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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 1926
控制和減少混凝土內外溫差,使大體積混凝土內外形成一個穩定、均勻的溫度場,是防止混凝土產生溫度裂縫的關鍵。三峽具有季節變化顯著、晝夜溫差大、氣溫驟降頻繁等氣候特點,冬季極端最低氣溫零下9.8℃,夏季極端最高氣溫達43.9℃,除冬夏季節之外,其他季節均有多達4~6次的氣溫驟降現象。在這樣的氣候條件下,冬、春、秋三季必須加強混凝土保溫,夏季則要嚴格控制混凝土溫度上升,因此三峽工程的混凝土溫度控制是一個經年持續、不斷變化和充滿挑戰的重大課題。
右岸廠壩三期工程在總結二期工程成功經驗的基礎上,通過成立業主、監理、設計和施工單位等參建四方主要領導為主的溫控協調小組,統一部署,細化各環節控制措施,通過建立溫控預警及快速反應等制度強化檢查和落實,2004年6~8月做到了R90150#大壩內部混凝土實際最高溫度普遍比設計允許值低4~8℃,對防止和減少混凝土裂縫具有十分重要的意義。
1、混凝土溫控設計及控制要求
1.1 分層分塊及間歇期控制
根據混凝土溫控對塊體尺寸的一般規律,大體積混凝土施工塊體長邊一般不宜大于40~45 m,長邊不宜大于短邊的4倍,分層厚度一般不超過2 m,并應有一定的層間間歇期。右岸廠壩的設計也嚴格遵循上述要求,設計長寬比最大為3.23,最大長邊43m,最小短邊13.3 m。右岸大壩共21個壩段,其中廠房壩段又分為鋼管槽和實體兩個壩段,最大寬度為25 m;大壩順流向總寬118 m,設兩條縱縫,最大塊體長度為43m。右岸廠房每個機組段均分為左右兩塊,順流向分4個區,最大長邊則小于20 m,長寬比均小于2.0,并錯縫布置。大壩基礎約束區分層厚度為1.0~1.5 m,脫離基礎約束區為2.0m;廠房大體積混凝土分層厚度一般為2.0 m,上部結構混凝土則達到了3.0 m。為充分利用澆筑層頂面散熱,混凝土間歇期夏季一般按7~10 d控制,冬季按5~9d控制。
1.2 基礎允許溫差
由于大壩基巖的約束性很強,設計基礎約束區混凝土溫差要求控制在16~25℃之內,澆筑塊長邊尺寸越大則要求越嚴,基礎強約束區比
鑒于復合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程應用中具有一定的抗老化能力,故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規定,如前蘇聯BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結構須知》中規定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道:“對聚丙烯的15年以上的現場應用經驗表明,它們的化學和生物穩定性高;織物的最大損壞是在施工中;鋪設以后沒有大變化;……可預期超過100年的穩定性。
弱約束區要少3℃。1.3 混凝土內部允許最高溫度
右岸大壩混凝土標號以C15為主,上游防滲層等部位為C20,廠房則主要為C25。由于大壩塊體較大,溫控標準特別是混凝土內部最高溫度控制更嚴,冬季為24~27℃,夏季為33~37℃,基礎強約束區加嚴1~2℃;廠房冬季要求不高于24~29℃,夏季不高于34~39℃。
1.4 上下層溫差
當下層混凝土齡期超過28 d成為老混凝土時,要求控制上、下層溫差在連續上升壩體的上下四分之一長邊范圍內,上層最高平均溫度與下層實際平均溫度之差不大于17℃。
1.5 特殊部位溫控要求
大壩局部存在并縫的部位,并縫前下部混凝土須冷卻至壩體穩定溫度(16~18℃),并縫混凝土須安排在低溫季節澆筑;廠房Ⅲ區所設封閉塊也要求在低溫季節回填,封閉塊兩側混凝土齡期必須大于1個月并冷卻到20℃以下;基礎填塘、陡坡混凝土澆至相鄰基巖面高程附近后,須冷卻到與基巖溫度相近(18~20℃)時才能澆筑上部混凝土。
1.6 混凝土原材料與配合比
大壩內部C15混凝土限制最大水膠比0.60,其他混凝土一般不大于0.45~0.50,可以摻入粉煤灰降低水泥用量。粉煤灰要求使用Ⅰ級灰,需水量小于95%,且內部混凝土最大摻量不大于40%,其他混凝土不大于20%~25%。水泥出廠控制3d水化熱不超過251 kJ/kg,7d水化熱不超過293 kJ/kg,進入拌和樓時水泥溫度不超過60℃。
1.7 混凝土出機口溫度與澆筑溫度
基礎約束區混凝土冬季12~2月采用自然入倉,其它季節采用門塔機入倉時澆筑溫度不得超過12~14℃,采用塔帶機入倉時,4~10月澆筑溫度不得超過14~16℃,相應的混凝土出機口溫度7℃。脫離基礎約束區混凝土澆筑溫度16~18℃,相應的混凝土出機口溫度分別為14℃和7~9℃,二、三級配混凝土澆筑溫度相應加嚴。
1.8 人工冷卻
大壩135 m以下縱縫需要接縫灌漿,要求按混凝土內部最高溫度控制要求及并縫要求進行初期、中期和后期通水冷卻;大壩135m以上沒有并縫要求的部位進行初期和中期通水,以削減內外溫差;廠房封閉塊、蝸殼二期混凝土等部位混凝土進行初期通水冷卻。
1.9 混凝土表面保溫
5~9月澆筑的混凝土,10月初設施工期永久保溫層,其它季節澆的混凝土拆模后立即保溫,保溫材料必須滿足混凝土表面等效放熱系數的要求,即大體積混凝土β≦2.0~3.0 W/m2?℃,大壩上游面、電站進水口等
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