厂坝三期工程混凝土温控实践

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厂坝三期工程混凝土温控实践

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 1327 0


控制和减少混凝土内外温差,使大体积混凝土内外形成一个稳定、均匀的温度场,是防止混凝土产生温度裂缝的关键。三峡具有季节变化显著、昼夜温差大、气温骤降频繁等气候特点,冬季极端最低气温零下9.8℃,夏季极端最高气温达43.9℃,除冬夏季节之外,其他季节均有多达4~6次的气温骤降现象。在这样的气候条件下,冬、春、秋三季必须加强混凝土保温,夏季则要严格控制混凝土温度上升,因此三峡工程的混凝土温度控制是一个经年持续、不断变化和充满挑战的重大课题。

右岸厂坝三期工程在总结二期工程成功经验的基础上,通过成立业主、监理、设计和施工单位等参建四方主要领导为主的温控协调小组,统一部署,细化各环节控制措施,通过建立温控预警及快速反应等制度强化检查和落实,2004年6~8月做到了R90150#大坝内部混凝土实际最高温度普遍比设计允许值低4~8℃,对防止和减少混凝土裂缝具有十分重要的意义。

1、混凝土温控设计及控制要求

1.1 分层分块及间歇期控制

根据混凝土温控对块体尺寸的一般规律,大体积混凝土施工块体长边一般不宜大于40~45 m,长边不宜大于短边的4倍,分层厚度一般不超过2 m,并应有一定的层间间歇期。右岸厂坝的设计也严格遵循上述要求,设计长宽比最大为3.23,最大长边43m,最小短边13.3 m。右岸大坝共21个坝段,其中厂房坝段又分为钢管槽和实体两个坝段,最大宽度为25 m;大坝顺流向总宽118 m,设两条纵缝,最大块体长度为43m。右岸厂房每个机组段均分为左右两块,顺流向分4个区,最大长边则小于20 m,长宽比均小于2.0,并错缝布置。大坝基础约束区分层厚度为1.0~1.5 m,脱离基础约束区为2.0m;厂房大体积混凝土分层厚度一般为2.0 m,上部结构混凝土则达到了3.0 m。为充分利用浇筑层顶面散热,混凝土间歇期夏季一般按7~10 d控制,冬季按5~9d控制。

1.2 基础允许温差

由于大坝基岩的约束性很强,设计基础约束区混凝土温差要求控制在16~25℃之内,浇筑块长边尺寸越大则要求越严,基础强约束区比

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道:“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高;织物的最大损坏是在施工中;铺设以后没有大变化;……可预期超过100年的稳定性。

弱约束区要少3℃。

1.3 混凝土内部允许最高温度

右岸大坝混凝土标号以C15为主,上游防渗层等部位为C20,厂房则主要为C25。由于大坝块体较大,温控标准特别是混凝土内部最高温度控制更严,冬季为24~27℃,夏季为33~37℃,基础强约束区加严1~2℃;厂房冬季要求不高于24~29℃,夏季不高于34~39℃。

1.4 上下层温差

当下层混凝土龄期超过28 d成为老混凝土时,要求控制上、下层温差在连续上升坝体的上下四分之一长边范围内,上层最高平均温度与下层实际平均温度之差不大于17℃。

1.5 特殊部位温控要求

大坝局部存在并缝的部位,并缝前下部混凝土须冷却至坝体稳定温度(16~18℃),并缝混凝土须安排在低温季节浇筑;厂房Ⅲ区所设封闭块也要求在低温季节回填,封闭块两侧混凝土龄期必须大于1个月并冷却到20℃以下;基础填塘、陡坡混凝土浇至相邻基岩面高程附近后,须冷却到与基岩温度相近(18~20℃)时才能浇筑上部混凝土。

1.6 混凝土原材料与配合比

大坝内部C15混凝土限制最大水胶比0.60,其他混凝土一般不大于0.45~0.50,可以掺入粉煤灰降低水泥用量。粉煤灰要求使用Ⅰ级灰,需水量小于95%,且内部混凝土最大掺量不大于40%,其他混凝土不大于20%~25%。水泥出厂控制3d水化热不超过251 kJ/kg,7d水化热不超过293 kJ/kg,进入拌和楼时水泥温度不超过60℃。

1.7 混凝土出机口温度与浇筑温度

基础约束区混凝土冬季12~2月采用自然入仓,其它季节采用门塔机入仓时浇筑温度不得超过12~14℃,采用塔带机入仓时,4~10月浇筑温度不得超过14~16℃,相应的混凝土出机口温度7℃。脱离基础约束区混凝土浇筑温度16~18℃,相应的混凝土出机口温度分别为14℃和7~9℃,二、三级配混凝土浇筑温度相应加严。

1.8 人工冷却

大坝135 m以下纵缝需要接缝灌浆,要求按混凝土内部最高温度控制要求及并缝要求进行初期、中期和后期通水冷却;大坝135m以上没有并缝要求的部位进行初期和中期通水,以削减内外温差;厂房封闭块、蜗壳二期混凝土等部位混凝土进行初期通水冷却。

1.9 混凝土表面保温

5~9月浇筑的混凝土,10月初设施工期永久保温层,其它季节浇的混凝土拆模后立即保温,保温材料必须满足混凝土表面等效放热系数的要求,即大体积混凝土β≦2.0~3.0 W/m2?℃,大坝上游面、电站进水口等


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