【摘要】本文以某水電站拱壩混凝土工程為例，根據(jù)其施工情況和施工要求，計(jì)算出其溫控?cái)?shù)據(jù)，然后結(jié)合工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的溫控方案。最后根據(jù)其施工效果探索出能夠滿足大壩混凝土要求的溫控措施，為以后的混凝土拱壩工程施工提供有效的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】大壩混凝土；溫控計(jì)算；溫控方案

在本工程中，水電站的主要功能是發(fā)電，兼具灌溉、防洪等方面作用。此水電站大壩處于高烈度地震區(qū)域，氣溫較高，壩段位于河槽部位，壩頂高212m，最大壩高為60m，通航建筑物位于左岸，右岸主要設(shè)置后期擴(kuò)機(jī)廠房，其結(jié)構(gòu)組成主要包含左岸壩肩推力墩以及28個(gè)壩段，溫控工作在其施工過(guò)程中具有很大的難度。本工程將采用系統(tǒng)的混凝土溫控技術(shù)對(duì)大壩的20#～21#段進(jìn)行實(shí)施。

一、大壩混凝土的溫控計(jì)算

本工程為普通混凝土拱壩，混凝土抗壓強(qiáng)度為高強(qiáng)度混凝土，工期較緊，因此對(duì)施工溫控要求較高。在進(jìn)行溫控計(jì)算之前，首先對(duì)施工溫控標(biāo)準(zhǔn)、大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所允許的最高溫度以及工程中每個(gè)月的澆筑溫度進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，對(duì)大壩的溫控條件進(jìn)行分析。在對(duì)大壩混凝土工程中澆筑溫度進(jìn)行計(jì)算之前，相關(guān)工作人員要首先對(duì)工程招標(biāo)文件中的施工現(xiàn)場(chǎng)月平均氣溫表進(jìn)行全面了解，明確招標(biāo)文件中工程最高澆筑溫度標(biāo)準(zhǔn)和施工計(jì)劃，本工程采用的混凝土為C20四級(jí)配混凝土，在溫控計(jì)算中，將以此作為預(yù)冷混凝土的生產(chǎn)控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)C20四級(jí)配，在每方混凝土中加入130kg水泥、1780kg碎石、526 kg砂、100kg水以及49kg粉煤灰，然后使用緩凝劑避免前期混凝土產(chǎn)生絕熱溫升的現(xiàn)象，在此過(guò)程中，骨料溫度要與施工現(xiàn)場(chǎng)月平均溫度保持一致，對(duì)其進(jìn)行拌和時(shí)可以考慮加入適量5℃的冷水，然后通過(guò)相應(yīng)的方法對(duì)大壩混凝土澆筑過(guò)程中的出機(jī)口溫度、壩體溫度、內(nèi)部最高溫度、入倉(cāng)溫度以及與允許誤差值等進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，其中壩體穩(wěn)定溫度要滿足拉普拉斯方程，混凝土澆筑后澆筑層溫度變化的計(jì)算可以使用平面有限元方法，通過(guò)熱傳導(dǎo)方程計(jì)算入倉(cāng)溫度以及其內(nèi)部溫度，然后根據(jù)澆筑時(shí)段和澆筑層厚，計(jì)算出機(jī)口溫度，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)制定科學(xué)合理的溫控方案。

二、大壩混凝土施工中溫控措施

1、設(shè)計(jì)合理的大壩混凝土配比

在制定溫控方案之前，首先要對(duì)大壩混凝土配比進(jìn)行優(yōu)化，以提高其抗裂能力。在此過(guò)程中，粉煤灰所占比例不得高于30%，最大程度上降低混凝土水化熱溫升情況的產(chǎn)生率，從而提高混凝土抗裂能力。另一方面，在設(shè)計(jì)混凝土澆筑時(shí)，對(duì)澆筑層厚度及其層間間隔進(jìn)行有效控制，在本工程中，大壩混凝土主要通過(guò)薄層短間歇進(jìn)行均勻上升，其強(qiáng)約束區(qū)壩段和度汛過(guò)渡壩段的澆筑層厚約1.5m，在約束區(qū)上端區(qū)域的澆筑層厚約3.0m，其澆筑層間的時(shí)間間隔為4d～10d。

2、優(yōu)化混凝土拌制流程

在進(jìn)行拌制混凝土之前，首先在集料斗和篩分樓凈料堆場(chǎng)上方設(shè)置遮陽(yáng)棚，搭設(shè)最少四層遮陽(yáng)材料以避免陽(yáng)光直射導(dǎo)致骨料溫度升高，與此同時(shí)，在拌和時(shí)可以適當(dāng)降低骨料的溫度。在夏季進(jìn)行大壩混凝土施工時(shí)，可以在拌和系統(tǒng)中安裝LSBLG230螺桿式冷水機(jī)械設(shè)備，在拌和過(guò)程中利用5℃制冷水對(duì)骨料以噴霧形式進(jìn)行降溫冷卻，必要時(shí)還能通過(guò)一些制冷系統(tǒng)保障拌和系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，并采用科學(xué)合理的混凝土拌和方法進(jìn)行作業(yè)，從而使混凝土澆筑溫度在夏季也能夠滿足工程設(shè)計(jì)的施工要求標(biāo)準(zhǔn)。

3、優(yōu)化混凝土澆筑技工藝

倉(cāng)面噴霧措施在施工中具有顯著的效果，通常在每個(gè)倉(cāng)面安裝兩個(gè)功率為3kW的軸流噴霧風(fēng)機(jī)，使其通過(guò)離心式壓力霧化噴嘴將制冷水霧化成細(xì)小的霧滴，然后霧滴通過(guò)風(fēng)力均勻地吹到混凝土澆筑面上方以降低倉(cāng)面溫度，倉(cāng)面噴霧措施的使用能夠使?jié)仓h(huán)境溫度降低2℃～3℃。除此之外，在混凝土運(yùn)輸車(chē)輛中還可以增設(shè)隔熱遮陽(yáng)棚，以保證混凝土運(yùn)輸?shù)男屎唾|(zhì)量，并在其進(jìn)入拌合樓之前，對(duì)大廂進(jìn)行沖洗以降低大廂鋼板的溫度，與此同時(shí)還要對(duì)運(yùn)輸?shù)缆愤M(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，以確保其暢通性。

4、冷卻水管的埋設(shè)

在通水冷卻施工中，首先用直徑為2.5m的黑鐵管作為冷卻水管，在混凝土澆筑時(shí)將其埋入壩內(nèi)。在埋設(shè)冷卻水管時(shí)，通常將埋設(shè)位置定在每一個(gè)澆筑分層上面，也能根據(jù)施工需求將冷卻水管埋設(shè)在澆筑層內(nèi)。一般情況下，冷卻水管在垂直和水平方向上的間距處于1.5m～3.0m范圍內(nèi)，其具體間距大小根據(jù)施工進(jìn)度的合理安排和溫控要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。每根冷卻水管長(zhǎng)度大約為200m～300m，其進(jìn)出口位置主要在壩外、豎井內(nèi)或廊道等區(qū)域，間距約1m，埋設(shè)完成之后，對(duì)每個(gè)冷卻水管的管口進(jìn)行編號(hào)和定期維護(hù)，避免發(fā)生堵塞。此外，在高溫或超高溫季節(jié)，完成混凝土澆筑施工項(xiàng)目之后，要對(duì)混凝土進(jìn)行不斷的人工流水養(yǎng)護(hù)，使倉(cāng)面保持潮濕狀態(tài)，充分降低混凝土表面的溫度。

5、加強(qiáng)混凝土表面護(hù)理

對(duì)于溫差較大的季節(jié)，由于大壩區(qū)域氣溫容易驟降，必須要針對(duì)混凝土表面溫度做好保溫護(hù)理工作，盡量不在氣溫下降時(shí)拆模，保持其表面溫度，降低其內(nèi)外溫度差，有效減緩混凝土表面的溫度梯度，避免混凝土表面裂縫的情況發(fā)生。此外，如果每天的平均氣溫連續(xù)在2d～3d之內(nèi)下降6℃以上，要將塑料被覆蓋在混凝土表面進(jìn)行保溫處理；在寒冷的冬季，可以封堵廊道和其它孔洞的進(jìn)出口，防止冷風(fēng)貫通引起混凝土表面裂縫。

三、結(jié)束語(yǔ)

在大壩混凝土澆筑工程中，溫控計(jì)算和溫控措施的效果對(duì)施工質(zhì)量以及工程后續(xù)的使用效果具有直接性的影響作用，因此，為了便于混凝土澆筑施工，要結(jié)合施工資料，提高問(wèn)空計(jì)算的準(zhǔn)確性，根據(jù)其施工標(biāo)準(zhǔn)，使用有效的溫控措施來(lái)促進(jìn)混凝土澆筑質(zhì)量的提高，從而推動(dòng)我國(guó)水利工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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