棉花滩水电站大坝碾压混凝土次高温期的施工 5页

棉花滩水电站大坝碾压混凝土次高温期的施工摘要文章叙述棉花滩大坝碾压混凝土施工在1999年4月下旬至5月底次高温期施工时采取的各项简易温控措施及措施效果，并对南方地区大坝碾压混凝土施工的温度限制提出了一些看法。关键词碾压混凝土高温温控喷雾1概述棉花滩水电站大坝工程于1998年3月28日开工，同年年底坝体碾压混凝土（碾压混凝土）正式开浇。1999年3月底，大坝全面浇至EL88.Om0汛前2=〜4*坝段作为过洪段，不再升高；而5出坝段作为挡水坝段必须上升至EL112.4m,才能实现渡汛口标，并确保大坝泄流底孔的钢衬安装按吋开始，满足第二枯水期碾压混凝土连续施工的需要。按合同文件技术规范，大坝碾压混凝土施工安排在每年10月下旬至次年4月屮旬低温吋期进行，只有半年施工时间。而要在四月上、中旬20天内将M坝段上升8层24m,显然是不可能的，碾压混凝土施工必然耍进入四月下旬以后的次高温时期。业主对次高温吋段碾压混凝土施工问题极为重视，及吋邀请国内著名碾压混凝土专家进行咨询。专家们根据实际情况建议采用简易温控措施，将碾压混凝土施工吋段延长一个月以上，并适度放宽控制温度（入仓混凝土23〜24°C）,以实现大坝施工进度目标。在业主、监理、设计支持下，遵循专家咨询意见，施T单位采取了一系列有效的措施，降低碾压混凝土入仓温度，使大坝碾压混凝土在次高温的四、五月间继续施工，顺利完成1999年度渡汛冃标。施工中的大坝于5月下旬还经受了一场约五年一遇洪水（4500m"/s）的考验。2简易温控措施2.1原材料的温控2.1.1砂石料成品骨料仓安装喷头，对骨料喷水，使Z50cm以上厚度保持湿润状态；人工砂仓上架设遮阳扌当雨棚。成品料堆高保持5m以上，使Z经过若干天的散热降温后才到达底部出料口。成品料生产尽量安排夜间进行，酷热晴天暂停生产。2.1.2搅拌用水引用温度较低的山涧泉水，不足时抽取汀江水时也安排在n夜晚进行。购置冷水机，将混凝上拌制用水降至5°C以下。2.1.3水泥、粉煤灰水泥、粉煤灰罐顶部覆盖泡沫板防晒并对罐壁喷雾。2.2运输过程温控为减少原料及混凝土运输拌和过程屮升温，采取了一系列简易可行的防晒措施。包括：砂石料成品料仓至拌和楼料仓输送皮带上安装遮阳棚，并尽量在夜间和早晚气温较低时进料。混凝土运输汽车上安装活动遮阳棚，防止混凝土在运输过程屮受太阳肓晒。混凝土溜筒、储料箱上搭盖遮阳棚。拌和楼安装空调，口天气温较高吋关闭门窗，夜晚凉爽吋开窗透风等。2.3仓面温控为使碾压混凝土碾压仓面有较好的小气候环境，采用冲毛机喷雾的措施。气温高时在碾压过的碾压混凝土层面上覆盖双层保温泡沫板并喷水，防止温度倒灌。在混凝土上、下游面及侧面吊挂保温材料并淋水，防止温度倒灌。2.4混凝土级配的调整尽可能减少水泥用量，减少水化热的产生。采用高效缓凝减水剂。2.5其他温控措施2.5.1避开高温时段尽罐选择傍晚时分开浇；当气温人于33°C时，停止混凝土拌和，施工暂停。2.5.2加快施工节奏采用斜层碾压以减小仓而而积；加快卸料、摊铺、碾压速度，减少混凝土暴露阳光下的时间，缩短层间覆盖时间。2.5.3加浆与养护对高温时段覆盖的层间结合面铺洒净浆。采用混凝土面覆盖泡沫板与流水双重养护措施。2.5.4加强与气象部门协作，提高天气预报准确度。3简易温控效果99年4月屮、下旬，上述各项温控措施得到了落实，保证了99年4、5月次高温期间人坝碾压混凝土施工顺利进行。3.1天气实况与施工概况1999年4月下旬至5月下旬永定平均气温较多年平均低1.7°C,为凉爽多阴雨年份，对碾压混凝土施工较为有利。其中暑热天气(LI最高气温人于33°C或日平均气温人于25°C)3天，较1989〜1998年十年平均少6.1天。详见表1。表1各旬平均气温、高温日统计表时段四月五月下旬上旬中旬下旬平均气温(°C)1958~1998年平均22.323.124.024.3n1999年21.919.922.722.7暑热天气（天）>23°C1989~1998年平均5.15.()7.67.21999年4046>25°C1989-1998年平均01.24.23.71999年0012这期间阴雨天偏多，降雨日数24天，雨日占58.5%o其中日降雨量5mm以上13天，lOnun以上有8天，日雨25mm以上仅4天。较多的雨日而又较小降雨强度，对碾压混凝土施工较为有利。从4月4日至4月15日，5’坝段碾压混凝土填筑2层，升至94.0叽4月21日开始进入次高温期施工,至5月31日晨止共填筑6层，上升至EL112.0mo期间仓面准备及避开大雨天气吋间共11天。碾压混凝土施工中，因较大降雨或较高气温曾数次暂停施工，如4月24日下午、5月18日10:00〜16:00、5月23日13:00〜18:00等，例见图1。3.2主要温控措施效果3.2.1人工砂石成品料仓降温效果显著，出料口各规格粗骨料和人工砂温度人部分时间维持在18°C、19°C以下，仅5月中、下旬有少数日子材料温度超过20°C,甚至达到21°C左右。此外，材料的温度相对稳定，tl变幅一般不超过1.5°C，例见图10较低的砂石料温度，是控制碾压混凝土温度的基本保证。湿润的骨料还意外地解决了碾压混凝土中骨料裹粉问题。3.2.2水的温控措施效果也明显，引用山泉水后，水温一般在20°C以下。冷水机开启后，拌和用水最低町降至5°C以下。当然，由于拌和用水量少（80〜90kg/m3）,所以其作用有限。3.2.3各类遮阳装置对防止混凝土温度倒灌作用明显，在暑热天气下，经3〜4千米运输，仓面混凝土温度一般较机口混凝土温度升高1°C,阴天、夜晚凉爽天气，则无明显温度变化。3.2.4仓面喷雾对改善仓面碾压混凝土温控状况有良好作用，经测试，喷雾区域的气温较其他区域气温低2〜6°C。3.2.5在碾压后的混凝土层面覆盖保护膜必须有喷雾或喷水措沌跟上，可起到防止混凝十升温作用。但如果相关措施跟不上，则会引起温度倒灌，并影响层间结合质量。3.2.6高效缓凝剂的使用对改善碾压混凝土的水化热性能起到良好作用。3.3综合效果如上所述，各项温控措施对降低碾压混凝土温度起到良好作用，从现场测n试结果，4力下旬至5月底仓面混凝土温度均值22.5°C,大部分吋间在25°C以下，少数测点超过25°C,个别测点达27°Co当入仓混凝土温度较高吋，即停止碾压混凝土浇筑，例见图1。从图1可看出，即便在气温很高的情况下，入仓混凝土也能保持相对綾低的温度，温差差可达6〜8°C以上。4若干问题的认识2.15法坝段碾压混凝土质量5=坝段EL94〜112m碾压混凝土施工是在次高温期进行的，在碾压过程中遭遇高温天气及较多降南过程，但该部分碾压混凝土质量达到了设计要求，钻孔取芯及物理力学试验、压水试验、超声波物探表明，各项指标达到或超过设计指标。经分析计算，容重、抗压、弹模、抗剪诸指标与前期浇筑的2〜4=坝段碾压混凝土无显著性差异。但也须正视，5#坝段碾压混凝土也存在一些问题。比如芯样平均段长、抗渗等明显差于2〜4=坝段。这些问题产生的原因很清楚，是混凝土进仓方式改为由不具备负压效应的溜槽后造成骨料分离所致。夏季过后，5’坝段出现过数条平行于坝轴线的裂缝。裂缝产生的原因比较复杂，与地质地形、结构尺寸、混凝土配合比、环境、养护等有关，但到目前为止，尚无证据证明裂缝是由于在次高温期施工，混凝土温度偏高所致。实际上，裂缝是从5,坝段底部EL88.Om处产生向上发展的。倘若当初接受一些咨询专家的建议，在5^坝段设置若干纵向临时分缝，或许此问题不致发生。4.2允许浇筑温度技术规范规定碾压混凝土应在日平均气温3〜25°C的情况下进行，并按有关公式计算出各浇筑月份的允许浇筑温度。按此要求，则在安排的碾压混凝土浇筑低温期（10月下旬至次年4月屮旬）将有很多日了不能进行施工，除非有降温手段。而实际上合同文件并未规定低温时期要具备降温手段。其实，早在99年2月份就岀现过30°C以上的髙温天气，元月底至2月初出现连续11天日平均气温大于16°C的时段，2〜3月间有14天。2月份日平均气温大于15°C的日了有12天，3月份日均气温人于17°C的日了有17天，人于20°C的天数有7天，而1989〜1998I-年间各月人于允许浇筑温度的日数也不少，详见表2。如果拘泥于允许温度的限制，则2、3月份将有一半的时间不能浇筑碾压混凝土。实际上99年2、3月份在无温控措施的条件下浇筑的EL88.0m以下棉花滩人坝碾压混凝土质量已证实良好，并无因浇筑温度超过允许值而出现的问题。犹如人们对碾压混凝土的Vc值认识由人趋向于小的认同一样，允许浇筑温度也引起我们思索：对温度的要求是否需要那么严格？允许温度计算式屮的有关参数是否可以放宽？假定允许浇筑温度放宽至表2下半栏所列数据（仅是n假设，未经计算），则所能利用的吋间长得多，所要采取的温控设备、手段也简单得多。当然，这有待研究人员的试验分析。表2不同时期碾压混凝土浇筑允许温度及超允许天数统计表时段1999年2刀3刀4月上、中旬4刀5刀9h下旬10刀10月下旬11月允许温度（°C）151720(20)///2017超温1989〜1998年/13.79.818.0///5.7/犬数1999年12171522///1118允许温度（°C）1820/23252523/20超温1989〜1998年/5.5/9.29.13.58.1/6.5天数1999年47/83315/64.3碾压混凝土施工时段问题技术规范规定一年当屮碾压混凝土施工时间只有半年，棉花滩人坝根据工程需要，在采取简易温控措施下于次高温期继续碾压混凝土施工，延长施工期40天，顺利实现阶段目标。成功的实践表明在次高温期可以进行碾压混凝十•施工，采取简单的措施可以达到温控要求，保证碾压混凝土质量。认同这一点，对■于南方地区碾压混凝土筑坝具有重要意义。对此，棉花滩大坝参建各方及国内碾压混凝十•专家具有共识，第二枯水期碾压混凝土浇筑提前于9月下旬开浇,提前工期27天，为实现人坝第二枯水期碾压混凝土施工进度和2000年渡汛目标奠定了良好基础。5结束语棉花滩人坝第一枯水期碾压混凝土施工进入次高温期示采取了骨料喷水降温，冷水机制冷，各类蓬、棚、泡沫板遮阳，仓面喷雾等一系列简易温控措施，保证了施工进行，保证了施工质聚，为南方地区碾压混凝土筑坝施工延长施工期提供了成功的示范，对缩短工程施工周期、降低工程造价均具有意义。同时也给我们启示，碾压混凝土工艺是在发展的，温控方面的限制可以适当放宽。