大石涧水库工程碾压混凝土施工温控措施探析

2020-10-12任天翊

黑龙江水利科技 2020年9期

关键词：温度差温度控制水管

任天翊

(河南省三门峡市大石涧水库工程建设管理处，河南三门峡 472000)

水库控制流域面积173km2，水库规划总库容3309万m3，兴利库容2081万m3。大坝为碾压混凝土重力坝，设计最大坝高68.9m，坝顶长度308m。针对本次水库工程碾压混凝土施工开展了有效的温度控制措施，提高工程的整体施工质量。

1 碾压混凝土温控措施

1.1 温度控制标准

在本次工程施工中，主要为碾压混凝土坝，施工过程中需要依照水工碾压混凝土施工规范要求，以及相关的现场施工标准来加以开展，基础的坝体温度基础允许温度差如表1所示：

表1 基础允许温差控制标准 ℃

在本次工程施工过程中，上下层的温度差需要控制在15℃-18℃之间，内外温度差大小需要有效结合本次工程混凝土建筑体的具体特性，初步选定为最大允许温度差为18℃[1]。在混凝土浇筑施工过程中，需要对混凝土的温度进行有效的控制，依照不同的浇筑施工部位和浇筑施工的时间不同，在温度的控制量上也有着明显的差异，具体的浇筑温度控制参数和控制时间如表2所示。

表2 混凝土各月浇筑温度 ℃

在施工中需要依照施工季节的不同，需要充分满足各个不同月份混凝土浇筑施工的温度控制，冬季条件下不能低于表1当中的规定数值，夏季条件下需要控制浇筑温度不能高于表中的规定值。在混凝土浇筑施工过程中，通过有效调整出机口的温度来实现整个浇筑施工的温度控制，满足混凝土施工的温度控制工作目标[2]。

1.2 出机口温度控制措施

通过对混凝土材料的配合比设计工作进行合理的优化和设计，有效降低混凝土胶凝材料的使用量，提高混凝土的整体抗开裂能力。混凝土材料在拌和工作中，必须要严格依照相关监理工作人员的审批工作流程来加以开展，严禁个人私自进行更改。

在水库工程碾压混凝土施工过程中，出机口的温度控制工作中需要保证混凝土骨料的实际含水量大小为6%，对成品料仓设置出凉棚成品料仓的对调高度≥8m，并且在施工现场需要做好混凝土材料的防雨防晒等相关工作措施，有效保证骨料温度，不会受到外部环境温度而产生较大的变化。针对混凝土的骨料需要通过采取一次、二次风能等处理方法来进行预冷操作，同时可以向其中加入片冰以及加制冷水搅拌等方法，有效控制混凝土出机的具体温度大小。依照混凝土的骨料具体含水量变化情况，有效调整混凝土的用水量以及加冰数量，保证混凝土材料的出机口温度符合温度控制工作标准。

2 入仓温度控制措施

在碾压混凝土的施工过程中，必须要对混凝土材料的入仓温度进行有效的控制，要不断加强工程施工管理质量，尽可能降低设备的运转次数，不断缩短设备运输工作时间，防止混凝土运输车辆在料斗之前长时间进行等候[3]。并且在运输车辆输送完混凝土材料之后，需要在两小时时间范围内进行冲洗。混凝土运输车辆必须要充分做好防晒和防雨设施，在高温季节条件下运输混凝土过程中，需要对车辆采取有效的保温处理措施，以此来有效降低运输过程中出现的温度升高等不良问题。

2.1 浇筑温度控制措施

在碾压混凝土施工过程中需要对混凝土浇筑温度进行有效的控制，通常情况下碾压混凝土的浇筑温度和混凝土材料的出机口温度差不能超过5℃，控制常态混凝土浇筑温度和出机口温度差之间不能超过6℃。施工大坝的混凝土各区域的混凝土浇筑温度，需要依照工程的具体施工标准来加以执行。仓内混凝土材料需要充分做好平仓碾压以及混凝土的振捣工作，在高温天气环境下需要尽可能运用早晚，或者是气温较低的时间段来进行材料浇筑工作，碾压混凝土材料从拌和到碾压需要在两小时时间范围内完成。当浇筑仓内部的气温超过25℃时，需要使用喷雾机对仓面进行喷雾处理，直到混凝土完全凝固为止，不能使用人工喷雾或者是喷毛枪喷水等方式来进行处理。喷雾后浇筑仓体内部的温度相比于外界环境温度需要至少低3℃以上。喷雾可以覆盖到整个仓面喷嘴需要依据喷射标准，设计成喷雾形态在喷雾过程中，可以有效防止混凝土表面出现大量积水问题。在高温季节条件下，混凝土在振捣和密实工作之后需要立即做好覆盖保温工作，直到上层混凝土料完全凝固之后才可以拆除。外界的日平均气温下降到4℃以下的情况下，混凝土的实际浇筑温度不能少于7℃，任何施工环节的混凝土浇筑生温度不需要控制在5℃以上。

2.2 浇筑分层及间歇期

在充分满足混凝土浇筑施工计划的同时，尽可能使用薄层间隙较短以及均匀上升的浇筑方法来进行操作，坝基填塞的混凝土和上部混凝土材料需要分开浇筑，需要进行温度控制的填塞混凝土，需要等到完全冷却之后再进行上半部分混凝土的浇筑施工，坝体的各个部位混凝土浇筑施工厚度，需要依照间歇期的施工要求来加以开展[4]。

2.3 混凝土冷水拌合处理

在混凝土冷水拌合工作中，冷却水管使用的是HDPE塑料管，塑料管的性能指标符合混凝土通水冷却工作的相关标准。在水管的设计工作中，坝体内部的冷却水管水平间距大小需要设定在1.5m大坝上下游，二级混凝土的冷却水管平均间距大小设定为1.0m，具体的参数数据需要通过施工之前的实验分析工作来加以确定。

大坝基础混凝土平均的施工间距大小为1.5m，水管的垂直间距大小设定为1.0m，具体的设计参数需要通过前期的实验工作来加以确定。冷却蛇形埋管距离坝体的上游和下游混凝土表面距离范围在0.75-1.5m之间，距离横接缝施工缝以及临时接缝的间距大小范围需要控制在0.75-1.5m范围之内。

冷却蛇形管垂直于河水的水流方向进行设置冷却水管，直接连接到廊道内部或者设置在坝体的下游区域，进水口区域的水管和垂直间距大小通常不能超过1.0m，管道的外漏程度需要<20cm，并且需要做好管道的防护工作，避免管道出现堵塞等不良问题。对于单根水管的长度大小需要控制在300m以上，以S型进行设置同一个仓面内部需要设置多条水管时，各个水管的长度需要保持相同。冷却S型管通常设置在各个不同的浇筑层底部，在充分保证混凝土的浇筑施工时间的前提下，还可以将其设置在浇筑灰尘当中，有效保证冷却水管不会在施工过程中产生损坏等问题。

3 一期通水工作

在一期通水冷却工作中，主要的目的是降低浇筑成初期产生的水泥水化热问题，有效控制混凝土的最高温度，保持在合理的施工范围之内，并且有效降低内外的温差大小。埋设在仓内冷却水管，在任何情况下都不允许产生漏水问题，施工段的混凝土一期通水冷却S型管道的进水口温度在10℃-12℃之间，或者是13℃-15℃之间，堤坝的混凝土一期通水蛇形管道的水口温度范围在10℃-12℃之间，混凝土材料的最高温度大小和进水口的温度大小最大不能超过25℃。在正式开始施工之前针对该水库工程施工展开了注水试验，并且得出了相关参数数据如表3所示：

表3 坝址区压(注)水试验成果统计表

一期通水的时间需要超过21d，并且需要保证连续不断的通水前10d需要将通水量控制在1.2-1.8 m3/h之间，控制混凝土的最大温度下降速率每天不超过1℃，10d后参考实际的通水量大小不能超过1.3 m3/h，控制混凝土的最大温度下降速率每天不能超过0.5 m3/h。

一期通水冷却工作完成之后需要进行全面的温度测量工作，有效保证冷却工作效果符合工程的整体性要求，如果没有达到相应的温度控制要求需要继续进行通水冷却，直到达到相应的冷却工作标准为止。通过采取降低浇筑温度以及水管冷却等相关方法之后，预计混凝土的最高施工温度超过允许的最大温度条件，此时需要通过采取表面流水冷却的方法来进行处理，混凝土完成凝固之后即可以在表面进行流水冷却处理，要求流水要保证清洁，均匀的覆盖在整个仓面表面，流水的时间需要到上层混凝土完全覆盖为止。