最新永和水电站工程大坝混凝土施工温控设计资料

1、永和水电站工程大坝混凝土温控设计（初步）*水利勘测设计研究院二O三年六月精品文档目录1 工程概况 1.2 温控设计基本资料 1.2.1 气象资料 1.2.2 混凝土主要设计指标 2.3 温控设计 3.3.1 坝体分缝分块 3.3.1 混凝土温控标准 3.4 5.4.1 优化大坝混凝土配合比 , 提高混凝土抗裂能力 5.4.2 控制坝块混凝土最高温度 5.4.3 基础约束区混凝土应尽量避开夏季浇筑 6.4.4 采取合理的浇筑层厚及间歇期 6.4.5 控制大坝混凝土施工程序并合理安排施工进度 74.6 大坝混凝土浇筑层面长间歇期的防裂措施 7.4.7 大坝混凝土通水冷却 8.4.8 大坝混凝土表面

2、保护 1.04.9 大坝混凝土养护 1.14.10 大坝混凝土施工温度监控措施及制度 1. 21工程概况永和水电站位于山西省沁源县郭道镇永和村东沁河一级支流紫 红河上，坝址以上控制流域面积 368km2,设计总库容968.41万mi， 是一座以向下游企业供水为主，兼有发电、灌溉和其他效益的综合利 用的水利水电工程。枢纽工程由大坝（挡水坝段、溢流坝段）、坝下放空（排砂）洞、 引水洞及水电站组成，大坝采用混凝土实体重力坝，坝体结合坝顶溢 流、坝底放空（排砂）洞、电站引水洞等集中布置。坝顶全长 388m， 最大坝高40.00m,坝顶宽8.0m，坝顶高程为1152.00m。大坝挡水坝段全长255.0m

3、，其中左岸114.0m,右岸141.0m；溢 流坝段全长133.0m,布置在大坝靠近左岸主河槽的位置。坝体防渗 形式采用上游坝面混凝土防渗，坝基采用帷幕灌浆。上游面1138.2m以上为铅直面，1138.2m以下坡度为1： 0.2 ;下游面高程1148.50m 以上为铅直面，1148.50m以下至坝基的坡度为1:0.7。大坝混凝土工程量约 28.0万m3，其中坝体内部混凝土约 19.5 万mt坝体分为21块，从右至左编号为1#21#坝段，目前已完成 3#9#共7个坝段（桩号0+228-0+353）基础混凝土（高程1114.0m 以下）的浇筑和坝基固结灌浆。基础混凝土厚度2.0m，浇筑工程量1.7

4、4 万 m。2温控设计基本资料2.1气象资料1、气温沁源（1981 2010年）逐月及年气温资料表2-1项目名称1月2月3月4月5月6月7月平均气温（C）-6.2-2.33.510.916.320.222.1极端最高气温（C）16.521.529.134.736.538.137极端最低气温（C）-27.7-25.8-16.9-8.2-1.23.88.9项目名称8月9月10月11月12月年均平均气温（C）20.515.59.21.9-4.58.9极端最高气温（C）3534.529.125.517.8极端最低气温（C）7.4-2.4-11-23.1-27.12、水温沁源孔家坡水文站2012年水温资

5、料表2-2单位：C月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均水温0.00.03.611.217.119.622.720.816.09.82.80.32.2混凝土主要设计指标大坝混凝土标号及主要设计指标表2-3混凝土 标号级配抗冻标号抗渗标号抗冲磨限制最大水灰比使用部位备注C90203、4-0.55上、下游正常水位 以上坝面混凝土I区5303、4F150W4-0.45上、下游水位变化 区的坝面混凝土n区C90253、4W6-0.50上、下游最低水位 以下坝面混凝土川区C28203-0.50坝体基础混凝土、廊道周边区C90152-0.65坝体内部混凝土V区Cbs302、3F15

6、0V0.45溢流坝面、导流墙、 桥墩、放空（排砂） 洞、引水洞进口w区C2825Cbs302、3F150V0.45胸墙、牛腿等结构 混凝土、3温控设计3.1坝体分缝分块坝体设横缝，间距17.020.0m;坝基顺水流方向最大长度35.0m 左右，为施工方便，不考虑设纵缝，即最大浇筑块长度 35.0m；在放 空（排砂）洞、引水发电洞处，根据具体位置调整，但不大于上述值。3.1混凝土温控标准1、基础温差基础温差是指建基面 0.4L（L为浇筑块长边尺寸）高度范围内的 基础约束区内混凝土的最高温度和该部位稳定温度之差。当常态混凝土 28天龄期的极限拉伸值不低于 0.85 X 10-4、基岩 变形模量与混

7、凝土弹性模量相近、 短间歇均匀上升时，其基础容许温 差用下表中规定的数值。基础约束区混凝土容许温差 t （c）表3-1距离基础面高度h浇筑块长度L17m以下17 20m20 30m30 40m40m至通仓(0 0.2 ) L26 2525 2222 1919 1616 14(0.2 0.4 ) L28 2727 2525 2222 1919 172、新老混凝土上下层温差上下层温差是指老混凝土面（龄期 28天以上）上下各1/4块长 范围内，上层新混凝土最高平均温度与开始浇筑混凝土时下层老混凝 土的平均温度之差。根据本工程坝高、浇筑块长度，在老混凝土上连续浇筑、短间歇 均匀上升且浇筑高度大于0.5

8、L时，上下层容许温差一般为1520C。 浇筑块侧面长期暴露或上层混凝土高度小于 0.5L或非连续上升时，应严格控制上下层温差标准。3、混凝土内外温差控制及坝体表面保护标准 混凝土内外温差应控制在1820 C。 初期气温骤降：大坝施工期内每月浇筑的混凝土都有可能遭 遇降温袭击，新浇混凝土遇日平均气温在23d内连续下降达到或超 过69C时，基础约束区和特殊部位龄期 23d以上、一般部位3 4d以上均需进行表面保护。 中后期气温年变化及气温骤降：坝体在气温年变化和气温骤 降的同时作用下，无保护时极可能使混凝土表面产生裂缝。 大坝施工 期内，应视混凝土浇筑的不同月份和不同部位， 结合考虑后期通水情 况

9、进行中期通水冷却，并采取必要的表面保护。4、坝体最咼温度控制标准控制坝体混凝土最高温度实质上是控制坝体内外混凝土温度差。 对均匀上升浇筑块，其各季节坝体混凝土最高温度按下表控制。混凝土最高温度控制标准表3-2单位：C、月份部位12月至翌年2月3月、11月4月、10月5月、9月6至8月基础强约束区2527333334基础弱约束区2527333536脱离基础约束区25273336385、设计允许最高温度根据大坝各部位稳定温度及上述温控标准确定大坝各部位的设 计允许最高温度。对于基础约束区混凝土，可按基础允许温差加上坝 体稳定温度与坝体最高温度控制标准比较后取其低值； 对于均匀上升 的脱离基础约束区

10、混凝土，可按坝体最高温度控制标准确定。44.1优化大坝混凝土配合比，提高混凝土抗裂能力大坝混凝土配合比设计中应选用具有微膨胀性的强度等级42.5的中热水泥，掺用缓凝高效减水剂和引气剂，在满足混凝土标号及抗 冻、抗渗、极限拉伸值等主要设计指标前提下，尽量增大粉煤灰掺量， 降低水灰比，并要求满足混凝土匀质性指标及强度保证率，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。4.2控制坝块混凝土最高温度1、为控制坝块混凝土最高温度不超过设计允许的最高温度，需 采取降低混凝土浇筑温度、合理的层厚及间歇期、初期通水等措施。严格控制混凝土运输时间和仓面浇筑坯层面覆盖前的暴露时间。混凝土运输机具应设置保温设施，使高温季节

11、混凝土自拌和楼出机口运至 仓面浇筑坯层被覆盖前的温度回升率不大于 0.25。2、在高温季节或高温月份浇筑大坝混凝土时，应采取以下措施 降低混凝土原材料的温度：砂和石子降温措施：成品料的堆咼不宜低于6m并应有足够的储备；堆料场上搭设遮阳棚，避免阳光直射；必要时通过地弄取料。埋石（块石）：块石表面冲洗干净，入仓前用低温水充分润湿， 以达到不影响水灰比和降温的效果。水泥和粉煤灰的降温措施：为防止阳光直射水泥储罐和粉煤灰储 罐外应包裹隔热材料，如聚笨乙稀塑料等，避免使水泥和粉煤灰温度 升高；刚出炉的水泥不能立即打混凝土，一是温度高、热量大，二是 水泥中各种配料的性能还没有充分稳定， 所以要严格检查新进

12、场水泥 的温度，要求水泥厂家必须是生产出来按规定存放一定时间（最少要 存放15d）后才能供工地使用；水泥和粉煤灰的运输罐车必须在罐外 包裹防晒隔热材料，避免水泥在运输途中升温；罐车从装车到送至工 地，尽量避开高温时段，以晚上运行为宜。水的降温措施：应采取措施使混凝土搅拌用水的温度降低，根据现场情况，在场区内打一眼深井，使用地下水搅拌混凝土，井水抽至 搅拌站蓄水池内，蓄水池外采用聚笨乙稀泡沫塑料包裹。 也可在搅拌 站安装一台螺杆冷水机组对河水或井水进行冷却， 然后注入搅拌站的 蓄水池内。机组冷却水量要能满足两台搅拌站的拌合混凝土用水。两种办法可独立使用，根据气温情况必要时需共同使用。3、混凝土浇

13、筑温度不得超过 28 C （相应的拌和楼出机口混凝土 温度应不得超过25 C，施工时根据运输、入仓情况进行具体的测定 和控制）。夏季浇筑能力要适应入仓强度要求，避免在中午高温时间（10时16时）浇筑。高温季节浇筑混凝土表面采取流水养护措施。4.3基础约束区混凝土应尽量避开夏季浇筑若在夏季高温季节浇筑基础约束区混凝土， 则坝体水平受拉区范 围较大，坝段各块基础约束区都呈受拉状态， 混凝土存在产生裂缝的 风险。因此，浇筑大坝基础约束区混凝土宜尽量安排在 68月份以 外的较低气温季节进行。若必须在高温季节施工浇筑，则需采取各种 措施，控制混凝土的入仓温度和最高温度。4.4采取合理的浇筑层厚及间歇期1

14、、浇筑层厚：根据坝体结构尺寸、埋石要求、温控要求，基础 约束区采用的浇筑层厚为1.2m左右，不得超过1.5m;脱离基础约束 区一般的浇筑层厚为1.52.0m,不得超过2.0m。非高温季节可适当 增加。2、层间间歇期：应严格控制大坝大体积混凝土浇筑的层间间歇期和墩、墙等结构混凝土浇筑的层间间歇期，使其不少于3d，也不宜大于10d,最好控制在57天。4.5 控制大坝混凝土施工程序并合理安排施工进度1 、基础约束区混凝土、放空（排砂）洞、引水发电洞等重要结 构部位，在设计规定的间歇期内连续均匀浇筑上升， 不得出现薄层长 间歇期；其余部位基本做到短间歇连续均匀地浇筑上升。2、施工过程中各坝块应尽量均匀

15、上升，相邻的浇筑块高差不大 于68m相邻坝段高差不大于1012m相邻坝块浇筑时间的间隔 宜小于 30d。4.6 大坝混凝土浇筑层面长间歇期的防裂措施由于气候、 结构或安装要求、 施工外部环境等原因需要形成大坝 混凝土的长间歇浇筑面或浇筑部位，应采取防裂措施。1、长间歇面层50cm厚浇筑纤维混凝土：在长间歇面浇筑层的最 后一个坯层（厚50cm）的混凝土中掺质量浓度为1kg/m3的聚丙烯纤维。2、 长间歇面层铺设钢筋网，钢筋网距坝块边线的距离为5cm， 距收仓面顶面的距离为6cm此项需经设计单位同意后提出具体要求。3、大坝右坝段基础混凝土于 2012年 11 月浇筑完成，成为了老 混凝土，浇筑层面

16、的间歇时间较长， 新混凝土浇筑时需采取以下措施： 清除表面的水泥浮浆、薄膜、松散砂石、软弱混凝土层、油 污等，旧混凝土面凿毛；钢筋上的锈斑及浮浆刷净；清水冲洗旧混凝 土表面，在浇筑新混凝土前保持充分湿润；浇筑新混凝土前，先铺一 层厚度为23cm的同标号水泥砂浆。 底部增设一层钢筋网，距旧混凝土表面的距离为 6cm。此项需经设计单位同意后提出具体要求。4.7 大坝混凝土通水冷却在混凝土内埋设冷却水管并通水冷却， 以此削减混凝土水化热温 升和控制坝体混凝土的内、外温差，是大坝混凝土的主要措施之一。 根据本工程的混凝土工程量、工期计划和施工温控技术方案，59月份浇筑混凝土必须进行通水冷却。1、冷却水

17、系统布置：冷却供水系统包括供水站（或制冷站） 、主供水管路和仓内冷却 水管组成，供水站、主供水管路由施工单位根据水源、 制冷机组位置、 需要同时通水的坝段数量等进行计算和布置。坝内冷却水管采用规格D32X 4 mm!勺钢管（在确保管道不会被埋 石施工损坏的前提下，也可采用同管径的高密度聚乙烯管） ，布置在 每个浇筑层的中部，呈“ S”形布置。每个浇筑仓内为一组供水管， 每组供水管形成一个独立的回路， 与外部供水系统相接。 供水管水平 面布置间距为1.5m，考虑混凝土可能会产生沿水管管壁的裂缝，对 大坝防渗不利，冷却水管全部沿坝轴线方向布置。管道与两侧立面、 上下游坝面的距离控制在1.5m左右。

18、一组冷却水管道长度不宜大于 250.0m，若超过时需分为长度大 致一样的两组冷却水管道。施工时，冷却水管采用自制U形卡固定，为防止冷却水管受到冲 击破坏，在浇筑前和浇筑过程中应保持通水，发现堵塞、漏水现象， 应立即处理。在最终的通水完成后， 对冷却水管采用水灰比 0.5:1 的水泥浆液 进行封堵。2、冷却分期：通水冷却分两期进行，即初期和中期通水。3、初期通水： 在高温季节最高温度仍可能超过设计允许值者 , 应采取初期通水 冷却措施以削减混凝土最高温度。 采用冷却水管进行初期冷却， 在混 凝土收仓后12h内开始。通水时间初步按2030d计，可根据预埋温 度计的测温结果进行调整，当混凝土温度达到

19、2527 C后可结束初期通水或转入中期通水。在高温季节，初期通水结束后， 还应密切关注坝体内部温度情况， 如有回升趋势，应补充通水，补充通水可采用井水或河水进行。混凝土温度与水温之差，以不超过25C为宜。管中水的流速以0.6m/s 为宜，通水流量控制在 18 20L/min 。水流方向应 24h 调换一 次，每天降温不宜超过1C。根据当地水温资料，68月份地表水温在20C左右，需要采取 措施降低冷却水的水温， 当采用井水不能满足要求时， 需设置制冷或 制冰设备。4、中期通水： 对于高温或较高温时段浇筑的大体积混凝土，应进行中期通水， 以削减坝体混凝土的内、外温差，防止或减少表面裂缝。对于当年

20、68月份浇筑的混凝土， 应于 9月开始进行中期通水； 5月和 9月份浇筑的混凝土，于 10月初开始进行中期通水； 10月浇 筑的混凝土， 于 11 月初开始进行中期通水。 中期通水采用河水进行， 通水冷却时间为12个月左右，以混凝土块体温度达到 2022C为 准，单根水管通水流量应达到 20 25L/min 。通过水温与混凝土内部温度之差，不应超过 20 C,日降温不超 过1C。5、初、中期通水分季节区别： 在高温季节浇筑的混凝土，初、中期通水分别进行， 并将初期通 水时间延长510d,适当降低最高温度；对 9月份以后浇筑的混凝 土则初、中期通水连续进行。在入冬前或气温骤降时，在做好混凝土 表

21、面保温工作的同时， 中期通水时间提前 10d 开始，将越冬坝体混凝 土温度由2022C调整为1820C。4.8 大坝混凝土表面保护应根据设计表面保护标准确定不同部位、 不同条件的表面保温要 求，并应重视基础约束区、上游面及其他重要结构部位的表面保护， 尤其应重视防止寒潮的冲击。 所有混凝土工程在最终验收之前都必须 加以维护及保护，以防损坏。浇筑块的棱角和突出部分应加强保护。1 、在低温季节和气温骤降季节，混凝土应进行早期表面保 护。2、模板拆除时间应根据混凝土强度及混凝土的内外温差确定， 并应避免在夜间或气温骤降时拆模。 在气温较低季节， 当预计拆模后 有气温骤降，应推迟拆模时间；如必须拆模时

22、，应在拆模的同时采取 保护措施。3、大坝的临时暴露面，如大坝横缝侧面、仓面，在浇筑完毕后 要进行覆盖。材料一般采用两层1.0cm厚的聚乙烯塑料卷材外套彩条 布保温材料，厚度不小于 2 . 0 3 . 0 c m 。为现场使用方便，可做成 1.5 x 2.0m的方块。直到上层混凝土浇筑时揭开。4、大坝上、下游面为永久暴露面，应结合模板类型、材料性质等综合考虑，必要时采用聚苯乙烯泡沫板(导热系数不大于0.042W/(m K)，粘贴于混凝土表面保温。厚度不小于 2.0cm。4.9 大坝混凝土养护养护一般应在混凝土浇筑完毕后 1218h及时采取洒水或喷雾 等措施，使混凝土表面经常保持湿润状态。对于新浇

23、筑混凝土表面， 在混凝土能抵御水的破坏之后， 立即覆盖保水材料或采取其他有效方 法使其表面保持湿润状态。 混凝土体的所有侧面也应采取类似的方法 进行养护。混凝土连续养护时间不少于 28d。1 、仓面喷雾有条件时，在混凝土收仓后，采用喷雾进行养护， 在仓面上空形 成一层雾状隔热层， 减少阳光直射强度。 对浇不到的部位采用人工辅 助洒水养护，直到上一仓开始浇筑为止。2、流水养护 采用河水。混凝土浇筑完毕后，对所有侧面和表面及时洒水 养护，保持经常湿润； 浇筑完毕短期内应避免阳光暴晒， 表面加遮盖。 一般在混凝土浇筑完毕后1218h内开始，但在炎热、干燥 情况下应提前养护。 养护应保持连续性，不得采用时干时湿的养护方法。 养护时间不应少于混凝土的设计龄期，进入低温季节，需要 覆盖保温材料进行表面保温时，可停止养护。 永久暴露面采用长期流水养护，可采用悬挂钢管或塑料管(25mm通水养护，临时挂在模板或外拉钢筋上，每隔 2030cm设 一个小孔，对壁面进行养护，通水流量1520L/min。夜间(20:00 6:00