水电站混凝土施工专项技术方案

水电站混凝土施工专项技术方案

1 混凝土温度控制及防裂措施

1.1 基本条件及要求

本电站坝址历年实测的降水量、蒸发量、气温、相对湿度和风速等气象要素详见表10-1。

表10-1 气象要素表

有混凝土温度控制要求的部位：电站进水口底板、蜗壳外层、尾水肘管、尾水调压室底板、尾水出口闸体底板混凝土等体积较大的混凝土，另外有施工支洞封堵堵头混凝土。温控混凝土特征见表10-2。

表10-2 温控混凝土特征表

以上有温控要求的混凝土均属于基础约束区混凝土，混凝土的最高温度标准按照招标文件基础约束区容许温度控制。基础混凝土容许温度见表10-3。

表10-3 基础混凝土容许温差（℃）

1.2 混凝土温控计算及分析

根据允许最高温度，计算施工期间各时段混凝土最高机口温度，浇筑温度，混凝土结构体出现的最高温度及其出现时间，并根据计算结果，采取措施使结构体最高温度不大于容许最高温度。

按多年平均水温15℃计，混凝土平均容许温度见表10-4。

表10-4 水道部分混凝土容许最高温度

本标段对混凝土有温控要求的部位结构尺寸均在40m以内，其结构体内最高容许温度按照37℃控制。

混凝土的热学性能根据《水利水电工程施工手册》表8-1-11选取：导温系数a＝0.00315m2/h，导热系数λ＝7.12KJ/(m.h.℃)，比热c＝0.92kJ/(kg.℃)。水泥用量取值引用投标配合比。

根据招标文件要求，高温季节混凝土浇筑温度不大于15℃，推算出混凝土逐月入仓温度控制指标及出机口温度要求见表10-5。

表10-5 混凝土浇筑温度控制指标

根据已知边界条件，计算各月浇筑的温控混凝土在不埋设冷却水管情况下，结构体内最高平均温度及其发生时间，计算成果见表10-6。

表10-6 各月浇筑的混凝土最高平均温度计算成果表

max

表10-6说明，有温控要求的部位混凝土出现的最高温度均不超过结构体允许温度，最高温度均发生在混凝土浇筑后第7天以前。另外计算表明，在混凝土浇筑7天以后，结构体内温度略有回弹，但不会超过曾经出现的最高温度。

根据计算成果，对没有接缝灌浆要求的部位：电站进水口底板、蜗壳外层、尾水肘管、尾水调压室底板、尾水出口闸体底板混凝土内不埋设冷却水管，只在施工过程及养护期间进行有效温度控制，以控制结构体内最高温度。而对有接缝灌浆要求的部位：施工支洞堵头混凝土，除在施工过程中及养护期间进行温度控制外，尚需在结构体内埋设冷却水管。

针对堵头施工环境温度相对比较稳定、上层覆盖后对外散热困难、施工期一般安排靠后、需要短期内封闭灌浆等特点，需要对其通制冷水进行强制冷却。在混凝土浇筑后立即通制冷水进行连续通水冷却，冷却效果计算成果见表10-7。结构稳定温度取多年平均水温15.7℃。

表10-7 通制冷水冷却效果计算成果表

冷水冷却平均多用15天左右，拟采用9℃冷水通水冷却。

1.3 混凝土浇筑分层及间歇控制

有混凝土温控要求部位浇筑分层及浇筑间歇时间控制要求见表10-8。

表10-8 混凝土浇筑分层及间歇时间表

1.4 混凝土原材料温度控制

选用优化的配合比，使用中低热水泥及高效减水缓凝剂、掺加20％左右的

粉煤灰，降低水泥用量，以降低混凝土内水化热温升。

1.5 混凝土运输过程温度控制

要求混凝土供应商提供出机口温度为12℃的混凝土，采用搅拌车运输，在运输混凝土前对机械运输设备喷雾或冲洗预冷。运输道路优选最短路径，以使混凝土在最短时间内到达浇筑地点。并把混凝土入仓温度控制在12~14℃以内。

1.6 混凝土浇筑温度控制措施

进水口底板、尾调室底板、尾水出口闸体底板混凝土等有温控要求的混凝土，故安排低温时段施工。

高温时段，新浇混凝土表面覆盖1cm厚聚乙烯卷材进行保温，减少太阳辐射及温度倒灌。

高温时段施工，混凝土浇筑仓内安装喷雾机喷水雾。喷雾装置采用喷头通过轻型耐压管与主机连接，沿模板设置喷雾头。在局部位置采用人工手持喷雾装置的方式对仓面进行局部喷雾增湿处理。在大风、干燥气候条件下施工时，加强仓面喷雾工作及其喷雾效果，以达到降低仓面小环境气温，增加仓面空气湿度，控制混凝土浇筑过程中的混凝土温度回升的目的。仓面喷雾必须呈雾状，避免小水珠出现。

通过以上手段，把浇筑温度控制在15℃以内。

1.7 混凝土通水冷却

（1）冷却水管布置

冷却水管主要在施工支洞堵头混凝土中埋设，冷却水管采用ø25黑铁管，布置时按照堵头施工分段，每次混凝土开仓浇筑前在老混凝土表面上按照2m间距、距结构边缘不大于2m进行铺设，根据具体情况，上下层水管可串连，但保证单根冷却水管长度不大于250m。将冷却水管管口引至交通比较方便的一侧。

（2）冷却通水设施及通水计划

各个施工支洞混凝土堵头均采用9～12℃制冷水冷却。冷水站用一台LSLGF1000冷水机组配套一台BNBT－300冷却塔，冷水生产能力为25m3/h。共需制9～12℃制冷水46800m3。用保温隔热贮液罐装冷水运至需冷却部位进行通水冷却。运冷水专用贮液车用洒水车改装而成。主要设备材料见表10-9。

表10-9 冷却通水需用主要设备及材料表

冷水站布置部位及冷却通水时段计划见表10-10。

表10-10 施工支洞冷却通水计划表

（3）冷却通水技术措施

①在堵头混凝土每次浇筑收仓即开始通9℃或12℃制冷水进行连续通水冷却。

②冷却水管内的冷却水流量控制在18～25L/min。

③冷却水管内的冷却水流向每1～2d改变一次水流方向，使混凝土均匀冷却。

④混凝土浇筑时埋设测温管等，在冷却通水过程中及时检测混凝土体内温度。

⑤在混凝土结构体内温度基本达到稳定温度后，利用冷却水管闷温检测，确认结构体达到稳定温度后停止通水冷却。

1.8 混凝土表面保温、保湿

（1）夏季混凝土表面养护、保湿

混凝土收仓终凝以后，即开始在平面上进行流水养护，对混凝土侧面在模板拆除后即挂带有孔眼的塑料软管，并通水进行流水养护，平面养护至下一层混凝土开始浇筑，侧面养护时间不低于28天。

（2）冬季混凝土表面保温、保湿

冬季（11月～次年2月），用湿草垫对混凝土平面进行保温保湿，对混凝土侧面挂1cm后聚乙烯保温卷材保温，洞外结构、孔洞口挂1cm厚聚乙烯保温被