大工12春《水利工程施工》辅导资料十二

1、水利工程施工辅导资料十二主题：第五章 混凝土坝施工5-8节学习时间：2012年6月18日-2012年6月24日内容：我们这周主要学习水利工程施工混凝土坝施工第5-8节相关内容。希望通过 下面的内容能使同学们加深对碾压混凝土施工、大体积混凝土的温度控制、混凝 土施工质量控制和特殊季节混凝土施工相关知识的理解。第五章混凝土坝施工本章的学习要求及需要掌握的重点内容如下：掌握碾压混凝土施工特点；了解碾压混凝土的运输方式、摊铺与碾压、 层面处理、施工质量控制和养护；掌握大体积混凝土的温度控制的任务、标准和措施；了解混凝土施工质量控制；了解特殊季节混凝土施工，掌握混凝土冬季和夏季作业措施。 重要知识点：碾

2、压混凝土施工特点；大体积混凝土的温度控制的任务、标准和措施；混凝 土冬季和夏季作业措施。第五节碾压混凝土施工碾压混凝土（ RCC ）：混凝土是通过碾压设备碾压密实的。常态混凝土（ VCC ）：混凝土是通过振捣设备振捣密实的。（一）碾压混凝土的施工特点（重要知识点，常见客观题）采用VC值为530s的干贫混凝土VC值：振动压实指标，在规定的振动台上将碾压混凝土振动达到合乎标准 的时间（以s计）。干贫混凝土：胶凝材料用量少，拌和用水量低，没有塌落度的混凝土。（掌握上述两名词解释）高掺粉煤灰，低水泥用量（1）从强度角度看，常态混凝土的水泥用量是有富裕的。（2）碾压混凝土通过碾压达到密实，可以采用低水泥

3、用量。（3 ）高掺粉煤灰的作用：保持混凝土有必要的胶凝材料；减少混凝土的发热量，简化温控措施；增加 混凝土的后期强度；有利于降低工程成本。（4）最高掺量可达总胶凝材料的60%80%。采用通仓薄层浇筑（1）通仓碾压混凝土坝不采用传统的柱状浇筑法，而采用通仓薄层浇筑。此法可增加 散热效果，取消冷却水管，减少模板工程量，简化仓面作业，有利于加快施工进 度。（2）薄层（熟记两模式）RCC模式铺料3335cm，碾压30cm，连续上升；一次上升高度一般3米，间歇规定 时间，进行水平施工缝处理再铺筑上一仓；如果模板、施工能力满足可以持续到 顶；层间间歇时间，国内有最大允许时间控制标准，国外有较多做法。RCD

4、模式（日本模式）分三层铺料，层厚27cm左右；碾压75cm，然后间歇规定的时间，35天； 进行水平施工缝处理在铺筑上一仓。碾压混凝土的温控措施和表面防裂（1）温控措施采用低热大坝水泥，多掺粉煤灰；冷水拌和及骨料预冷降低浇筑温度；利用 层面散热降温；安排在低温季节浇筑基础层；采用冷水喷雾的表面降温措施。（2）表面防裂加强养护和必要的覆盖措施。（二）碾压混凝土的运输方式自卸汽车直接入仓需随坝面上升不断改建道路；防止仓面污染，必须冲洗轮胎；合理的卸料方 式，防止骨料分离。胶带机入仓应采用混凝土专用运输皮带。运输效率高；适于连续生产；减少道路修筑量； 需妥善解决线路架立和入仓升降问题。负压溜管运输结构

5、简单；运输效率高；适用于峡谷地形条件；布置于岸坡，需要其他机械 送料和仓面自卸汽车倒料；需要解决架立、耐磨、分离控制等问题。（三）碾压混凝土的摊铺与碾压（各施工要点常见判断题）摊铺建基面处理：先浇一定厚的常态混凝土，一般0.52.5m；基岩面用常态混凝 土找平，填平凹角，具备施工设备行走条件。我国一般采用碾压层厚为30cm，最大骨料粒径为80mm的三级配碾压混凝 土；采用平仓机摊铺；平仓机一般采用工作运行速度较高的湿地推土机；采用移 位式卸料、平仓办法处理骨料分离。碾压采用自行式振动碾碾压。通过试验确定碾压设备、碾压遍数、行走速度、振 动频率。（四）碾压混凝土的层缝面处理碾压混凝土的层缝面（1

6、）缝面：连续上升的中止面，就是水平施工缝，根据施工需要安排的正常 间歇面。（2）层面：连续上升的铺料、碾压层面。缝面处理措施刷毛或冲毛清除乳皮，露出无浆膜的致密混凝土毛面，铺11.5cm厚砂浆或 灰浆，再铺筑上层碾压混凝土。层面的处理措施（要求能依据时间关系准确判断施工方式）层间间隔时间t根据直接铺筑允许时间t1和加垫层铺筑允许时间t2双控。tt1不作处理，直接铺料碾压上升；t1t t2，层面铺规定的垫层拌和物，如砂浆、灰浆等，再铺料碾压上升； twt2,作为缝面处理。tt2需要根据试验确定。保证层面结合质量的综合措施（1）缩短层间间歇时间，缩小仓面、斜层铺筑。（2）使用高效缓凝剂拌制混凝土，

7、提高初凝时间。（3）适当提高胶凝材料含量。（4）切实防止骨料分离和骨料中掺杂软弱颗粒。（5）在层面上铺一薄层砂浆或水泥粉煤灰浆。（6）防止仓面污染。（五）碾压混凝土的施工质量控制主要包括：原材料、配料拌和的质量控制；浇筑仓面的质量控制；硬化混凝 土试样及钻芯取样测试。（六）碾压混凝土的养护主要是表面撒水或喷雾养护和春秋季、冬季采取苫盖保温措施。第六节大体积混凝土的温度控制与防裂（一）混凝土温度控制的基本任务混凝土的温度变化过程温度变化可以分为三个阶段，即温升期、冷却期（或降温期）和稳定期。最高温度T 等于混凝土浇筑入仓温度T与水化热温升值T之和。由T到T 是温maxprp max升期，由T 到

8、稳定温度T是降温期，之后内部温度围绕稳定温度T随外界气 maxff温略有起伏，是稳定期。T 与T之差称混凝土体的最大温差，记为AT o（着重掌握三个阶段的判定和各特定温度的计算）T 的确定以及混凝土周边散热条件，确定水化热温升T ,确定根据水泥品种和用量，混凝土的人仓温度T。浇筑温度T Ppi iAt为混凝土出拌和机到入仓的温度变化值；Tb为混凝土的拌和温度；i为混凝土组成材料的编号；C.为混凝土中材料i的比热；G.为混凝土中材料i的用量；T.为拌和混凝土时材料i的温度。混凝土的温度裂缝小体积混凝土：散热较快，温升低，没有严重后果。大体积混凝土：散热慢，内部温升大，大坝内部温度可达3050C

9、；温度变 化必然引起温度变形；温度变形受到约束就会产生温度应力；如果温度应力为拉 应力，超过抗拉强度就会产生裂缝。表面裂缝表面裂缝是由混凝土自身约束温度应力产生的。（1）表面裂缝特点：多发生在浇筑块侧壁；方向不定，数量较多；裂缝短而 浅；有重新闭合的可能。（2）温度应力分布的计算下图为混凝土浇筑块自身约束的温度应力分布图。OT为浇筑块内温度分布 线的包络面积；a为结构物或浇筑块的宽度；QT/a是平均温度。应力分布的计算可按照下式进行:,。、b=a E Qx 一。） aa为混凝土的线膨胀系数；E为混凝土的弹性模量；Tx为横坐标点的温度；贯穿裂缝和深层裂缝X（1）基本概念和特征（掌握两名词解释）基

10、础约束裂缝：基础约束拉应力超过混凝土的允许抗拉强度时产生的裂缝。自基础面向上开展，严重时可能贯穿整个坝段，故又称为贯穿裂缝。裂缝切割的深度可达35m以上，故又称为深层裂缝。宽度可达13mm，多垂直基面向上延伸，可能平行坝轴线贯穿，也可能垂 直坝轴线贯穿。（2）基础约束应力计算综合考虑到以下问题：混凝土是弹塑性材料，在应力持续作用下将产生徐变，会引起应力松弛；离 基础面越高，约束影响越小；老混凝土和基岩不会是的刚体。实际的基础约束可按下式估算：EaATRK b = P1 |LXKp为混凝土的松弛系数，通常取0.5； R为约束影响系数。大体积混凝土温度控制的任务（重要知识点，常见简答题）降低混凝土

11、内部最高温度，把基础温控控制在允许范围内。通过控制混凝土拌和温度来控制混凝土的入仓温度；通过一期冷却降低混凝 土内部的水化热温升，从而降低混凝土内部的最高温升，使温差降低到允许范围。通过二期冷却把坝体温度在进行接缝灌浆前从最高温度降到稳定温度，以便在达到灌浆温度后及时进行纵缝灌浆。（二）大体积混凝土温度控制的标准（掌握各标准）基础约束裂缝控制标准（1）混凝土极限拉伸值控制标准C10C15 混凝土：（ 0.650.75）X10-4，C15C20 混凝土：（ 0.750.85）X 10-4离差系数：小于0.15。（2）基础允许温差控制标准（3）上下层温差控制标准：上下层温差值不大于1520C接触灌

12、浆温度控制标准根据坝体稳定温度场和具体部位情况确定。根据稳定温度场进行灌浆温度分 区，各区的灌浆温度取各区稳定温度的平均值，特殊部位经计算、论证确定。坝体稳定温度场求解方法有限单元法、流网法、电模拟试验、蒙特卡罗模拟法等。（三）大体积混凝土温度控制措施（重要知识点，掌握各措施，常见简答题）减热降低混凝土最高温度T 。降低混凝土的拌和出机温度，降低入仓浇筑温度T ；减少混凝土的水化热温升T。P 2.散热r采取各种散热措施。增加混凝土的散热面；在升温期采取人工冷却降低混凝 土最高温度；降温期采取人工冷却尽快地降到接缝灌浆温度减少混凝土的发热量减少每立方米混凝土的水泥用量（1）根据坝体的应力场分区采

13、用不同标号的混凝土；（2）采用低流态或无坍落度干硬性贫混凝土；（3）改善骨料级配，增大骨料粒径，埋放大块石；（4）加大粉煤灰掺量，可达水泥用量的25%40%；（5）采用高效减水剂。采用低发热量的水泥中热水泥和低热微膨胀水泥。降低混凝土的入仓温度合理安排浇筑时间春、秋季多浇；夏季早晚浇，正午不浇。采用加冰或加冰水拌和混凝土对骨料进行预冷包括水冷、风冷、真空气化冷却。加速混凝土散热采用自然散热冷却降温采用薄层浇筑、延长间歇时间、表面薄层流水。在混凝土内预埋水管通水冷却（1）一期通水冷却目的：削减水化热温升，减小最大温差，防止贯穿裂缝发生（熟记）开始结束时间：最早在混凝土初凝即可开始，持续到最高温度

14、出现为止。（2）二期通水冷却利用一期冷却系统进行。第七节 混凝土施工质量控制原材料的质量检测与控制按规定的项目和频数抽样检测；按规范或设计指标进行控制；根据检测结果 调整混凝土配合、改善生产工艺。混凝土拌和物质量检测与控制浇筑过程中混凝土的检测与控制仓面坍落度检测，每班至少2次；层间间歇时间控制，保证上层混凝土覆盖 前下层混凝土没有初凝；混凝土浇筑温度检测；浇筑仓面取样制作试件检测。混凝土坝体的质量检测(1 )物探方法检测钻孔压水、取芯大钻孔取样埋设观测仪器混凝土施工质量的评定评定混凝土的施工质量，统一以抗压强度作为主要指标(熟记)混凝土施工质量评定的标准：设计强度的保证率和强度的均匀性。第八

15、节 特殊季节的混凝土施工混凝土的冬季作业低温季节混凝土施工的气温标准。日平均气温稳定在5C以下或最低气温稳定在-3C以下；混凝土必须达到一 定的凝结硬化程度才能受冻。混凝土允许受冻的标准混凝土允许受冻的标准：成熟度达到1800 Ch。成熟度：混凝土养护温度与养护时间的乘积。混凝土冬季作业的措施(重要知识点，常见简答题)(1 )施工组织上合理安排创造混凝土强度快速增长的条件增加混凝土拌和时间减少拌和、运输、浇筑中的热量损失(5 )预热拌和材料采取保温、蓄热和加热的养护措施混凝土冬季养护的方法(常见判断题)蓄热法将水化热保存起来，保证强度不断增长；保温材料严密覆盖；采用保温模板。暖棚法体积不大、施

16、工集中的部位适用；棚内安设蒸汽管路或暖气加温；费用高， 使混凝土单价提高50%以上。电热法包括直接给混凝土体通电加热和外部电炉或电热片加热。蒸气法蒸气养护可使混凝土的强度迅速增长，温度升降要匀缓。混凝土的夏季作业规范规定，气温超过30C时，按夏季标准作业施工.气温超过30C对混凝土的影响混凝土容易产生假凝；工作度降低，初凝过快；混凝土内部水化热难以散发; 气温骤降或水分蒸发过快，易引起表面裂缝。混凝土的夏季作业采取一系列的预冷降温、加速散热措施；充分利用低温时刻浇筑等。三、本周课程内容典型例题)单项选择题1、碾压混凝土的施工中，一般采用VC值为()的干贫混凝土。A. 1020sB. 530sC

17、. 2535sD. 550s答案：B2、在碾压混凝土的层缝面处理中，当层间间隔时间t小于直接铺筑允许时 间t1时，层面应（）。A.不作处理，直接铺料碾压上升 B.层面铺砂浆，再铺料碾压上升C.作为缝面处理D.以上均不正确答案：A（二）多项选择题1、混凝土的温度变化过程中，最高温度T 等于（）之和。A.稳定温度B.混凝土浇筑入仓温度C.水化热温升值D.出仓温度答案：BC（三）填空题1、在大体积混凝土温度控制的标准中，基础约束裂缝控制标准主要包括控制标准、控制标准、 控制标准。答案：混凝土极限拉伸值、基础允许温差、上下层温差2、 评定混凝土的施工质量，统一以 作为主要指标。答案：抗压强度（四）判断题1、在碾压混凝土的摊铺中，我国一般采用碾压层厚为30cm,最大骨料粒径 TOC o 1-5 h z 为80mm的三级配碾压混凝土（）。答案：正确。2、大体积混凝土施工中常采用高流态干硬性混凝土，以减少每立方米混凝土的水泥用量（）。答案：错误。一般采用低流态或无坍落度干硬性贫混凝土。3、混凝土冬季养护中，蓄热法是指在棚内安设蒸汽管路或暖气加温，且费用较高。（）。答案：错误。暖棚法是在棚内安设蒸汽管路或暖气加温，其费用高，使混凝 土单价提高50%以上。（五）重要名词解释总结表面裂缝、基础约束裂缝、贯穿裂缝、VC值、干贫混凝土（六）简答题1、大体积混凝