劉佳
摘 要:結(jié)合實際,本文對大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術(shù)進行了解析。先是論述了大壩混凝土施工溫度控制的內(nèi)容,其次解析了混凝土大壩施工溫度控制的標(biāo)準(zhǔn),同時,也對大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術(shù)實踐要點進行分析。希望通過文章的論述后,可以給相關(guān)工作人員提供參考。
關(guān)鍵詞:大壩混凝土;施工溫度;控制;綜合技術(shù)
1 前言
在大壩混凝土施工中施工質(zhì)量是極其重要的,要想確保工程質(zhì)量達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),控制施工溫度是其中尤為重要的一個環(huán)節(jié)。隨著社會的發(fā)展以及行業(yè)的需要,溫控方面的研究在行業(yè)內(nèi)也逐步深入,通過理論研究與實際施工應(yīng)用的相結(jié)合,總結(jié)出一系列科學(xué)合理的施工技術(shù)以此促進混凝土施工技術(shù)水平的提升,也能更好地促進控制溫度的水平,進而最大程度的減小溫度對混凝土施工質(zhì)量的影響,確保混凝土質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)。
2 概述
混凝土是當(dāng)前非常普遍的一種工程施工材料,也是混凝土大壩的主要組成結(jié)構(gòu),對于提升工程的質(zhì)量、安全有著直接的影響作用。但是由于混凝土溫度因素引起的裂縫等問題無法從根本上消除,進而易產(chǎn)生質(zhì)量安全問題。大體積混凝土在具體的施工環(huán)節(jié),因水化熱反應(yīng),會散發(fā)出大量的熱能,導(dǎo)致溫度和體積發(fā)生劇烈的變化進而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,引發(fā)溫度裂縫的問題。從這個角度出發(fā),為減小溫度給大壩混凝土質(zhì)量帶來的影響,在大壩混凝土施工階段,選擇科學(xué)合理的施工方式嚴格控制混凝土的溫度,有效的降低大壩混凝土溫度,以確保大壩可以安全的運行。
3 混凝土大壩施工溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)
3.1 混凝土基礎(chǔ)溫差
要想更好的保證大壩混凝土的溫度在合理的范圍,必須要嚴格控制混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的溫差?;炷粱A(chǔ)溫度與混凝土澆筑溫度、水化熱最高溫度、設(shè)計溫度等都有著密切的關(guān)系,在充分的分析整個地區(qū)年平均溫度的情況下,再確定設(shè)計溫度,才能保證混凝土結(jié)構(gòu)溫度適宜。而混凝土基礎(chǔ)溫度則通過下式進行計算:(混凝土澆筑溫度+水泥水化熱最高溫度)-設(shè)計溫度。
3.2 混凝土底面與表面的溫差
混凝土澆筑階段,結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部的溫度會有著比較大的溫差。如果不能有效的控制這兩個方面的問題,會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫嚴重的問題,導(dǎo)致比較嚴重的安全事故發(fā)生。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,如果在上層混凝土間接均勻上升到澆筑高度超過0.5m的時候,混凝土上、下兩層溫度差控制在15~20℃內(nèi)。
3.3 壩體內(nèi)部與壩體外部的溫差
控制壩體內(nèi)部與外界溫度的溫差也是為了防止壩體出現(xiàn)裂痕。水利工程項目的實施階段,壩體溫度要和外部環(huán)境溫差控制在20~25℃內(nèi),從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能合格,也能夠避免在使用的過程中出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。但是在實踐中,外界的溫度無法有效的控制,如果遇到惡劣天氣,環(huán)境溫度迅速下降,也會因其溫差過大而影響工程的質(zhì)量,產(chǎn)生非常嚴重的后果。實際情況下,即使溫度在該溫差范圍內(nèi),也可能會出現(xiàn)裂縫,這就需要結(jié)合實踐經(jīng)驗做好全面的控制。
3.4 防止壩體表面出現(xiàn)裂痕
水利工程設(shè)施中的堤壩結(jié)構(gòu),如果長期暴露在自然環(huán)境下或者沒有及時進行人為的保護和管理,會導(dǎo)致表面存在比較多的青苔類水草,這樣也會導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。因此,大壩工程管理部門要充分考慮到天氣、溫度的變化情況,進行合理的技術(shù)分析,從而選擇合適的維護方式,以保證大壩結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)嚴重的損壞。此外,在環(huán)境溫度比較低的情況下,也需要加強大壩的維護管理,避免出現(xiàn)裂縫的問題。
4 大壩混凝土施工溫度控制技術(shù)探討
4.1 制造混凝土?xí)r使用水化熱低的水泥
混凝土施工質(zhì)量滿足要求,且能夠達到抗裂的標(biāo)準(zhǔn)要求,需要盡量的減少水泥材料的比例,進而可以實現(xiàn)溫度的有效的控制,主要通過如下方式來進行。
4.1.1 水泥中摻混合材料
水泥材料中加入混合料的量要嚴格的控制,保證其不會超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求,如果添加量過大會導(dǎo)致早期強度不足、干縮率增大等問題,會出現(xiàn)抗?jié)B性、抗凍性的問題??梢栽诨旌狭现屑尤敫郀t礦渣、粉煤灰等材料以減少水泥的使用量。
4.1.2 壩體分區(qū)施工,后期堤升壩體強度
壩體的后期強度會伴隨著時間的延長而逐步的增大,利用好堤壩的強度能減少水泥的使用。壩體施工要進行合理的分區(qū),不同位置要選擇不同標(biāo)號的水泥材料,也能夠有效的控制水泥使用量,確保不會出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。
4.2 澆筑用的混凝土溫度應(yīng)處于低溫狀態(tài)
為了確?;炷翝仓┕囟确弦螅瑧?yīng)該做好混凝土出機與運輸階段的溫度控制,保證不會存在較大的溫度變化,具體可以通過以下方式來實現(xiàn)。
4.2.1 混凝土拌和低溫水或加冰降溫
片冰的主要特點就是易碎、易化,利用片冰機制作,加入到混凝土材料中進行拌和。在片冰降溫環(huán)節(jié),要注意如下幾個方面:①片冰機應(yīng)該達到正常的使用需要,要保證片冰達到干燥的要求。②根據(jù)工程的需要設(shè)置片冰庫,將制作完成的片冰直接存放到庫內(nèi),盡量避免中轉(zhuǎn)。③通過螺旋機、膠帶機等進行片冰的輸送。在輸送階段,避免對片冰進行攪拌、擠壓處理,要保證在使用中快速融化。膠帶機輸送要比螺旋機的輸送距離長、冷耗小。在實踐應(yīng)用中,要選擇合適的輸送方式,盡量直達攪拌機內(nèi),避免在中間運輸環(huán)節(jié)造成溫度下降或者形變等問題,確保不會影響攪拌施工的效果。
4.2.2 骨料控溫的操作方法
骨料控溫主要通過如下方式來進行:①骨料的堆放高度提高到6m,溫度盡量低于整個地區(qū)的月平均氣溫。②采用風(fēng)壓0.5MPa、水壓0.4MPa、溫度為2~5℃的水通過設(shè)備轉(zhuǎn)化成為霧狀噴射到骨料上,能夠使其溫度下降2~3℃。③骨料預(yù)冷能夠有效的降低溫度。根據(jù)實際需要,選擇合適的冷卻方式,保證骨料在溫度范圍內(nèi),目前最為主要的方式就是水冷法、風(fēng)冷法、液氮法等。
除此之外,水利工程管理部門要做好高溫時大壩的保護處理,在低溫時節(jié)需要做好保溫處理。如果當(dāng)?shù)匕l(fā)生嚴重的寒流,會造成大壩的溫度變化嚴重,內(nèi)外溫度超出對應(yīng)的要求,進而導(dǎo)致大壩出現(xiàn)嚴重的裂縫問題。
4.3 合理控制層厚及間歇期
大壩基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚度為1.5m左右,脫離約束區(qū)厚度應(yīng)該控制在1.5m~2.0m。層間間歇期應(yīng)該根據(jù)散熱、防裂、施工等多個方面的因素綜合分析確定,要保證間歇符合要求,過短或者過長都會使工程的質(zhì)量難以達到標(biāo)準(zhǔn)的要求。要想把溫度控制在合理的范圍內(nèi),就要防止基礎(chǔ)約束區(qū)和關(guān)鍵部分的溫度失控,間歇期一般為5天~7天左右。
4.4 混凝土養(yǎng)護
混凝土表面保護是消除裂縫的主要方式,所以在確定設(shè)計方案時,應(yīng)該結(jié)合表面保護的要求確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)不同結(jié)構(gòu)確定表面保溫的要求,特別是在基礎(chǔ)約束區(qū)、上游壩面等關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)進行保護?;炷凉こ淘隍炇涨?,要進行有效的維護與保護管理,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重的損壞。澆筑結(jié)構(gòu)的棱角、突出部位應(yīng)該做好有效的控制 。此外,混凝土澆筑后,應(yīng)該綜合分析現(xiàn)場的具體狀況和工程的實際條件,積極開展養(yǎng)護管理。根據(jù)工程的經(jīng)驗總結(jié)分析發(fā)現(xiàn),通常在澆筑后的12h內(nèi),就要開始灑水養(yǎng)護施工,也可以結(jié)合工程的實際情況選擇表面覆蓋塑料層的方式,避免水分快速揮發(fā)出去,進而可以有效的預(yù)防裂縫問題。
5 結(jié)語
綜上所述,全面開展大壩混凝土施工溫度控制研究,可以保證溫度控制在合理的范圍內(nèi),不會導(dǎo)致大壩混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重的裂縫等缺陷問題,要做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管理和控制,切實提升大壩的結(jié)構(gòu)性能,滿足工程的運行需要。
參考文獻:
[1]張亞琴,張成斌,田坤,李雪坡,程慧. 大體積混凝土嚴寒地區(qū)施工中的溫度及裂縫控制措施[J]. 石油天然氣學(xué)報,2018,40(03):46-50.