質(zhì)量評(píng)定為優(yōu)良。b山口電站大壩碾壓混凝土于2000年12月施工完畢，目前庫(kù)水位已達(dá)正常蓄水位，從外觀來(lái)看,壩體除部分有滲水外，其層間結(jié)合根本上良好，且滲水的部位并不全是出如今510月施工的高程，可見(jiàn)其抗?jié)B性屬良好等級(jí)。在經(jīng)歷一個(gè)冬季后，壩體上、下游均未發(fā)現(xiàn)有溫度裂縫。從溫度觀測(cè)結(jié)果分析左壩段162.0溫度計(jì)埋設(shè)時(shí)間為9月初,壩體碾壓混凝土的溫