碾压混凝土坝施工温度控制技术研究

科学技术创新2019.30

碾压混凝土坝施工温度控制技术研究

范华伟

（国家电力投资集团海外投资有限公司，广东珠海519031）

1概述

碾压混凝土坝自诞生以来以其坝体结构简单、施工机械化程

度高、施工速度快、工期短、投资省、

质量安全可靠、适应性强等优势,备受世界坝工界青睐。早期的碾压混凝土坝高度较低,充分利用低温季节和低温时段施工,大都简化或不作温控措施。随着坝体高度和体积增加,由于工期和安全度汛要求,高温季节和高温时段连续浇筑碾压混凝土已成惯例,需采取严格的温控防裂措施,但过于复杂的温控措施影响快速施工,增加投资。因此,研究碾压混凝土坝温控技术,简化温控措施,对温控防裂、快速施工和投资控制具有重要意义。

2温度控制标准

碾压混凝土坝温度控制的影响因素多,各种参数复杂多变,各

坝址区域条件千差万别,需充分收集并分析坝址处降水、蒸发、

气温、水温、地温、相对湿度、

风向和风速等基本资料,结合坝址处地质、水文条件和碾压混凝土特性指标等,进行大坝温度场和温度应力仿真计算。根据计算结果确定大坝温度控制标准,主要包括:基础温差、上下层温差、内外温差、表面保温标准、坝体预埋冷却水管通水温差等指标。温度控制标准以满足浇筑强度需要和防止产生裂缝为目的,不宜过高或过低,过高会使温控措施变得复杂,影响碾压混凝土快速施工,增加温控费用;过低易形成裂缝,影响大坝的防渗性、稳定性和耐久性,增加后期大坝运行难度和维护成本。

3温度控制措施

3.1温控管理机构设置

碾压混凝土坝温控管理水平直接影响大坝施工质量,参建各方应从质量控制和大坝安全的高度看待温控工作。要从根本上提高温控工作质量必须以人为本。参建各方应在施工过程中统一思想,齐抓共管,成立共同参与的温控管理机构,制定完善的工作制度并严格执行。

3.2原材料选择和配合比设计

从源头上控制碾压混凝土的水化热,必须优选原材料、

优化配合比,生产出高质量、发热量低的碾压混凝土。

当满足碾压混凝土各项特性指标时,尽量选用优质掺合料,减少单位水泥用量,选用水化热较低的水泥;选用热膨胀系数小的骨料,并严格控制砂石级配和含水量;提高人工砂的石粉含量,降低胶凝材料用量,改善碾压混凝土的工作性;选用高效缓凝减水剂,延长初凝时间,提高减水率,降低单位用水量。通过优化配合比,提高碾压混凝土的极限拉伸值,降低弹性模量,减小自生体积变形收缩,增大徐变度,降低水化热温升,提高抗裂性能。

3.3选择最佳开工日期和施工时段

通过合理地安排施工总进度计划,选择最佳的开工日期和施工时段,能有效降低温控难度,简化温控措施。选择低温季节开始浇筑

基础强约束区的碾压混凝土,尽量避免在高温季节浇筑基础强约束区的碾压混凝土,尽可能在低温季节和次低温季节浇筑至脱离基础约束区。

3.4控制入仓温度

3.4.1降低出机口温度。碾压混凝土的出机口温度直接决定入仓温度的高低,应采取多种措施控制出机口温度。VC 值是可碾性的重要指标,直接影响碾压混凝土的压实度和层间结合质量。应根据气温、湿度、降水、砂石骨料含水量、浇筑强度、运输过程中温度回升和VC 值损失情况,进行出机口VC 值的动态控制。通常可以采取以下措施降低出机口温度:a.保证胶凝材料在生产厂家有足够的安定

时间,控制散装水泥、粉煤灰、

外加剂的入罐温度,并对储料罐进行遮阳覆盖和必要时的喷雾降温。b.提高骨料堆的堆料高度,搭设遮阳防雨棚,避免阳光直射和下雨造成骨料含水量超标。高温季节在骨料堆顶部用喷雾机喷冷水雾降低骨料温度,但应严格控制骨料含水量不超标,保证碾压混凝土的VC 值在可控范围内。c.通过骨料堆下设的地弄廊道取料,地弄廊道可半埋或全埋藏于地下以获得较低的骨料温度。d.减少骨料运输过程中的温度升高,所有运输设备设置防晒

隔热措施,并尽可能在早、晚或夜间运输骨料。e.通过骨料预冷、

加冰或加冷水拌合生产低温混凝土,但该措施成本较高。且碾压混凝土用水量少,靠加冰或加冷水拌合降低出机口温度的幅度有限。f.拌合系统骨料罐尽量装满灌,以保证预冷效果。3.4.2降低运输过程中的

温度回升。碾压混凝土的出机口温度一般低于环境温度,受气温、

日照辐射、大气相对湿度、风速和蒸发等因素影响,运输过程中温度回升较快,尤其是预冷混凝土。应采取多种措施减少温度倒灌:a.优化入仓方式,缩短入仓距离,避免多次倒运,最大程度地降低入仓过程中的温度回升。b.在拌合楼前自卸运输汽车入口处设喷雾装置,对运输车辆的车厢进行喷雾冷却。c.在自卸运输汽车车厢顶部设活动防晒、防雨棚,车的侧壁设隔热板。d.在混凝土皮带运输机的顶部设防晒、防雨棚,侧壁设隔热板。e.根据仓面的施工强度合理调度拌合楼及运输车辆,防止“压车”,严格控制混凝土在车上的滞留时间。

3.5控制浇筑温度

应控制碾压混凝土浇筑温度以达到保温、

保湿、延缓初凝时间、减少VC 值损失的目的。3.5.1加强施工组织、提高浇筑强度。夏季高温季节施工应合理安排浇筑时段,尽量避免在白天高温时段浇筑,充分利用早晚和夜间低温时段及阴天浇筑。合理规划仓面面积和升层高度,采用台阶法或斜层铺筑法施工,加快碾压混凝土入仓

至覆盖的施工速度,及时摊铺、碾压、

覆盖,缩短暴晒时间,保证从拌合到碾压完毕的时间不超过2h 。3.5.2仓面喷雾、形成人工小气候。在仓面上喷雾形成人工小气候,可有效降低仓面温度,防止混凝土

失水变白、假凝、

初凝,使之具有良好的可碾性和层间结合质量。3.6表面保温、养护和通水冷却摘要：碾压混凝土坝施工温度控制是一个复杂的系统工程，要充分收集、

分析坝址处的气候、地质和水文条件，确定合适的温度控制标准。从原材料选择，配合比设计，施工时段选择，骨料堆存、

预冷，碾压混凝土拌合、运输、浇筑、覆盖保温、养护、通水冷却，施工工艺，组织管理等方面采取综合措施进行温控防裂。

关键词：碾压混凝土；施工；温度控制中图分类号:TV642.2文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)30-0132-02（转下页）

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