论文部分内容阅读
摘要：文章阐述了乐昌峡大坝碾压混凝土施工过程及大坝现场混凝土的温度控制措施，通过对材料、混凝土配合比选择、施工过程及大坝混凝土的温度控制，把各阶段的混凝土温度控制在设计要求范围内，可供同类工程施工借鉴。
关键词：碾压混凝土；施工；温度；控制措施
一、概况
乐昌峡水利枢纽工程是以防洪为主，结合发电，兼顾航运和灌溉等综合利用的枢纽工程，正常蓄水位为154.5m，校核洪水位为163.2m，防洪库容为2.1亿m3，总库容为3.43亿m3。工程等别为Ⅱ等大（2）型，其主要建筑物拦河的坝级别为2级。
拦河大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶长256.0m，其中溢流坝段长78.0m，左岸非溢流坝段长96.0m，右岸非溢流坝段长82.0m。坝基高程80.0m，坝顶高程164.2m，最大坝高84.2m。
混凝土浇筑45.2万m3，其中碾压混凝土29.6万m3、变态混凝土1.86万m3、常态混凝土13.6万m3、预制混凝土1.06万m3。
二、施工主要特点
1．施工工期短，按工程建设目标，大坝混凝土施工工期为1年，需要在高温季节进行碾压混凝土施工。
2．在129.5高程以下碾压混凝土通仓施工，单仓面积大，最大仓面为125×60m，面积达7500m2。
3．在两岸不同高程布置多条场内运输道路，在右岸▽110m、▽140m、▽165m高程布置三条施工主干路，左岸在▽114m、▽165m布置两条施工主干路。147.5高程以下碾压混凝土自卸汽车直接进仓。
4．混凝土生产系统
由于两岸高山峡谷，拌和楼布置在右岸距坝轴线下游1.5km滑石排坑口处。根据混凝土的施工强度要求和多种混凝土配合比特点，布置三套拌和系统，一套为4m3强制式搅拌机，产量120m3/h，一套为3m3强制式搅拌机，产量90m3/h，此两套拌和系统主要生产碾压混凝土；另外一套为2m3强制式搅拌机，产量60m3/h，主要生产普通混凝土。
为满足大坝混凝土高强度施工要求，滑石坑▽128m高程平台之间面积约6000m2作为砂石成品料堆场，堆料容量约4.5万m3。
三、碾压混凝土温度控制措施
碾压混凝土施工温度控制目标：混凝土内外温差控制不超过16℃，溢流坝段混凝土允许最高温度35.6℃，非溢流坝段混凝土允许最高温度36.4℃。
（一）原材料温度控制措施
1．骨料温度控制
骨料占混凝土总质量的80%～83%，实验证明，骨料温度下降1℃，混凝土相应下降0.75℃～0.78℃，故降低骨料的温度是控制混凝土绝对温升的主要方向。在堆料仓设置遮阳棚，避免阳光直接照在骨料表面引起骨料温度上升，同时在粗骨料仓进行喷雾，降低料仓骨料温度同时也隔离开空气，减少因气温变化对骨料温度的影响。
2．水泥控制
本工程大坝混凝土主要采用碾压混凝土，水泥要求中热硅酸盐水泥。由于在韶关附近水泥厂没有现成生产中热水泥的生产线，故本工程采用招标的形式，促进生产厂家改进生产线。最后招标确定使用韶关昌山水泥厂生产的粤海牌42.5中热水泥。运到工地的入罐温度控制不高于70℃。
由于前后两仓碾压混凝土间隔时间为5～6天，可提前将下一仓使用的水泥入罐，并在水泥罐表面洒水降温，将水水泥进入搅拌机口的温度控制在55℃以下。
3．掺粉煤灰
采用高掺粉煤灰碾压混凝土。在碾压混凝土中掺入粉煤灰占总灰量65%，经埋入混凝土中的温度计测量数量表明：
4．水温控制
水的比热容为4.2KJ/(Kg﹒℃)，为混凝土的4.2～4.5倍，在相同条件下，拌和用水温度每降低1℃，混凝土相应降低0.20℃～0.22℃。故可采用降低拌和水的温度来降低混凝土的绝对温度。本工程对拌和用水加冰降低温度，将拌和用水温度从18℃降至5℃以下。
（二）混凝土中间过程温度控制措施
在混凝土运输车顶设置活动遮阳棚，在高温季节，避免混凝土运输过程中太阳光直接照射而使拌制好的混凝土表面温升。同时避免在雨季雷雨时间防止雨水进入混凝土，降低碾压混凝土的VC值，影响碾压混凝土的碾压密实度。
由于拌和楼至仓面距离有1.5km，为使运输车辆不在仓前等候，配备多台对讲机，
（三）混凝土施工仓面温度控制措施
总体目标是混凝土浇筑温度与出机口温差小于3℃。
1．当浇筑仓内气温高于25时，采用机械设备进行仓面喷雾，直至混凝土终凝。喷雾覆盖整个仓面，雾滴直径要求达到40um～80um，喷雾时防止仓面积水。根据实测数据表明，喷雾后仓内气温较外界气温降低5℃～6℃。其目的是防止仓面大气的热量倒灌进入混凝土中及减少太阳光照射到混凝土表面引起混凝土温升。
2．加强施工工艺控制
由于单仓混凝土仓面面积较大，碾压混凝土采用斜层施工，斜层施工时坡度按1：10进行控制，施工斜面与坝轴线方向一致。但由于上、下游宽度在110高程以下宽度仍较宽，达60米，单层施工时间仍较长，采用分条带进行推铺碾压，减小外界气温对混凝土的影响。当单层混凝土摊铺完成后，用两台或三台振动碾同时进行碾压。
3．溫度测量要求
至少每4小时检测一次各测量点温度，测量点包括：原材料温度、混凝土出机口温度、入仓温度、浇筑温度、仓内气温和仓外气温。混凝土浇筑温度要求第100m2仓面面积不小于1个测点。
（四）大坝现场混凝土温度控制措施
1．设置冷却水管及预埋温度计进行控制
在高温季节施工时，在碾压混凝土中埋设冷却水管，冷却水管水平间距1.0m，垂直间距1.5m，距缝、边及孔洞边缘以1.0m～1.5m为宜，呈蛇形布置，水管垂直于水流方向布置，单根管长最大为300m。
冷却水管通水冷却分一期冷却及二期冷却。一期冷却的主要目的是削减混凝土浇筑初期水化热温升，控制混凝土温度不超过允许最高温度，同时减小混凝土内外温差。在冬季来临前和坝体蓄水前，如果坝体温度超过仍超过允许最高温度，应对坝体混凝土进行二期冷却。
2．通水冷却控制
混凝土降温速度每天不大于1℃，进水口水温与混凝土最高温度之差不超过20℃，水流方向每24小时变换一次。
（1）通水冷却过程做好记录，做到可跟踪追塑。在右岸坝肩设置200m3的水池，通过加压泵接主要供水管，再分别接至各冷却水管，在各支管设置压力、流量表，，每4小时测量记录一次进出水口水温。
（2）温度监测单位负责监测已埋设仪器观测，做好记录，每天将观测结果上报监理及业主单位，由监理单位负责及时调整部分冷却水管的进水流量。
四、结语
工程区位于广东省韶关乐昌市武江河段，在南岭南山脉大瑶山中，在夏秋两季，气候炎热，为了大坝能够按预定的工期目标完成，大坝碾压混凝土通过采取多种温度控制措施，使碾压混凝土在施工过程中及混凝土升温降温过程都得了有效控制，满足设计温控要求。
作者简介：黄爱堂（1973- ），男，广东人， 广东省乐昌峡水利枢纽管理处工程师，研究方向：水利水电工程施工管理。
关键词：碾压混凝土；施工；温度；控制措施
一、概况
乐昌峡水利枢纽工程是以防洪为主，结合发电，兼顾航运和灌溉等综合利用的枢纽工程，正常蓄水位为154.5m，校核洪水位为163.2m，防洪库容为2.1亿m3，总库容为3.43亿m3。工程等别为Ⅱ等大（2）型，其主要建筑物拦河的坝级别为2级。
拦河大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶长256.0m，其中溢流坝段长78.0m，左岸非溢流坝段长96.0m，右岸非溢流坝段长82.0m。坝基高程80.0m，坝顶高程164.2m，最大坝高84.2m。
混凝土浇筑45.2万m3，其中碾压混凝土29.6万m3、变态混凝土1.86万m3、常态混凝土13.6万m3、预制混凝土1.06万m3。
二、施工主要特点
1．施工工期短，按工程建设目标，大坝混凝土施工工期为1年，需要在高温季节进行碾压混凝土施工。
2．在129.5高程以下碾压混凝土通仓施工，单仓面积大，最大仓面为125×60m，面积达7500m2。
3．在两岸不同高程布置多条场内运输道路，在右岸▽110m、▽140m、▽165m高程布置三条施工主干路，左岸在▽114m、▽165m布置两条施工主干路。147.5高程以下碾压混凝土自卸汽车直接进仓。
4．混凝土生产系统
由于两岸高山峡谷，拌和楼布置在右岸距坝轴线下游1.5km滑石排坑口处。根据混凝土的施工强度要求和多种混凝土配合比特点，布置三套拌和系统，一套为4m3强制式搅拌机，产量120m3/h，一套为3m3强制式搅拌机，产量90m3/h，此两套拌和系统主要生产碾压混凝土；另外一套为2m3强制式搅拌机，产量60m3/h，主要生产普通混凝土。
为满足大坝混凝土高强度施工要求，滑石坑▽128m高程平台之间面积约6000m2作为砂石成品料堆场，堆料容量约4.5万m3。
三、碾压混凝土温度控制措施
碾压混凝土施工温度控制目标：混凝土内外温差控制不超过16℃，溢流坝段混凝土允许最高温度35.6℃，非溢流坝段混凝土允许最高温度36.4℃。
（一）原材料温度控制措施
1．骨料温度控制
骨料占混凝土总质量的80%～83%，实验证明，骨料温度下降1℃，混凝土相应下降0.75℃～0.78℃，故降低骨料的温度是控制混凝土绝对温升的主要方向。在堆料仓设置遮阳棚，避免阳光直接照在骨料表面引起骨料温度上升，同时在粗骨料仓进行喷雾，降低料仓骨料温度同时也隔离开空气，减少因气温变化对骨料温度的影响。
2．水泥控制
本工程大坝混凝土主要采用碾压混凝土，水泥要求中热硅酸盐水泥。由于在韶关附近水泥厂没有现成生产中热水泥的生产线，故本工程采用招标的形式，促进生产厂家改进生产线。最后招标确定使用韶关昌山水泥厂生产的粤海牌42.5中热水泥。运到工地的入罐温度控制不高于70℃。
由于前后两仓碾压混凝土间隔时间为5～6天，可提前将下一仓使用的水泥入罐，并在水泥罐表面洒水降温，将水水泥进入搅拌机口的温度控制在55℃以下。
3．掺粉煤灰
采用高掺粉煤灰碾压混凝土。在碾压混凝土中掺入粉煤灰占总灰量65%，经埋入混凝土中的温度计测量数量表明：
4．水温控制
水的比热容为4.2KJ/(Kg﹒℃)，为混凝土的4.2～4.5倍，在相同条件下，拌和用水温度每降低1℃，混凝土相应降低0.20℃～0.22℃。故可采用降低拌和水的温度来降低混凝土的绝对温度。本工程对拌和用水加冰降低温度，将拌和用水温度从18℃降至5℃以下。
（二）混凝土中间过程温度控制措施
在混凝土运输车顶设置活动遮阳棚，在高温季节，避免混凝土运输过程中太阳光直接照射而使拌制好的混凝土表面温升。同时避免在雨季雷雨时间防止雨水进入混凝土，降低碾压混凝土的VC值，影响碾压混凝土的碾压密实度。
由于拌和楼至仓面距离有1.5km，为使运输车辆不在仓前等候，配备多台对讲机，
（三）混凝土施工仓面温度控制措施
总体目标是混凝土浇筑温度与出机口温差小于3℃。
1．当浇筑仓内气温高于25时，采用机械设备进行仓面喷雾，直至混凝土终凝。喷雾覆盖整个仓面，雾滴直径要求达到40um～80um，喷雾时防止仓面积水。根据实测数据表明，喷雾后仓内气温较外界气温降低5℃～6℃。其目的是防止仓面大气的热量倒灌进入混凝土中及减少太阳光照射到混凝土表面引起混凝土温升。
2．加强施工工艺控制
由于单仓混凝土仓面面积较大，碾压混凝土采用斜层施工，斜层施工时坡度按1：10进行控制，施工斜面与坝轴线方向一致。但由于上、下游宽度在110高程以下宽度仍较宽，达60米，单层施工时间仍较长，采用分条带进行推铺碾压，减小外界气温对混凝土的影响。当单层混凝土摊铺完成后，用两台或三台振动碾同时进行碾压。
3．溫度测量要求
至少每4小时检测一次各测量点温度，测量点包括：原材料温度、混凝土出机口温度、入仓温度、浇筑温度、仓内气温和仓外气温。混凝土浇筑温度要求第100m2仓面面积不小于1个测点。
（四）大坝现场混凝土温度控制措施
1．设置冷却水管及预埋温度计进行控制
在高温季节施工时，在碾压混凝土中埋设冷却水管，冷却水管水平间距1.0m，垂直间距1.5m，距缝、边及孔洞边缘以1.0m～1.5m为宜，呈蛇形布置，水管垂直于水流方向布置，单根管长最大为300m。
冷却水管通水冷却分一期冷却及二期冷却。一期冷却的主要目的是削减混凝土浇筑初期水化热温升，控制混凝土温度不超过允许最高温度，同时减小混凝土内外温差。在冬季来临前和坝体蓄水前，如果坝体温度超过仍超过允许最高温度，应对坝体混凝土进行二期冷却。
2．通水冷却控制
混凝土降温速度每天不大于1℃，进水口水温与混凝土最高温度之差不超过20℃，水流方向每24小时变换一次。
（1）通水冷却过程做好记录，做到可跟踪追塑。在右岸坝肩设置200m3的水池，通过加压泵接主要供水管，再分别接至各冷却水管，在各支管设置压力、流量表，，每4小时测量记录一次进出水口水温。
（2）温度监测单位负责监测已埋设仪器观测，做好记录，每天将观测结果上报监理及业主单位，由监理单位负责及时调整部分冷却水管的进水流量。
四、结语
工程区位于广东省韶关乐昌市武江河段，在南岭南山脉大瑶山中，在夏秋两季，气候炎热，为了大坝能够按预定的工期目标完成，大坝碾压混凝土通过采取多种温度控制措施，使碾压混凝土在施工过程中及混凝土升温降温过程都得了有效控制，满足设计温控要求。
作者简介：黄爱堂（1973- ），男，广东人， 广东省乐昌峡水利枢纽管理处工程师，研究方向：水利水电工程施工管理。