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1、龙滩水电站碾压混凝土重力坝 高温条件下施工技术,中国水利水电第七工程局有限公司 2008年10月,碾压混凝土温度应力的基本特点,施工现场组织与管理,温控实施效果,高温条件下碾压混凝土温度控制,1、碾压混凝土高重力坝断面尺寸和体积十分巨大，属典型的大体积混凝土结构。 2、碾压混凝土重力坝采用不分纵缝的大仓面通仓薄层连续上升施工工艺，碾压仓面大，上升速度快，虽然混凝土掺入大量粉煤灰，绝热温升较低，但因其水化热发散较慢，即使不是连续碾压，层面散热效率也不高，因而其水化热温升并没有显著降低(与常态混凝土比较)，可是由于仓面大，块体尺寸长，在同样温差(基础温差、内外温差、上下层温差)作用下，温度应力较大
2、。,3、碾压混凝土是一种干硬性混凝土，采用大仓面通仓薄层连续施工，层间覆盖时间较常态混凝土长，更易受到高气温、强烈日晒、蒸发、相对湿度、刮风等因素的影响，浇筑过程中碾压混凝土温度回升也比常态混凝土大。 4、碾压混凝土的受拉徐变随粉煤灰掺量增加而减小，所以温度拉应力的松驰较常态混凝土小。,5、在不采取散热措施的情况下，碾压混凝土坝内温度要经过几十年甚至更长时间才能降至稳定温度，在漫长的降温过程中，由于内外温差，表面会出现较大的拉应力引起表面裂缝。碾压混凝土层面多，层面上的各种强度指标较其本身低，较易开裂。由于少数表面裂缝后期可能发展为贯穿或深层裂缝，因此应充分重视防止表面裂缝。 根据上述分析，不
3、能认为碾压混凝土水泥用量少，绝热温升低，浇筑分层薄易于散热，从而放松对温度控制。工程实践表明，碾压混凝土施工过程和温度变化对碾压混凝土坝的应力状态有重要的影响，大体积混凝土内一旦出现较大的裂缝，要通过修补以恢复结构的整体性实际上是很困难的，故应以预防为主。,1、优化混凝土配合比 （1）采用高温型高效缓凝减水剂。 （2）采用中（低）热水泥。 （3）采用高掺粉煤灰技术。 2、拌和楼出机口混凝土温度控制 （1）选择有利于保温的原材料储存方式，如储料罐。 （2）采用一、二次风冷预冷粗骨料：经骨料调节料仓一次风冷后出仓口骨料应小于7，进入拌和楼料仓时骨料温度应小于8；拌和楼料仓用超低温冷风进行二次风冷，
4、可将骨料温度降低至04。 （3）采用片冰或冷水拌和混凝土：根据理论计算，每立方米混凝土加10kg冰可降低出机口温度1.2，每立方米混凝土加10kg冷水可降低出机口温度0.22；实测每立方米混凝土加25kg冰可降低出机口温度2.53。,3、混凝土运输过程中的温度控制 （1）在高速皮带机桁架与上皮带之间形成相对封闭的环境。即在高速皮带机沿线的桁架顶部镀锌铁板上铺盖聚乙烯保温层，并在顶层贴反射膜，起到隔热、遮阳、防雨的效果，在槽形皮带与顶部保温盖板间两端安装保温帘，形成相对封闭的环境。并在其间铺设冷风管道，对高速皮带机上的混凝土进行风冷，以控制碾压混凝土运输过程中温度回升不超过3。 （2）控制拌和楼
5、出机口放料流量，且连续均匀。 （3）在拌和楼自卸汽车入口设喷雾装置，以降低拌和楼小环境气温，对车箱进行降温湿润。 （4）自卸汽车运输时车箱顶部设活动遮阳棚，外侧面贴隔热板。 （5）根据施工强度合理安排运输车辆，严格控制混凝土在车上的滞留时间。,4、混凝土浇筑过程中的温度控制 (1)通过合理规划仓号,尽可能减小混凝土浇筑仓面面积； (2)提高混凝土入仓强度，加快混凝土入仓速度，缩短混凝土层间间隔时间； (3)及时摊铺、及时碾压、及时覆盖(采用保温被)，防止热气倒灌； (4)在混凝土浇筑过程中，进行仓面喷雾，以降温、保湿； (5)收仓后层面立即采用保温被进行覆盖。,5、通水冷却 通水冷却主要用于控
6、制混凝土最高温度、基础温差和内外温差在设计允许范围内，将有接缝灌浆的坝体冷却到接缝灌浆要求的温度。 通水冷却技术要求见表 ：,水管冷却时的最大温度包络图,水管冷却时的温度过程线,6、表面养护 高温时段施工时，除对层面立即采用保温被进行覆盖外，待混凝土终凝后对混凝土表面进行洒水或流水养护，23d后低温时段拆除保温被散热，同时对混凝土长期暴露面采用32花眼塑料管进行流水养护。 施工过程中，碾压混凝土的仓面应保持湿润。正在施工和碾压完毕的仓面应防止外来水流入。在施工间歇期间，碾压混凝土终凝后即应开始洒水养护。对水平施工层面，洒水养护应持续至上一层碾压混凝土开始浇筑为止，对于永久暴露面，养护至设计龄期
7、为止。并采用流水或蓄水养护。,1、温控管理体系 对预冷混凝土的生产、运输、浇筑以及通水冷却进行全过程跟踪管理，确保混凝土施工质量。温控管理体系运行模式见下图：,2、信息反馈 对检测数据及时统计、整理、分析，通过对各个环节的温度控制，以达到最终控制坝体混凝土最高允许温度的目的。并通过掌握坝体混凝土温度情况，及时调整冷却水管的通水温度和通水持续时间。,1、混凝土出机口温度检测 1） 骨料一次风冷检测：骨料一次风冷测温473次，设计要求7，合格率95.6%。 2） 骨料二次风冷检测：骨料二次风冷测温473次，设计要求达到0-4，合格率30.1%。 3） 加冰量与出机口混凝土温度的关系：一般情况下碾压
8、混凝土可加冰2030kg,加25kg冰时可降温2.53。 4） 出机口混凝土温度检测：根据龙滩工地环境气温条件，混凝土出机口温度统计分每年1月3月、11月12月和4月10月两个时段统计。右岸大坝工程碾压混凝土出机口温度共抽样检测11107次，按上述两个时段统计其平均值分别为15.0和12.6。,2、混凝土运输过程中温度回升 1） 汽车运输温度混凝土回升：在气温2535、混凝土温度1012、汽车设遮阳棚、运输距离2.35.9km的条件下，共测温465次，温度回升在0.52.2之间。 2） 供料线运输混凝土温度回升：在气温2535、混凝土温度1012、供料线皮带上方设遮阳隔热设施、运输距离4105
9、85m的条件下，共测温367次，温度回升在4.06.5之间。后期经采取保温和风冷措施，供料线运输混凝土温度回升控制在3.0以内。,3、混凝土浇筑过程中温度回升及VC值损失 1） 不同运输方式VC值损失情况：在出机口VC值35s、气温30的条件下，汽车运输VC值损失1s/10min，供料线运输VC值损失1s/min。3） 加冰量与出机口混凝土温度的关系：一般情况下碾压混凝土可加冰2030kg,加25kg冰时可降温2.53。 2） 碾压混凝土入仓后初始阶段温度回升及VC值损失情况：在阳光直射、气温30的条件下，温度回升23/h，VC值损失46s/h；采取喷雾措施可保持空气湿度，有效减小VC值损失，
10、VC值损失34s/h，同时可降低仓面环境温度35；混凝土碾压后采取喷雾+保温被覆盖措施，温度回升1.52/h，VC值损失23s/h。温度回升及VC值损失增幅随时间的增加而降低。,4、 实际温控效果 1） 仓面温度检测情况：2005年4月以来，共进行了355个仓号的现场测温工作，测温26741次。其中常态混凝土162个仓号，平均浇筑温度16.8，合格率 97.2 %；碾压混凝土浇筑温度检测4537次，最高浇筑温度26、最低浇筑温度9、平均浇筑温度19.3，合格率 85.5 %。 2） 通水冷却情况：龙滩右岸大坝常态混凝土区域共埋设569组冷却水管，碾压混凝土区域共埋设705组冷却水管。初期通水有效地削减了浇筑块的水化热温升，减少了基础温差和内外温差，降低了坝体的温度应力。,3） 坝体温度情况：2005年5月8月，在11#、12#、14#、15#、17#、19#等坝段增设了112支温度计。统计表明：由于通水冷却作用，碾压混凝土浇筑层达到最高温度的时间一般在混凝土浇筑后的824天，比常态混凝土和无通水冷却的碾压混凝土明显迟缓。2005年5月8月，经通水冷却的碾压混凝土浇筑层，水化热温升为1316，该时段监测到的最高温度为35.90，超标0.90。超温时间最长的为27天，最大超温率7.30，平均超温率1.44。,谢谢各位专家,