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文档简介

PAGE目录TOC\o"1-2"\h\z\u前言 11基本知识和概念 21.1温度控制的目的和内容 21.2大坝运行期稳定温度场及准稳定温度场 31.3混凝土的出机温度、入仓温度、浇筑温度 31.4水泥水化热、混凝土绝热温升及水化热温升 31.5大坝接缝灌浆温度 41.6大坝混凝土低温季节施工 41.7混凝土的容许温差 41.8坝体分缝分块 51.9混凝土裂缝的主要成因及裂缝类型 62xx拱坝温控设计基本资料 72.1概述 72.2水文气象 72.3拱坝混凝土材料分区及设计指标 142.4大型施工工厂设施 142.5混凝土运输与浇筑 142.6水库水温分析成果 152.7拱坝下游面附近水温分析 172.8水面以上坝面温度 172.9混凝土原材料 172.10混凝土物理及力学性能 222.11混凝土冷却蛇形水管设计参数 252.12拱坝分缝与灌浆区布置 252.13表面保温材料 263坝体各部位温控标准与规定 273.1拱坝封拱灌浆各灌浆分区温度 273.2基础温差、上下层温差、内外温差 273.3拱坝各部位容许最高温度 283.4浇筑分层原则 294填塘、陡坡混凝土的温控要求 304.1填塘与陡坡 304.2填塘(或陡坡)混凝土技术措施 304.3填塘、陡坡混凝土的温控标准 315大坝混凝土配合比控制 315.1总则 315.2混凝土配合比的设计原则及指标 315.3混凝土临时配合比 325.4混凝土施工配合比优化试验 325.5混凝土拌和质量控制 335.6质量评定及处理程序 346混凝土允许最高温度的控制措施 346.1大体积混凝土施工的温度过程 346.2混凝土浇筑温度的控制 366.2.1混凝土出机口温度的控制 366.2.2混凝土入仓温度的控制 376.2.3混凝土浇筑温度的控制 386.3控制混凝土水化热温升 386.4坝体混凝土内部最高温度的控制 396.5相邻块坝段高差的控制 457混凝土的冷却 457.1混凝土的冷却方式 457.2水管冷却的一般要求 457.3一期冷却 477.4二期通水冷却 478混凝土的养护与表面保护 488.1混凝土的养护 488.2混凝土的表面保护 488.2.1内外温差 488.2.2气温骤降 488.2.3表面保护 499温度测量 509.1原材料的温度测量 509.2仓面温度测量 509.3冷却水管的温度测量 509.4保温层温度测量 509.5内部温度的观测 5010混凝土温度控制综合管理 5110.1原材料的控制 5110.2优化混凝土配合比,提高混凝土抗裂性能,降低水化热温升 5110.3控制拌和楼出机温度 5210.4降低混凝土浇筑温度,控制浇筑块最高温度 5210.5合理控制浇筑层厚及间歇时间 5310.6混凝土的养护及表面保护 5311附表及附图 55前言xx水电站双曲拱坝最大坝高292m,是目前世界上已建和在建的最高拱坝。最大底宽73m,采用通仓浇筑,基础约束强,因此基础温差控制严格,为目前拱坝规范中最严格的标准;另外由于xx水电站工程高坝深库,水库中下部常年处于低温状态,使得坝体内最低稳定温度较当地多年平均气温低得多。xx大坝在基础强约束区混凝土允许最高温度要求控制在27℃以内,要实现这一温控标准,几乎要采取目前所能采取的全部温控措施大坝混凝土温度控制是xx水电站建设中遇到的一重大施工技术难题,应引起建设、设计、监理和施工单位的高度重视,以如临深渊,如履簿冰的严谨作风,从严要求,做好各个环节的温度控制工作。从原材料(水泥、水、砂、石等)的控制做起,严格控制混凝土的出机温度、入仓温度、浇筑温度,加强混凝土一、二期冷却即养护工作,将混凝土内部最高温度控制在允许范围之内,达到控制混凝土基础温差、上、下层温差和内外温差的目标,从而控制混凝土温度应力,防止产生裂缝。鉴于xx水电站大坝混凝土的生产运输、浇筑分别由不同承包商承担的实际情况,因此混凝土的温度控制必须实行各负其责,分段控制,节节把关,从严要求的原则,即混凝土的生产运输单位必须严格控制混凝土出机温度、入仓温度,提高混凝土生产运输效率;混凝土的浇筑单位必须认真做好混凝土仓面浇筑保温、喷雾及通水冷却和混凝土养护保温等工作,负责混凝土的浇筑温度、最高温度的控制及内外温差的控制。为便于参加xx大坝混凝土施工及管理的各级技术管理人员、施工作业人员全面准确的了解掌握xx大坝混凝土施工的温控标准、各个环节的温控措施及控制标准,xx水电站工程建设管理局组织昆明院xx设代处、西北监理中心、建管局试验室等单位编制了《xx拱坝混凝土温控手册》,由西北监理中心汇总统稿,xx建管局审查定稿发布。供各施工、监理单位相关人员在工程施工及管理工作中参考。本手册依据xx坝体混凝土施工有关的温控技术要求、设计图纸及国家有关规范编制,应与设计图纸、施工技术要求一并使用,如与设计文件有不一致之处,应以设计文件为准。本手册发布后,如有不妥或不适宜之处,请函告xx建管局工程部,以便今后修订时参考。1基本知识和概念1.1温度控制的目的和内容水工建筑物的特点是体积大,结构复杂,对混凝土性能的要求也因各种建筑物的不同运用条件而不同,如抗磨蚀、微膨胀、高流态自密混凝土等,xx拱坝混凝土性能的设计原则为“高强度、高极拉值、中弹模、低热、不收缩”。大体积混凝土的温度控制,是指浇筑较大体积混凝土时,需要采取措施解决混凝土硬化过程中水泥水化热在块体内产生的温度变化而带来的应变与应力,尽可能避免或减少裂缝。混凝土温度控制的目的:(1)防止由于混凝土温度的不利分布而产生各种裂缝,包括防止最高温度过高引起降温总量过大、内外温差过大及寒潮袭击(气温骤降)产生的不同情况的各种裂缝。(2)为了进行接缝(纵、横缝等)灌浆,使坝体满足结构受力要求,采用人工冷却措施,降低坝体温度至设计温度(如稳定温度、准稳定温度或年平均气温等)。(3)为了简化施工程序,提高机械化施工程度和工效,要求尽可能地大块浇筑,这就对温度控制提出了更严格地要求。混凝土温度控制的内容为:(1)降低混凝土内部产生的最高温度,即减少混凝土最高温度与运行期设计温度(如稳定温度等)间的差值。(2)使各点温度尽量均匀,避免出现过大的温度梯度。(3)使坝体达到运行期设计温度值,以便进行灌浆处理,防止灌浆后再产生温度应力。为了实现上述温度控制,一般要从下述四个途径进行:(1)通过优选混凝土原材料、优化混凝土配合比,减少水泥用量、使用掺合料等控制混凝土水化热的温升。(2)通过采取预冷(或预热)砂石骨料、拌合加冷水、加冰等措施,降低混凝土原材料温度,控制混凝土出机口温度;在混凝土运输过程中采取保温、防太阳辐射、提高效率等措施降低混凝土浇筑温度。(3)通过预埋在混凝土内部的水管通冷水冷却混凝土。(4)通过控制混凝土表面散热特性(热交换系数)来控制混凝土的表面温度及温度梯度,例如:寒潮袭击及内外温差大时在混凝土表面加盖保温材料;在初凝后的新混凝土表面上形成流水借以加快散热等。1.2大坝运行期稳定温度场及准稳定温度场混凝土坝经过人工冷却和长期天然冷却之后,初始水化热温度和浇筑温度的影响完全消失,坝体温度完全取决于随时间变化的上、下游水温与气温(其影响深度不超过10m)。因此在较高的实体重力坝和拱坝中,存在着较大的温度稳定区,该稳定区不受外界温度变化的影响,达到所谓稳定温度状态,此时的温度场称为稳定温度场。但是对于支墩坝和薄拱坝以及混凝土坝的浅层范围而言,内部温度将随外界温度的周期性变化而变化,只不过温度变化幅度较小,并在时间上有一滞后而已,这种温度场称之为准稳定温度场。稳定温度场是制定施工期温度控制标准的重要依据,也是确定灌浆温度的基础。因此,稳定温度场的分析与计算是温度控制设计中必不可少的重要内容。1.3混凝土的出机温度、入仓温度、浇筑温度混凝土的出机口温度:它是混凝土拌和好之后卸出拌和机口时的温度,是组成混凝土的五种原材料砂、石、胶凝材料(水泥、粉煤灰)、水(含冰)、外加剂在拌制中热量交换、平衡后的混凝土拌和物的温度。混凝土的入仓温度:混凝土拌和物出楼后,经过水平和垂直运输,与外界气温进行热交换,导致混凝土温度变化,卸入浇筑仓内时的温度称之为混凝土的入仓温度。混凝土的浇筑温度:卸入浇筑仓面的混凝土,经过平仓振捣后,覆盖上层混凝土前,在距混凝土面10cm深处的温度称为混凝土的浇筑温度。1.4水泥水化热、混凝土绝热温升及水化热温升水泥水化热:水泥颗粒水化时,毛细管及各空隙间游离水逐渐与水泥矿物水化,转化为凝胶,形成水泥石,产生强度,该水化反应发出的热量称为水泥水化热。混凝土绝热温升:在绝热条件下,混凝土胶凝材料(包括水泥、掺合料等)在水化过程中的温升值。混凝土水化热温升:在一定的浇筑和温控措施条件下,混凝土胶凝材料(包括水泥、掺合料等)在水化过程中的最高温升值。混凝土水化热温升取决于混凝土浇筑时的边值条件。1.5大坝接缝灌浆温度混凝土拱坝必须设置横缝,必要时亦可设置纵缝。xx拱坝只设横缝,不设纵缝,横缝必须进行接缝灌浆。进行接缝灌浆前,灌缝两侧坝块混凝土温度要达到设计规定值,这个设计规定值就是通常所指的大坝接缝灌浆温度,也称“封拱温度”。该温度值依据稳定温度、准稳定温度或年平均气温等根据坝体运行期的应力确定。“封拱”是拱坝建设过程中的一个重要转折点,封拱前是施工期,拱坝尚未形成整体,结构上是一组扇形截面的悬臂梁,承受施工期温度荷载和坝体自重。封拱后进入运行期,拱向受力结构完全形成,水库开始逐步蓄水。封拱后施加在坝体上的荷载,由拱、梁两个体系来承受。xx拱坝采用的接缝灌浆温度略低于稳定温度值。1.6大坝混凝土低温季节施工按《水工混凝土施工规范》规定,当日平均气温连续5天稳定在5℃以下或最低气温连续5天稳定在-3大坝混凝土的低温季节施工,应兼顾防冻与防裂两方面的要求。1.7混凝土的容许温差温度应力是引起大体积混凝土裂缝的主要原因,为防止裂缝的产生,应对坝块的温度控制提出标准。坝块的温度控制标准主要包括基础温差、上下层温差、内外温差、相邻块高差等。(1)基础温差根据《混凝土拱坝设计规范》规定,基础温差系指浇筑块0.4L(L为浇筑块长边尺寸)高度范围的基础约束区内,混凝土的最高温度和该部位稳定温度或准稳定温度之差。基础容许温差与浇筑块的混凝土材料性能(混凝土强度、极限拉伸值、徐变、线膨胀系数、自生体积变形)、尺寸(反映在基础约束系数内)、防裂要求(反映在安全系数内)、混凝土施工质量(反映在混凝土离差系数及保证率内)以及基岩弹模(反映在基础约束系数内)等有着密切关系,因此它是一个受诸多因素影响的控制指标。基础容许温差是基础温差的最大允许值,对于基础浇筑块,主要是防止贯穿性裂缝,控制基础温差就是限制浇筑块基础部位的温度应力。(2)上下层温差《混凝土拱坝设计规范》规定,上下层温差系指高度小于1/4块长范围内,上层新浇混凝土的最高平均温度与开始浇筑混凝土时下层老混凝土(规范为龄期超过28d,本工程龄期为21天)的平均温度之差,即新老混凝土温差。(3)内外温差坝体或浇筑块混凝土的内部平均温度与表面温度(包括拆模或气温骤降引起的表面温度下降)之差称为混凝土内外温差。控制内外温差的目的,是为了防止表面裂缝。1.8坝体分缝分块分缝分块是指通过设计,有计划的用横缝或纵缝将坝体分成许多柱状块,并以水平缝将每一坝块分成许多浇筑层。分缝分块的主要目的:一方面是由于受混凝土初凝时间及浇筑设备的制约,限制每次混凝土浇筑面积及方量不能太大;另一方面是为了防止裂缝。坝体内的分缝主要有横缝、纵缝和水平施工缝。横缝是垂直于坝轴线的接缝,分为永久缝和临时缝。永久缝无需灌浆,只在靠上游面部位设止水设施;临时缝缝面上设有键槽和灌浆设施,在坝体冷却到规定的温度后进行灌浆。大坝以横缝划分为坝段。纵缝是平行于坝轴线的接缝,为保证坝体整体性,纵缝必须进行接缝灌浆。大坝采用纵缝将坝段再划分为坝块。大坝被横、纵缝分为坝块后,再由低至高分层浇筑上升。由于分层和层间间歇,就形成了水平施工缝。坝块被水平缝划分为浇筑层。横缝间距对温度应力有较大影响。在相同的温度条件下,横缝间距越大,温度应力也越大。横缝间距主要受坝体结构布置、孔洞、坝体应力和浇筑设备能力等因素的控制。当横缝间距未超过纵缝间距,横缝宽对坝体温度应力的计算不起控制作用。与横缝相比,纵缝对坝体应力的影响更大,因此纵缝的设计比横缝更为重要,也更为复杂,是否设置纵缝,且设几条纵缝为宜,需要通过技术经济比较分析决定。xx工程大坝混凝土经技术经济比较,确定不设纵缝通仓浇筑。1.9混凝土裂缝的主要成因及裂缝类型目前建成的混凝土坝都不同程度的出现一些裂缝。混凝土坝的裂缝按其发展深度和范围大致可分为如下三类。(1)表面裂缝表面裂缝是指在混凝土表面出现的浅层裂缝,坝体上大部分裂缝都是这种,出现最多的是收仓平面上。其中高强度等级抹面层表面往往出现龟壳纹状裂缝。侧面高强度等级区易产生竖向裂缝,而施工缝处理不好易产生水平裂缝。(2)深层裂缝深层裂缝切断坝段部分断面,最深处可达1/2~1/4断面宽度。这种裂缝一般是在混凝土内部温度比稳定温度高很多的情况下产生的。往往先由于各种原因产生一些表面裂缝,随着时间延长,表面温度下降,温度梯度增加,裂缝逐渐加深,形成深层裂缝。这种裂缝影响建筑物安全,因此要进行必要的处理。(3)贯穿裂缝贯穿裂缝是是指切断结构断面的裂缝,对结构的整体性和稳定性有较大影响,需要处理,以尽量恢复结构的整体性。贯穿裂缝一般易发生在基础部位和坝体内外温差过大的部位。除基础约束引起的一些贯穿裂缝外,多半是由表面裂缝逐渐诱发而成。通常引起裂缝的原因可归纳如下:(1)设计方面的原因:包括a.结构形状不利;b.结构分缝不当;c.浇筑块长宽比过大;d.基础及老混凝土约束;e.混凝土内外温差过大;f.混凝土强度等级过高;g.同仓内混凝土强度等级差别过大;h.基础不平整及沉陷;i.相邻块高差过大等。(2)施工方面的原因:包括a.间歇期过长或过短;b.施工分缝不当;c.流态混凝土塑性收缩;d.干缩裂缝;f.寒潮引起的裂缝;养护不当等。(3)其他原因:包括a.骨料碱活性反应;b.模板走样;c.混凝土超冷等。2xx拱坝温控设计基本资料2.1概述混凝土温度控制设计的任务就是根据自然条件、工程条件和原材料特性等,分析温度变化和温度应力,提出措施,控制温度,防止裂缝。影响温度控制的主要因素包括:环境条件的影响(气温、水温、地温、日照和风速等);结构特征的影响(体形、孔洞、分缝等);混凝土自身性能的影响(混凝土原材料性能、力学和热学性能等);基岩约束的影响(基岩力学、热学性能);施工因素的影响(浇筑方法、冷却措施和保温等)。这些因素也是进行温度控制设计的基本资料。2.2水文气象(1)气温采用坝址附近xx站气象站1981~1998年实测资料,多年年平均气温为19.1℃,绝对最高气温38.0℃,绝对最低0.2℃。多年各月特征气温统计见表2-1;xx站日温差平均天数统计见表2-2;气温骤降出现的次数、百分数见表2表2-1xx站多年各月特征气温统计表单位:月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均月平均气温12.914.818.420.723.123.522.923.121.819.615.812.819.1平均最低气温6.48.211.514.417.819.19.819.518.215.410.97.114.1平均最高气温20.822.826.628.630.128.927.628.727.625.722.420.225.8绝对最低气温1.32.90.28.912.611.814.416.210.88.84.60.70.2绝对最高气温26.628.732.535.138.038.035.034.034.132.229.625.838.0月平均日温差14.414.615.114.212.38.97.89.29.410.311.513.111.7表2-2xx站日温差平均天数统计表月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年日温差平均天数28.024.328.226.623.310.66.312.912.217.621.826.6238.3日温差平均天数14.815.819.314.67.20.70.10.40.72.33.49.188.3日温差平均天数3.14.25.32.40.600000.100.716.3日温差平均天数0.20.40.70.20.10000000.11.7日温差平均天数0000.100000000.10.1表2-3xx站气温连续X天骤降次数及百分数统计月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年多年平均连续2天次数023513000130181.0%0.011.116.727.85.616.60.00.00.05.616.60.0100连续3天次数0614171610305750834.6%0.07.216.920.519.312.13.60.06.08.46.00.0100连续4天次数31017262016517101111277.1%2.47.913.420.515.712.63.90.85.57.98.70.8100连续5天次数39233224159113101441578.7%1.95.714.720.415.39.65.70.68.36.48.92.5100表2-4xx站气温连续1~3天骤降幅度统计表降温幅度(℃)≥10≥9≥8≥7≥6≥5降温次数31215214383百分数(%)3.614.518.125.351.8100%(2)水温采用xx站1990年~1999年实测水温资料,多年年平均水温为15.7℃,绝对最高水温为22.6℃,绝对最低水温为8.4℃,同月月平均河水水温较月平均气温低2.3℃(3)地温采用xx站1993年~1998年实测地温资料,地表多年年平均地温为21.7℃,同月月平均地表温度较月平均气温高1.7℃~3.6表2-5xx站多年平均水温单位:月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年水温月平均水温9.911.613.715.817.219.520.020.319.116.813.510.515.7绝对最高水温11.614.015.519.020.222.422.222.621.719.416.012.222.6绝对最低水温8.69.511.714.213.815.817.817.814.514.211.48.48.4表2-6xx站多年平均地温单位:月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年Y(m)处月平均地温0(地表)14.716.520.323.326.725.825.926.124.722.918.715.221.70.215.116.419.722.425.525.525.425.825.023.420.016.121.70.416.317.320.222.625.425.525.526.225.123.520.617.422.10.817.317.920.022.024.525.125.125.625.123.821.718.922.21.618.718.519.420.622.423.623.924.524.423.622.520.521.93.220.619.919.820.221.021.922.523.023.423.322.922.021.7(4)风速、湿度、蒸发量及日照风速采用xx站1987年~1998年实测资料,多年年平均风速2.0m/s,最大风速18.0m/s。日照、气压、相对湿度采用xx站1987年~1998年实测资料,太阳总辐射热是根据腾冲日射站观测值计算而得;蒸发量由E601蒸发器观测值统计而得。各月风速、湿度、蒸发量及日照资料见表2-7。表2-7xx站多年各月部分气象要素统计成果表月份项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年风速月平均(m/s)2.02.52.72.82.31.81.61.51.71.51.71.82.0月平均最大(m/s)8.19.39.810.89.27.56.17.87.15.86.86.87.9最大日(m/s)14131215121210181210161718相对湿度月平均(%)68625659667985848584817674月平均最小(%)25201720244052504842413734绝对最小(%)179111215224539353331259蒸发量月平均(mm)79.492.3133.3130.8133.486.970.584.875.274.466.163.91091.1平均最大日(mm)3.95.46.67.17.75.84.95.14.44.14.03.15.2月平均日照时数(hr/mon)206.7178.4201.9190.3158.786.672.0111.0109.1134.5156.8183.91789.9日照百分率(%)62565450392117283038485640太阳总辐射热(col/cm)95759469120611246712275929788681015192369188819484411192222.3拱坝混凝土材料分区及设计指标拱坝混凝土分为三个强度等级分区,分区工程量及相应的设计指标详见表2-8。表2-8坝体混凝土分区工程量及技术要求混凝土分区强度等级强度保证率P极限拉伸值εp(10-6)工程量(104占总工程量比例(%)7d28d90dAC18040W9014F90≥90%≥85≥95≥100342.841BC18035W9012F90≥90%≥80≥90≥95369.244CC18030W9010F90≥90%≥70≥85≥88125.815合计836.2100注:表中混凝土总量不含闸墩混凝土量和抗冲蚀混凝土量。2.4大型施工工厂设施左、右岸各设一座砂石加工和混凝土生产系统。左岸砂石加工系统布置在左岸下游瓦斜路沟,成品生产能力为1700t/h。右岸砂石加工系统布置在右岸下游大沙坝沟,成品生产能力为455t/h。左岸混凝土生产系统布置在左坝头1245m高程平台,由两组4座4×3m3搅拌楼组成,7℃预冷混凝土生产能力为690m3/h,标准工况下,总制冷容量为1675×104kCal/h。右岸混凝土生产系统布置在大沙坝沟1028m高程平台,由1座2×3m3搅拌楼和1座4×3m3搅拌楼组成。4×3m3搅拌楼坝体一期、二期冷却采用移动式冷水站,集中布置在拱坝下游岸坡马道上。混凝土供料线主要依靠左岸1245.0m高程供料平台。2.5混凝土运输与浇筑坝体混凝土水平运输采用侧卸式混凝土运输车,垂直运输采用缆机。缆机分高、低缆双层平移布置,共有5台30t中高速缆机,高缆2台,低缆3台。右岸1#~4#坝段、5#坝段的大部分和6#坝段的小部分均在缆机覆盖范围之外,此部分混凝土入仓采用其他设备。其余坝段混凝土均采用缆机配9m3不脱钩吊罐。缆机浇筑能力可满足年最大浇筑强度225.5×104m3及月最大浇筑强度23.0×104m2.6水库水温分析成果xx水库水温为稳定分层型。拱坝坝前至上游围堰范围内将用石渣回填到1000m高程,坝前防渗体堆渣改变了水库水温的分布,经分析,坝前堆渣高度越高,库底水温越高,但提高幅度不大;库底水温提高,对降低拱坝的控制应力(上游面的主拉应力和下游面的主压应力)作用不明显。因此,计算水库水温时,不考虑坝前防渗体堆渣影响。xx水库水温设计采用值列于表2-9。表2-9xx水库坝前各深度逐月平均水温单位:℃月份水深(米)123456789101112年平均0(▽1240m)15.5016.8219.1921.9524.3825.8325.9024.5822.2219.4617.0215.5720.71(▽1239m)15.1516.3218.5621.2623.7225.2725.4924.3322.0919.3816.9215.3720.322(▽1238m)14.8415.8617.9820.6223.0924.7225.0724.0521.9419.2916.8215.1919.953(▽1237m)14.5515.4417.4420.0222.4924.1924.6523.7721.7719.1916.7215.0219.604(▽1236m)14.2915.0616.9519.4721.9323.6724.2423.4821.5919.0716.6114.8619.275(▽1235m)14.0514.7116.5018.9521.3923.1823.8323.1821.3918.9516.5014.7118.947(▽1233m)13.6314.1015.7018.0120.4022.2423.0422.5720.9718.6616.2714.4218.3310(▽1230m)13.0913.3414.7016.8219.1220.9821.9221.6720.3118.1915.8914.0217.5015(▽1225m)12.3712.3913.4615.3017.4119.2320.2820.2619.1917.3615.2413.4216.3220(▽1220m)11.8111.7012.5714.1916.1117.8418.9019.0218.1516.5414.6112.8815.3630(▽1210m)11.0410.8311.4512.7314.3315.8216.8017.0116.3915.1113.5212.0213.9240(▽1200m)10.5810.3710.8511.8913.2214.4815.3315.5515.0714.0312.7011.4412.9650(▽1190m)10.3410.1510.5311.4012.5113.5614.2914.4814.0913.2312.1211.0712.3160(▽1180m)10.2410.0710.3911.1112.0312.9213.5213.6913.3712.6611.7310.8511.8870(▽1170m)10.2210.0810.3410.9411.7112.4512.9613.1012.8412.2411.4710.7311.5980(▽1160m)10.2510.1310.3510.8511.5012.1112.5412.6612.4411.9411.3010.6811.4090(▽1150m)10.3110.2110.3910.8111.3511.8712.2212.3212.1411.7211.1810.6611.27100(▽1140m)10.3810.3010.4510.8011.2511.6811.9812.0611.9111.5611.1110.6811.18110(▽1130m)10.4510.3810.5110.8011.1811.5411.7911.8611.7311.4411.0610.7011.12120(▽1120m)10.5210.4610.5710.8111.1311.4311.6411.6911.5911.3511.0310.7311.08≥130(▽1110m)10.5910.5410.6310.8311.0911.3411.5211.5711.4811.2811.0110.7611.052.7拱坝下游面附近水温分析拱坝下游水垫塘水位常年在1000m高程左右,水温受上游库水渗漏、地基温度、气温和日照等影响。按照热量平衡原理计算,并参考其他工程计算取值,底部水温取15.6℃,表面水温取20.72.8水面以上坝面温度水面以上拱坝混凝土表面年平均温度,受年平均气温、日照和坝址地形条件影响。经计算,太阳辐射使坝面温度增高约2.3℃,水面以上坝面年平均温度取21.42.9混凝土原材料(1)水泥坝体混凝土使用xx专供中热水泥,主要性能指标要求如下:·水泥中氧化镁(MgO)的含量不低于3.8%,且不大于5.0%。·水泥熟料中的游离氧化钙(fCaO)含量不超过0.8%。·比表面积不高于340m2·各龄期的抗压强度和抗折强度不低于表2-10中的数值。表2-10水泥各龄期强度单位:MPa品种强度等级抗压强度抗折强度3d7d28d3d7d28dxx专供中热水泥42.512.022.046.53.04.57.5·其它指标均按国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB200)中对42.5级中热硅酸盐水泥的要求执行。水泥温度:散装水泥运至工地的入罐最高温度不超过65℃(2)粉煤灰坝体混凝土应使用满足国家标准要求的Ⅰ级粉煤灰;其它部位的混凝土,应使用满足国家标准要求的Ⅱ级粉煤灰,但为了同时兼顾原材料配置的施工时段和施工方便,也可使用Ⅱ级以上的粉煤灰,且各种等级的粉煤灰不能混合使用。粉煤灰掺量须经试验论证。粉煤灰主要品质要求见表2-11。表2-11粉煤灰主要品质指标序号指标级别Ⅰ级Ⅱ级1细度(45μm方孔筛筛余)(%)≤12≤202需水量比(%)≤95≤1053烧失量(%)≤5≤84三氧化硫(%)≤3≤35含水量(%)≤1≤16碱含量(以Na2O当量计)(%)≤1.5≤1.5(3)骨料xx坝体混凝土所需骨料为人工骨料,母岩为孔雀沟石料场Ⅲ区的黑云花岗片麻岩和角闪斜长片麻岩。为保证混凝土质量,要求角闪斜长片麻岩骨料体积比例不大于50%。对骨料的主要质量控制指标列于表2-12。不同粒径的骨料应分别堆存,严禁相互混杂和混入泥土;装卸时,粒径大于40mm的粗骨料的净自由落差不应大于3m,应避免造成骨料的严重破碎。粗骨料应坚硬、粗糙、耐久、洁净、无风化。粒形应尽量为方圆形,避免针片状颗粒。级配要求:当最大粒径为40mm时,分成5mm~20mm和20mm~40mm两级;当最大粒径为80mm时,分成5mm~20mm、20mm~40mm和40mm~80mm三级;当最大粒径为150(120)mm时,分成5mm~20mm、20mm~40mm、40mm~80mm和80mm~150(120)mm四级。坝体混凝土除有钢筋区域和抗冲磨部位外,要求采用四级配。坝体混凝土应采用连续级配,其他部位如采用间断级配,应由试验确定并经监理人同意,应注意混凝土运输中骨料的分离问题。表2-12混凝土人工骨料主要质量要求项目细骨料粗骨料备注5~40mm>40mm含泥量(%)≤1≤0.5泥块含量不允许不允许不允许骨料含水量(%)≤6坚固性(%)≤8≤5云母含量(%)≤2石粉含量(%)6~18表观密度(kg/m3)≥2500≥2550砂子细度模数2.4~2.8有机质含量不允许浅于标准色硫化物及硫酸盐含量(%)≤1.0≤0.5按质量计,折算成SO3压碎指标(%)≤12吸水率(%)≤2.5超逊径(%)超径<5%,逊径<10%原孔筛针片状颗粒含量(%)≤15软弱颗粒含量(%)≤5(4)外加剂坝体混凝土应采用具有减水率高、和易性好、力学性能好的优质复合外加剂,外加剂品质应符合《混凝土外加剂》(GB8076)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)和《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100)标准。使用的外加剂必须通过相关水电工程成功的商业性使用,生产厂家具有一定生产规模和质量保证体系,质量均匀稳定。掺外加剂混凝土性能指标应满足表2-13中的规定,外加剂品种和掺量通过试验确定。经招标,确定的混凝土减水剂厂家:·浙江龙游五强混凝土外加剂有限责任公司·江苏博特新材料有限公司·北京利力新技术开发公司(5)水用于混凝土拌和的用水必须新鲜、清净、无污染,凡符合国家标准的饮用水均可用于拌和和养护混凝土。未经处理的各类污水不得用于拌和和养护混凝土。表2-13 掺外加剂混凝土性能指标外加剂种类试验项目引气剂早强减水剂缓凝减水剂引气减水剂高效减水剂缓凝剂缓凝高效减水剂减水率(%)≥6≥8≥8≥12≥15—≥15含气量(%)4.5~5.5≤2.5≤3.04.5~5.5<3.0<2.5<3.0泌水率比(%)≤70≤95≤100≤70≤95≤100≤100凝结时间差(min)初凝-90~+120≤+30+90~+120-60~+90-60~+90+210~+480+120~+240终凝-90~+120≤0+90~+120-60~+90-60~+90+210~+720+120~+240抗压强度比(%)3d≥90≥130≥90≥115≥130≥90≥1257d≥90≥115≥90≥110≥125≥95≥12528d≥85≥105≥85≥105≥120≥105≥12028d收缩率比(%)<125<125<125<125<125<125<125抗冻等级≥F200≥F50≥F50≥F200≥F50—≥F50对钢筋锈蚀作用应说明对钢筋有无锈蚀危害对热学性能的影响用于大体积混凝土时,应说明7d水化热或7d混凝土的绝热温升的影响注:1.凝结时间差“-”号表示凝结时间提前,“+”号表示凝结时间延缓。2.除含气量和抗冻等级两项试验项目外,表中所列数据为受检验混凝土与基准混凝土的差值或比值。2.10混凝土物理及力学性能本手册混凝土力学性能包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、极限拉伸值、线膨胀系数、泊松比、抗裂安全系数、表面抗裂安全系数;热学性能包括导热系数、导温系数、比热、容重、绝热温升和热交换系数。经试验,xx大坝混凝土热物理性能试验成果列于表2-14。表2-14拱坝四级配混凝土热物理性能试验结果骨料品种水泥品种编号水胶比Ⅰ级粉煤灰平均比热(20~60℃)[kJ/(kg·℃)]导热系数[kJ/(m·h·℃)]线膨胀系数(10-6/℃)厂家掺量(%)角闪:黑云=50%:50%滇西水泥厂42.5级中热XWJHZ4A00.38宣威201.12518.14048.039XWJHZ4-00.42301.0618.5139.143XWJHZ4-10.46301.0618.2548.629XWJHF4-00.42301.0328.444XWJHF4-10.46301.0508.200坝体混凝土温控设计采用的力学及热学性能参数列于表2-15。表2-15xx水电站坝体混凝土力学及热学性能温控设计参数混凝土项目C18045C18040C18035C180307d28d90d180d终值回归方程7d28d90d180d终值回归方程7d28d90d180d终值回归方程7d28d90d180d终值回归方程抗压强度Ra(MPa)19.630.539.745.014.824.734.84013.021.630.235.011.118.525.930.0抗拉强度Rl(MPa)2.22.63.13.61.52.12.83.31.31.82.63.11.01.62.32.8弹性模量E(×104MPa)2.32.63.03.33.52.02.32.83.13.31.92.22.73.03.21.82.12.62.93.0极限拉伸值ε(×10-4无量纲)1.041.151.211.271.300.951.061.121.181.200.800.900.950.981.020.700.850.880.930.99绝热温升θ0(℃)四27.0θ(τ)=27τ/(1.35+τ)26.0θ(τ)=26τ/(1.25+τ)24.0θ(τ)=24/(1.30+τ)23.0θ(τ)=23τ/(1.30+τ)三31.5θ(τ)=31.5τ/(1.30+τ)30.5θ(τ)=30.5τ/(1.20+τ)25.0θ(τ)=25τ/(1.25+τ)24.0θ(τ)=24τ/(1.30+τ)导热系数λ〔kJ/(m﹒h﹒℃)〕8.1648.2618.2878.295续表2-15导温系数a(m2/h)0.003150.003190.003200.00320容重γ(kg/m3)2500250025002500比热c〔kJ/(kg﹒℃)〕1.0361.0361.0361.036线膨胀系数α(×10-6/℃)8.208.208.208.20热交换系数β〔kJ/(m2﹒h﹒℃)〕47.1泊松比(无量纲)0.189抗裂安全系数Kf1.8表面抗裂安全系数1.4~1.52.11混凝土冷却蛇形水管设计参数冷却蛇形水管采用可弯曲的HDPE塑料管,其外径32mm,内径28mm,导热系数λ≥1.0kJ/(m•h•℃),其指标见表2-16。表2-16HDPE冷却蛇形水管指标项目单位指标导热系数kJ/(mh℃)≥1.0拉伸屈服应力MPa≥20纵向尺寸收缩率%<3破坏内水静压力MPa≥2.0液压试验温度:20时间:1h环向应力:11.8MPa不破裂不渗漏温度:80时间:170h换向应力:3.9MPa不破裂不渗漏2.12拱坝分缝与灌浆区布置xx拱坝只设横缝,不设纵缝,横缝须进行接缝灌浆。953m~1133m高程每个灌区高度为12m,1133m~1232m高程每个灌区高度为9m,1232m~1245m灌区高度为13m,最高坝段灌浆层数共27层,1133m高程以下每层灌区分为上、下游两个子灌区,全坝段共758个灌区。典型缝面灌浆区布置见图2-1。图2-1横缝灌浆分区典型剖面2.13表面保温材料为了改善表面保温质量,应选择保温效果好且便于施工的材料,选定的保温材料应进行现场试验,验算其β值。目前可以使用的表面保温材料列于表2-17。对坝体上下游面及孔洞部位应常年粘贴30~50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板,直至蓄水前。表2-17参考的表面保温材料保温材料厚度(cm)等效放热系数施工方法备注普通木模3.015.5潮湿双层气垫薄膜(双层、双泡)0.412.6胶粘淋水保温被6.010.0吊挂、贴压淋水聚苯乙烯泡沫塑料板3.011.78吊挂、贴压聚苯乙烯泡沫塑料板5.06.5吊挂、贴压3坝体各部位温控标准与规定3.1拱坝封拱灌浆各灌浆分区温度进行接缝灌浆前,灌缝两侧坝块混凝土温度必须达到规定的坝体灌浆温度。底孔坝段、中孔坝段以及非孔洞坝段各高程封拱灌浆温度详见表2-1、表2-2和表2-3。表2-1拱坝封拱灌浆温度(底孔坝段)高程(m)1245~11781178~11331133~11091061~11091061~977977~953封拱温度(℃)17.515.51412.013.512表2-2拱坝封拱灌浆温度(中孔坝段)高程(m)(℃)17.515.51412.51415.513.512表2-3拱坝封拱灌浆温度(非孔洞坝段)高程(m)1245~11781178~10011001~977977~953封拱温度(℃)17.515.513.512上述封拱温度为该高程封拱温度的平均值,具体各高程上的混凝土灌浆温度分区详见相应设计图纸。为使灌浆温度从上游面至下游面形成一个温度梯度,减少拱坝的温度荷载和温度应力,坝块靠下游部位的灌浆温度可比上述相应数值大1.0℃~3.0℃3.2基础温差、上下层温差、内外温差(1)基础温差Ⅰ河床坝段基础温差18#~27#坝段为河床坝段,基础容许温差见表2-4。表2-4河床坝段基础容许温差单位:℃浇筑块长边L离基础面高度h16m以下17~20m21~30m31~40m40米0~0.2L25.023.020.017.014.00.2~0.4L27.026.023.020.017.0>0.4L30.029.026.023.020.0Ⅱ岸坡坝段基础温差岸坡坝段包括右岸1#~17#坝段和左岸28#~43#坝段,基础容许温差见表2-5。表2-5岸坡坝段基础容许温差单位:℃浇筑块长边L离基础面高度h16m以下17~20m21~30m31~40m40米以上0~0.2L24.022.019.016.013.00.2~0.4L27.025.022.019.016.0>0.4L30.028.025.022.019.0(2)上下层温差在基础约束区龄期超过14天或脱离约束区龄期超过21天的老混凝土面上继续浇筑时,老混凝土面以上1/4L范围内的新浇混凝土按上下层温差控制,温差标准为14.0℃。出现老混凝土时,上层混凝土浇筑层厚为1.5m(3)内外温差坝体混凝土内外温差不超过16℃3.3拱坝各部位容许最高温度各坝段不同浇筑月份容许最高温度见表2-6。对于放空底孔、泄洪中孔坝段,在孔口底板以下15m、顶板以上15m范围内混凝土容许最高温度均按表2-6拱坝设计容许最高温度单位:℃浇筑月份部位12、111、210、34、95~818~27#坝段基础强约束区2727272727基础弱约束区3030303131脱离约束区303030353517~13#坝段28~32#坝段基础强约束区2828282828基础弱约束区3030303131脱离约束区303030353512~4#坝段33~40#坝段基础强约束区2929292929基础弱约束区3030303232脱离约束区30303036363~1#坝段41~43#坝段基础强约束区3030303232基础弱约束区3030303636脱离约束区30303040403.4浇筑分层原则xx拱坝由横缝划分为43个坝段,不设纵缝、通仓浇筑。浇筑分层厚度必须首先满足温控要求,其次应与浇筑设备能力和气候条件相适应。坝体混凝土的浇筑,采用平铺法或台阶法施工。应按一定厚度、次序、方向,分层进行,且浇筑层面平整。混凝土浇筑坯厚不超过50cm,有特别指示者不受此限。对厚度不超过50cm的混凝土浇筑块,应一次浇筑完成。承包人应根据监理人批准的浇筑分层分块和浇筑程序进行施工,根据浇筑部位、浇筑条件等因素控制浇筑层厚:·18~27#河床坝段,基础强约束区浇筑层厚不大于1.5m,在采取相应的温控措施后,浇筑层厚也可采用3.0m;脱离基础强约束区浇筑层厚可采用3.0m。·岸坡坝段基础强约束区混凝土,浇筑层厚一般不大于1.5m,在采取相应的温控措施后,可以浇筑3.0m层厚。·泄洪底孔、中孔等孔口坝段孔口上下15m范围内混凝土温控标准较严,浇筑分层应满足该部位设计温控要求。·出现长间歇、老混凝土面时,老混凝土面以上1/4L范围按基础强约束区温控要求进行浇筑分层。4填塘、陡坡混凝土的温控要求4.1填塘与陡坡被开挖出的大坝建基面总是不很平整的,即使在一个浇筑块内也凹凸不平,甚至有较大高差。在一个浇筑块的基岩范围内存在着填塘或陡坡,当填塘或陡坡混凝土的深度(或高度)超过2m当存在填塘或陡坡,回填混凝土的性质不可能做到与基岩完全一致,由于以下因素将使坝体性质在局部发生变化,且在短期内不能稳定:由于混凝土弹模、温度变化引起的体积变形等,引起坝基变形与承载的不均匀;由于在填塘与陡坡部位使坝体基础形状发生突变,造成结构应力与温度应力的不均匀,并在顶端发生应力集中;由于填塘(或陡坡)混凝土底部及侧面均受基岩约束,降温产生的温度应力较大,很难保证与基岩连接成整体,因而填塘或(陡坡)混凝土温降产生的拉应力与顶端应力集中的联合作用,会把填塘(陡坡)与基岩的结合面拉开,并继续向上发展将坝体拉开,形成基础贯穿裂缝给大坝整体性及稳定性带来严重影响。要消除填塘(或陡坡)对大坝带来的不利影响,最基本的办法除应防止填塘(或陡坡)混凝土本身裂缝外,还应将填塘(或陡坡)用与基岩近似性质的混凝土回填,并待混凝土水化热消失,填塘内温度与基岩基本一致后,再在上部浇筑混凝土。4.2填塘(或陡坡)混凝土技术措施(1)填塘、陡坡混凝土受基岩的约束程度比一般浇筑块要大,其温度控制标准较平整基础应适度从严,以防止产生基础贯穿裂缝;对体积较大的填塘陡坡在内部要埋冷却水管,并采用薄层短间歇进行混凝土浇筑,以降低水化热温升与最高温度,保证填塘、陡坡混凝土与基岩连成整体;同时必要时可进行通水强迫冷却,促使其温度与基岩一致。(2)在设计或选择填塘、陡坡混凝土配合比时,应力求其物理力学性能(主要为弹模、线涨系数)尽量与基岩相接近;另外由于要求填塘、陡坡混凝土内部温度与基岩一致后,才能浇筑上部混凝土,因此填塘、陡坡混凝土将较早承担温度荷载,其设计龄期应适当提前。(3)高差大于2m的填塘、陡坡混凝土应分层浇筑,并在层面埋设冷却水管,混凝土下料时开始通水冷却。高差小于2m的填塘、陡坡混凝土浇平基岩坡顶后正常间歇再行上升。高差小于3m的填塘、陡坡混凝土可在第一层混凝土温度降至22℃左右,且第二层混凝土按正常间歇后方能浇筑上部混凝土。高差不小于3m4.3填塘、陡坡混凝土的温控标准填塘、陡坡混凝土温度控制标准,原则上按坝体基础强约束区允许最高温度执行,但高温季节(5~9月)应降低1~2℃。高差大于2m的填塘、陡坡混凝土应分层浇筑,并在层面埋设冷却水管,在混凝土开始浇筑时即可通水。高差小于2m的填塘、陡坡混凝土浇平基岩坡顶后正常间歇再行上升。高差小于3m的填塘、陡坡混凝土可在第一层混凝土温度降至22℃左右,且第二层混凝土按正常间歇后方能浇筑上层混凝土。高差大于3m5大坝混凝土配合比控制5.1总则为了加强xx工程大坝混凝土生产质量的控制,确保混凝土产品质量满足设计、施工技术和经济指标综合要求,在大坝混凝土配合比方面特提出以下措施。5.2混凝土配合比的设计原则及指标混凝土配合比是保证工程满足设计指标、施工质量、经济目标的一个技术基础。大坝混凝土应满足“高强度、中弹模、低热、高极拉值、不收缩”的综合技术要求。具体性能指标详见下表(5-1)表5-1配合比混凝土设计、控制指标编号部位设计要求极限拉伸εp×10-6要求坍落度

(mm)水胶比≤粉煤灰掺量%1A区C18040W9014F90强度保证率≥90%7d≥8528d≥9590d≥10020~400.40302B区C18035W9012F90强度保证率≥90%7d≥8028d≥9090d≥9520~400.45303C区C18030W9010F90强度保证率≥90%7d≥7028d≥8590d≥8820~400.50305.3混凝土临时配合比为满足大坝混凝土浇筑初期的需要,大坝施工承包人在开工进点后,迅速向监理工程师上报大坝混凝土临时配合比试验计划,经监理工程师批复后开展大坝混凝土临时配合比试验。大坝混凝土临时配合比试验以昆明勘测设计院提供的大坝主要混凝土参考配合比试验成果为基础,根据工地现在的生产设备、工艺和原材料等条件进行验证试验。配合比试验的主要项目和参数有:混凝土和易性;坍落度损失;凝结时间;单位材料用量;砂率;容重;混凝土3天、7天、28天、90天、180天、360天抗压(劈拉)强度:相应设计龄期的混凝土抗冻、抗渗、极限拉伸等主要设计指标。同时对拟采用的水泥、砂石骨料、粉煤灰、外加剂的本体性能和适应性能进行检测。承包人在混凝土浇筑前提出初期混凝土施工配合比参数及90天龄期混凝土强度试验中间成果试验报告。监理工程师依据承包人上报的试验成果、澜沧江水电有限公司中心实验室xx工程实验室平行试验成果及昆明勘测设计院前期试验成果审定大坝混凝土临时配合比,并批复承包人执行。5.4混凝土施工配合比优化试验5.4.施工承包人进场以后,在初期混凝土施工配合比参数基础上,开展相应的混凝土施工配合比优化试验工作,并最终提供本单位使用的全部大坝混凝土施工配合比。大坝混凝土施工优化后的配合比必须满足混凝土的设计强度、耐久性、抗渗性等要求和施工和易性需要。配合比试验应遵循《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001和《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001规定的方法和程序进行。5.4.2混凝土原混凝土试验用原材料应包含施工过程需要采用的全部品种。水泥采用xx专供中热水泥,煤灰采用一级粉煤灰,各项技术指标满足设计要求要求;砂石骨料采用左岸砂石系统生产的合格砂石料;混凝土外加剂采用业主招标采购的产品。5.4.3施工承包人在混凝土配合比试验前须编制所用配合比试验计划报送监理单位审批。试验前最少72h书面通知监理单位,到现场旁站材料准备、拌和成型、结果测试等过程。配合比试验报告必须经监理单位主审,中心实验室复审才能用于施工。中心实验室对配合比主要参数进行复核性实验。5.4.4原型试验用于大坝主体的混凝土配合比,首次应用时必须在拌和楼进行生产性(原型)试验。采用实际供应、生产的原材料和生产设备,选择混凝土的最佳投料顺序、最佳拌和时间和加冰量,掌握所选配合比与拌和设备之间的适配关系。检测混凝土各项性能指标,在经过验证可靠的基础上,才能正式使用。5.4.5(1)混凝土拌合单位在生产过程中,应严格按照混凝土配合比计算衡量各种材料,根据工程部位、设备情况、材料质量、气候环境等条件变化时(正常波动情况下),适时进行调整。满足施工要求的坍落度、含气量、温度等项指标。调整的原因和结果应记录在案,并及时通知混凝土浇筑施工单位。(2)当材料种类、性能发生变化,混凝土配合比中的坍落度、水灰比、砂率、单位用水量、级配、外加剂掺量等基本参数需要调整时,所有方案均需报监理部门备案,并得到监理工程师批准。(3)混凝土配合比经过实际运行6个月以上,混凝土施工单位可根据各项性能指标检测稳定后,提出配合比优化方案,最后由工程管理、设计、监理等单位审查、验证后实施。5.5混凝土拌和质量控制5.5.1生产计划混凝土浇筑施工单位必须编制当年混凝土需求计划,在每月25日前提交混凝土月计划;在每周四前提交周计划;浇筑前24h根据周计划表开具《混凝土要料单》,其中必须明确包含所需混凝土的浇筑部位,还有种类、等级、时间、数量等信息,所有计划均报相关监理部门审批后生效(特殊紧急情况另行处理)。5.5.2机械设备5.5.3混凝土配料单5.5.4材料质量和温度检测每一生产班(次),对骨料的含水率、细度模数、石粉含量,超、逊径指标进行检测,砂子的含水率应控制在6%以内。高温季节,每4h检测水、水泥、粉煤灰、砂石骨料温度1次。监理单位对混凝土拌和工序进行245.5.5机口混凝土取样试验在出机口每班至少2次检查混凝土配料衡量、拌和时间和均匀性;每种混凝土每班测试2次坍落度、含气量、温度等项指标。与设计规定值相比较,各项允许偏差分别为:坍落度(±1~2cm);含气量±1%;温度(2℃5.6质量评定及处理程序5.6.1验收批(设计龄期)的混凝土强度平均值和最小值应同时满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001第11.5.6条规定;混凝土生产质量水平以现场28天龄期抗压强度标准差表示,评定标准见《水工混凝土施工规范》中的表11.5.11。5.6.2质量争议对有混凝土质量争议的问题,一般情况由监理单位进行协调,相关施工单位协商解决;有较大分歧又不能统一意见时,由中心实验室主持仲裁工作,其检测结果为处理依据。如在执行技术规范方面有异议时,以《xx大坝混凝土施工技术标准》为准。6混凝土允许最高温度的控制措施6.1大体积混凝土施工的温度过程水工大体积混凝土的施工过程基本可分为原材料储运→预冷→混凝土拌和→混凝土运输入仓→仓面混凝土平仓、振捣→混凝土冷却与养护→新浇混凝土再行上升。采用上述平仓、振捣平铺法浇筑的混凝土,当浇筑层厚达到设计规定的层厚后必须间歇一段时间,以便浇筑层充分利用表面向环境散发胶凝材料在凝结、硬化过程中的水化热量,必要时还可以通过浇筑层内埋设的冷却水管,通冷水带走混凝土内部热量。由于胶凝材料水化热一般随时间衰减较快,在一定的层厚和水管散热的条件下会在3~6d左右形成一个温度高峰,之后随着水化热衰减加剧,温度渐次降低。典型的大坝内部混凝土温度过程如图6-1所示:图6-1典型混凝土坝块内部温度过程线示意图图中:—混凝土的出机温度—混凝土的入仓温度—混凝土的浇筑温度—混凝土的水化热温升—混凝土实际最高温度—大坝稳定温度—混凝土设计允许最高温度6.2混凝土浇筑温度的控制混凝土浇筑温度是大坝混凝土温度控制最重要的控制指标之一,要从混凝土的拌和(控制出机口温度)、运输(减少运输途中的温度回升,控制入仓温度)、浇筑仓面作业等环节严格把关,节节控制。6.2.1混凝土出机口温度的控制一般通过控制混凝土原材料的温度以及加冰、加冷水拌和来控制混凝土出机口温度。混凝土原材料中的水泥一般难以采用降温措施,但应控制水泥的出厂温度和入罐温度。砂石用量占混凝土的权重最大,采取措施降低砂石温度是控制混凝土出机温度的关键环节,在无骨料预冷时常采用净料堆存高度大于6m的措施,使砂、石温度趋近或略高于旬平均气温。采用骨料预冷时,由于砂的预冷技术较复杂,因此常用的最有效的措施是预冷粗骨料至0~3℃。初步估算石子温度下降1℃可使混凝土出机温度下降0.6℃左右。加冰拌和也是降低混凝土出机温度常用的有效措施,初步估算每方混凝土加10kg冰,可使混凝土出机温度下降1℃左右;拌和用水可采用因此,控制出机口温度最主要的措施是:骨料预冷、加冰、加冷水拌和。骨料预冷要特别强调骨料要冷透,特别是大石和特大石,要砸开检查骨料是否冷透。严格控制砂子的含水率是控制混凝土拌和出机温度的另一个重要方面,因为在混凝土配合比确定之后,每方混凝土用水量是一定的,如果砂子的含水率增大,就意味这砂子中的含水量增大,而限制和减少了拌和每方混凝土的加冰量,例如砂子含水率每增加1%,每方混凝土砂子中的含水量就增加约5kg,加冰量就要减少5kg,拌和出机温度就要增加约0.5℃xx水电站大坝混凝土出机口温度控制的具体要求主要有:(1)水泥的入罐温度小于65℃(2)采用骨料预冷,小石要冷到1℃;中石、大石、特大石要冷到0(3)严格控制砂子的含水率在6%以下,且含水率的波动幅度小于2%;(4)在满足混凝土和易性的条件下,尽量增大加冰率。xx水电站大坝各坝段不同高程混凝土混凝土出机温度的要求见表6-1:6.2.2混凝土入仓温度的控制混凝土入仓温度的控制是指混凝土出机后控制混凝土运输入仓过程中的温度回升,制冷混凝土经过运输途中温度回升后的入仓温度计算式为:式中:—混凝土的入仓温度—混凝土的出机温度—气温N1—混凝土装料、转运、卸料温度回升系数,每次N1=0.032N2—混凝土运输温度回升系数。N2=Aτ,τ为运输时间(分),A值与混凝土运输工具及混凝土运输量有关,若9m3混凝土侧卸汽车A取0.002;9m3混凝土罐A值取0.005,若水平侧卸汽车运输时间以5min计,混凝土垂直吊运时间以4min计,混凝土装料、转运、卸料各一次,则N1+N2=0.032+0.002×5+0.032+0.005×4+0.032=0.若气温取月平均气温23.5℃,则tC=7+(23.5-7)×0.094=8.551℃,若气温为30℃时,则tC=7+(30-7)以上计算未计入太阳辐射热的影响,如计入太阳辐射热的影响,其入仓温度还要大。在混凝土出机温度一定的情况下,控制混凝土的入仓温度,主要是加强混凝土运输工具的保温以及尽量缩短运输时间。具体要求:(1)混凝土运输车必须设置防晒、防雨设备,不允许使用排气管设置在车厢板侧壁的车辆运输混凝土。当外界气温高于23℃时,对混凝土运输车辆的车箱顶部设置遮阳蓬,对吊罐设置保温措施;混凝土运输车辆进拌和楼前应采取喷水雾方式降低车厢板的温度,3~10月份(2)加强施工管理,尽量缩短混凝土侧卸车和缆机吊罐的运输时间,避免混凝土运输车辆在受料斗前长时间等候下料。xx水电站大坝混凝土根据不同坝段、不同高程、不同月份,明确规定混凝土入仓温度的控制标准如表6-1。6.2.3混凝土浇筑温度的控制在控制混凝土出机口温度和入仓温度后,仓面施工组织效率和保温措施是影响混凝土浇筑温度的主要因素,必须加强以下几方面的工作:(1)做好缆机的协调调度,在条件允许下尽量使用多台缆机同时浇筑一个仓面,提高缆机吊运效率,尽量缩短上坯混凝土的覆盖时间,减少仓面温度回升。(2)高温季节(时段)要进行仓面喷雾,以降低环境温度。当浇筑仓内气温高于23℃时,采用仓面喷雾机对浇筑仓面上空进行喷雾,喷雾后仓面环境温度较外界气温至少降低3℃。喷嘴按形成雾状设计,喷雾应能覆盖整个仓面,喷雾时水分不应过量,要求雾滴直径达到40μm~80μm,以防止混凝土表面泛出水泥浆液。(3)在外界气温较高条件下浇筑混凝土,对新入仓混凝土振捣密实后立即覆盖等效热交换系数β≤15.0kJ/(m2.h.℃)的保温材料进行覆盖保温,直至上坯混凝土开始布料时方能逐步揭开,且要求上坯混凝土覆盖时间必须控制在3.5h以内。(4)基础坝段最大仓面面积约1840m2,如浇筑1.5m厚,混凝土方量约2760m3,4台缆机同时浇筑一个仓面,一般在可12~15个小时浇筑完毕,因此控制好混凝土开仓、收仓时间,尽量避开中午高温时段进行混凝土浇筑xx水电站大坝混凝土,不同部位不同月份,浇筑温度允许值见表6-1。6.3控制混凝土水化热温升混凝土浇筑后,由于水泥水化热的作用,温度将急剧上升,一般情况下采取以下措施来控制混凝土水化热温升:(1)采用发热量低的中热或低热水泥,xx水电站大坝混凝土设计规定采用中热硅酸盐水泥。(2)采用缓凝高效减水剂,一方面可以延缓水泥水化热发热速率,便于散热,降低水化热温升,更重要的是可以通过减少混凝土中的用水量以降低胶凝材料用量,减少水化热温升。(3)在混凝土胶凝材料中,掺加优质粉煤灰,一方面可利用粉煤灰水化热远低于水泥水化热的特性来降低胶凝材料的水化热温升;另一方面粉煤灰本身也具有一定的减水作用,可减少胶凝材料的用量,进一步减少胶凝材料的水化热温升。(4)优化混凝土配合比,严格控制混凝土使用级配,尽量减少胶凝材料的用量,以降低水化热温升。xx水电站大坝混凝土要尽量采用四级配骨料,严格控制二级配及三级配混凝土使用范围和使用数量。一般经验表明1m3混凝土每增加一个级配(由一级配到四级配)可减少水泥用量20~(5)做好振捣设备选型,选用强力振捣器,采用低塑性混凝土,减少每方混凝土用水量,从而减少胶凝材料用量,降低水化热温升,经验表明每降低1cm塌落度可少用水泥4~(6)采用合理的混凝土浇筑层厚和混凝土层间间歇时间,以充分利用浇筑层顶面向空气散发大体积混凝土内部积聚的水化热,xx水电站大坝混凝土浇筑层厚,设计规定;河床坝段强约束区不大于1.5m,间歇时间5~7天;其它区可采用3.0m,间歇时间7~10天。(7)在浇筑层内埋设冷却水管,利用冷却水管内流通的制冷水带走大体积混凝土内部聚积的水化热,削减浇筑层水化热温升。(8)采用仓面流水,加快混凝土顶面散热混凝土浇筑收仓后表面进行流水降温,是降低混凝土早期最高温度最有效的措施之一。高温季节、高温时段浇筑的混凝土,当采取降低浇筑温度、通水冷却等措施后,混凝土最高温度仍可能超过容许最高温度时,应采取表面流水冷却措施,新浇混凝土表面能抵抗水的破坏之后即开始流水,要求流水清洁,并应均匀覆盖仓面。当混凝土最高温度出现后2天,改为一般洒水养护。6.4坝体混凝土内部最高温度的控制通过以上对混凝土原材料温度的控制、出机口温度的控制、入仓温度的控制、浇筑温度的控制和水化热温升的控制,即可实现控制了混凝土内部最高温度的目的,使之不超过混凝土内部允许最高温度。各坝段不同高程(强约束区、弱约束区、脱离约束区)、不同月分的出机温度、允许入仓温度、允许浇筑温度、允许混凝土最高温度见表6-1。表6-1大坝混凝土温度控制指标综合表坝段约束性质顶面高程混凝土温度控制标准(℃)出机温度入仓温度浇筑温度允许最高温度AB℃DEAB℃DEAB℃DEAB℃DE1强弱脱2强弱脱3强弱脱4强弱脱5强弱脱6强弱脱7强弱脱8强弱离续表6-19强弱脱10强弱脱11强弱脱12强弱脱13强弱脱14强弱脱15强弱脱16强1007.08877712121111112828282828弱脱17强1002.58877712121111112828282828弱脱续表6-118强999.57777711111111112727272727弱1007.0101098814141313133030303131脱19强990.57777711111111112727272727弱1005.5101098814141313133030303131脱20强983.07777711111111112727272727弱999.5101098814141313133030303131脱1007.0777771111111111272727272721强975.57777711111111112727272727弱990.5101098814141313133030303131脱1005.588710101212121515303030353522强968.07777711111111112727272727弱983.0101098814141313133030303131脱1004.088710101212121515303030353523强968.07777711111111112727272727弱983.0101098814141313133030303131脱1004.088710101212121515303030353524强975.07777711111111112727272727弱990.5101098814141313133030303131脱1005.588710101212121515303030353525强983.07777711111111112727272727弱999.5101098814141313133030303131脱1007.0777771111111111272727272726强989.07777711111111112727272727弱1004.0101098814141313133030303131脱续表6-127强1001.07777711111111112727272727弱脱28强1004.08877712121111112828282828弱脱29强1007.08877712121111112828282828弱脱30强弱脱31强弱脱32强弱脱33强弱脱34强弱脱35强弱脱续表6-136强弱脱37强弱脱38强弱脱39强弱脱40强弱脱41强弱脱42强弱脱43强弱脱注:1、A—12、1月;B—11、2月;C—10、3月;D—9、4月;E—5~8月2、自—自然入仓;强—强约束区;弱—弱约束区;脱—脱离约束区。6.5相邻块坝段高差的控制为了减少先浇坝段与后浇坝段间的横缝受挤压,减少坝段侧面的暴露时间,避免产生表面裂缝,应控制相邻坝段高

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