廠壩三期工程混凝土溫控實(shí)踐

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控制和減少混凝土內(nèi)外溫差，使大體積混凝土內(nèi)外形成一個(gè)穩(wěn)定、均勻的溫度場，是防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的關(guān)鍵。三峽具有季節(jié)變化顯著、晝夜溫差大、氣溫驟降頻繁等氣候特點(diǎn)，冬季極端最低氣溫零下9.8℃，夏季極端最高氣溫達(dá)43.9℃，除冬夏季節(jié)之外，其他季節(jié)均有多達(dá)4～6次的氣溫驟降現(xiàn)象。在這樣的氣候條件下，冬、春、秋三季必須加強(qiáng)混凝土保溫，夏季則要嚴(yán)格控制混凝土溫度上升，因此三峽工程的混凝土溫度控制是一個(gè)經(jīng)年持續(xù)、不斷變化和充滿挑戰(zhàn)的重大課題。

    右岸廠壩三期工程在總結(jié)二期工程成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過成立業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)和施工單位等參建四方主要領(lǐng)導(dǎo)為主的溫控協(xié)調(diào)小組，統(tǒng)一部署，細(xì)化各環(huán)節(jié)控制措施，通過建立溫控預(yù)警及快速反應(yīng)等制度強(qiáng)化檢查和落實(shí)，2004年6～8月做到了R90150#大壩內(nèi)部混凝土實(shí)際最高溫度普遍比設(shè)計(jì)允許值低4～8℃，對防止和減少混凝土裂縫具有十分重要的意義。

    1、混凝土溫控設(shè)計(jì)及控制要求

    1.1  分層分塊及間歇期控制

    根據(jù)混凝土溫控對塊體尺寸的一般規(guī)律，大體積混凝土施工塊體長邊一般不宜大于40～45 m，長邊不宜大于短邊的4倍，分層厚度一般不超過2 m，并應(yīng)有一定的層間間歇期。右岸廠壩的設(shè)計(jì)也嚴(yán)格遵循上述要求，設(shè)計(jì)長寬比最大為3.23，最大長邊43m，最小短邊13.3 m。右岸大壩共21個(gè)壩段，其中廠房壩段又分為鋼管槽和實(shí)體兩個(gè)壩段，最大寬度為25 m；大壩順流向總寬118 m，設(shè)兩條縱縫，最大塊體長度為43m。右岸廠房每個(gè)機(jī)組段均分為左右兩塊，順流向分4個(gè)區(qū)，最大長邊則小于20 m，長寬比均小于2.0，并錯(cuò)縫布置。大壩基礎(chǔ)約束區(qū)分層厚度為1.0～1.5 m，脫離基礎(chǔ)約束區(qū)為2.0m；廠房大體積混凝土分層厚度一般為2.0 m，上部結(jié)構(gòu)混凝土則達(dá)到了3.0 m。為充分利用澆筑層頂面散熱，混凝土間歇期夏季一般按7～10 d控制，冬季按5～9d控制。

    1.2  基礎(chǔ)允許溫差

    由于大壩基巖的約束性很強(qiáng)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)約束區(qū)混凝土溫差要求控制在16～25℃之內(nèi)，澆筑塊長邊尺寸越大則要求越嚴(yán)，基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)比弱約束區(qū)要少3℃。

    1.3  混凝土內(nèi)部允許最高溫度

    右岸大壩混凝土標(biāo)號以C15為主，上游防滲層等部位為C20，廠房則主要為C25。由于大壩塊體較大，溫控標(biāo)準(zhǔn)特別是混凝土內(nèi)部最高溫度控制更嚴(yán)，冬季為24～27℃，夏季為33～37℃，基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)加嚴(yán)1～2℃；廠房冬季要求不高于24～29℃，夏季不高于34～39℃。

    1.4  上下層溫差

    當(dāng)下層混凝土齡期超過28 d成為老混凝土?xí)r，要求控制上、下層溫差在連續(xù)上升壩體的上下四分之一長邊范圍內(nèi)，上層最高平均溫度與下層實(shí)際平均溫度之差不大于17℃。

    1.5  特殊部位溫控要求

    大壩局部存在并縫的部位，并縫前下部混凝土須冷卻至壩體穩(wěn)定溫度（16～18℃），并縫混凝土須安排在低溫季節(jié)澆筑；廠房Ⅲ區(qū)所設(shè)封閉塊也要求在低溫季節(jié)回填，封閉塊兩側(cè)混凝土齡期必須大于1個(gè)月并冷卻到20℃以下；基礎(chǔ)填塘、陡坡混凝土澆至相鄰基巖面高程附近后，須冷卻到與基巖溫度相近（18～20℃）時(shí)才能澆筑上部混凝土。

    1.6  混凝土原材料與配合比

    大壩內(nèi)部C15混凝土限制最大水膠比0.60，其他混凝土一般不大于0.45～0.50，可以摻入粉煤灰降低水泥用量。粉煤灰要求使用Ⅰ級灰，需水量小于95%，且內(nèi)部混凝土最大摻量不大于40%，其他混凝土不大于20%～25%。水泥出廠控制3d水化熱不超過251 kJ/kg，7d水化熱不超過293 kJ/kg，進(jìn)入拌和樓時(shí)水泥溫度不超過60℃。

    1.7  混凝土出機(jī)口溫度與澆筑溫度

    基礎(chǔ)約束區(qū)混凝土冬季12～2月采用自然入倉，其它季節(jié)采用門塔機(jī)入倉時(shí)澆筑溫度不得超過12～14℃，采用塔帶機(jī)入倉時(shí)，4～10月澆筑溫度不得超過14～16℃，相應(yīng)的混凝土出機(jī)口溫度7℃。脫離基礎(chǔ)約束區(qū)混凝土澆筑溫度16～18℃，相應(yīng)的混凝土出機(jī)口溫度分別為14℃和7～9℃，二、三級配混凝土澆筑溫度相應(yīng)加嚴(yán)。

    1.8  人工冷卻

    大壩135 m以下縱縫需要接縫灌漿，要求按混凝土內(nèi)部最高溫度控制要求及并縫要求進(jìn)行初期、中期和后期通水冷卻；大壩135m以上沒有并縫要求的部位進(jìn)行初期和中期通水，以削減內(nèi)外溫差；廠房封閉塊、蝸殼二期混凝土等部位混凝土進(jìn)行初期通水冷卻。

    1.9  混凝土表面保溫

    5～9月澆筑的混凝土，10月初設(shè)施工期永久保溫層，其它季節(jié)澆的混凝土拆模后立即保溫，保溫材料必須滿足混凝土表面等效放熱系數(shù)的要求，即大體積混凝土β≦2.0～3.0 W/m2?℃，大壩上游面、電站進(jìn)水口等