２０１０年第２２期 浅析大体积砼温度控制措施 殷剑伟 （甘肃省水利水电工程局第四工程处，甘肃兰州７３００４６） 摘要：通过甘肃省水利水电工程局第四工程处承建的尼傲加尕水电站施工放样和资料整理过程中对大体积砼温度控 制措施技术的应用，为施工和技术管理提供了依据，总结出了适合隧洞的施工经验。 关键词：大体积砼；温度；控制；措施 尼傲加尕水电站位于迭部县境内白龙江干流上，是１ 座低水头坝后式水电站。总装机容量１２．９０ＭＷ，安装３台 转浆式水轮发电机组，电站最大坝高３５ｍ，坝顶长度 热之差。因此除做好配合比设计，降低单位水化热外，还应 从以下几个方面采取措施，有效降低砼浇筑温度，实现砼的 温度控制。①现场制备５～７ ｃｃ冷水，用以拌和砼。②降低骨 料初始温度，在骨料仓和进料斗上空搭设晒棚，避免骨料受 阳光直射。③因石子在每方砼中的用量较大，其热容量也最 大，经计算石子温度下降ｌ℃，砼出机口温度下降Ｏ．５５℃， 故综合考虑骨料含水量控制和技术可行性等其它因素，采 取５ ７℃的冷水对石子进行喷淋冷处理。④尽量减少砼运 ９８．７５ｍ，坝顶宽７ｍ，坝体由左副坝，泄流底孔坝段，１ 、 、３ 进水口坝段，吊物孔坝段，右副坝组成。坝后设发电厂房、右 岸阶地上设ｌ １０ｋＶ升压站。大坝泄水方式采用两孔泄洪底 孔，孔口尺寸５ Ｘ ８ｍ，底板厚６～８ｍ，长３５ｍ，宽１７．５０ｒｎ。底 板砼方量３ ７４３．９８ｍ ，砼设计标号Ｃ２５Ｗ６￣５０。 １施工技术难点 输距离和中转次数，缩短砼从出机口到人仓的时间间隔，减 少温度回升。⑤结合浇筑平台，在浇筑仓上空搭设防晒平 底板结构复杂、面积大、一次浇筑方量大。砼浇筑期间， 最高温度达３２℃左右。出于温控方面的考虑，采用常态砼， 温控技术难，施工组织和质量控制难度大。 ２施工准备 ２．１施工技术准备 台，避免仓内不直接受阳光照射，造成温度回升。⑥浇筑完 成后，及时采取蓄热保温保湿措施，减少砼表面热量和水分 散发，从而降低内外温差和干缩裂缝。 ２．２施工现场准备 ２．１．１砼配合比设计砼配合比设计原则，采用低流态 ２．２．１ 拌和系统 配备２台ＪＳ５００型强制式拌和机、 ＨＰ１２００型配料机１台，实际生产能力１７ｍ３／ｈ，ＺＬ３０型装载 砼，尽量减少单位水泥用量，掺粉煤灰和高效减水剂降低 水化热。配合比由甘肃省水电工程局试验室进行现场配 制，施工用配合比为水泥：石子：细砂：水：粉煤灰：减水剂 ＝机１台专门负责砼砂石料供应。 ２．２．２运输系统配备ＤＭ５４０／３０大型门机Ｉ台，３ｍ 砼吊 罐２个，直接从拌和场运输砼入仓。 ３００：１３５０：５７８：１５０：６１：３，设计塌落度７～９ｅｍ。 ２．１．２温控设计因施工期间外界气温高，如何降低砼最 ２．２－３测量布置布设７个测量点共２１个测温计，测点在 高升温，减小砼内外温差，控制温度应力，避免底板出现裂 缝是一个严重课题。由于砼的最高温升是浇筑温度和水化 砼表面以下５０～１００ｒａｍ处，每个测点上、中、下各布置测温 计分别监测砼的表面、中部和底部的温度，测温计采取玻璃 设碘钨灯，照射在关键部件，防止冻损部件或管道结冰，保 证了反井钻机的正常运行。 ５导井开挖工期 准备期１５人×１５天￣６０元＝１３５００元，共讨３６ ５００元；材料费： 配电柜２４００×２＝４ ８００元，电缆、配电盘、供水管等５ ０００元， 砼２ｍ×４ｍ×０．５０ｍＸ ２００元／ｍ ＝８００元，共计１０ ０００元；设 调压井导井实际施工工期：施工准备１５ｄ，岩石风化， 比较松软，导孔开挖用时３６ｈ，导井反向扩挖平均以ｌｍ／ｈ 的速度钻进，实际工作１２ｈ，则每天钻进约１２ｍ，导井开挖 深度１１５ｍ，导井开挖时间１１５／１２＝１０ｄ，由于出渣和供水的 影响，扩挖用时１０ｄ。导孔和扩孔共用时１２ｄ。 ６施工成本比较 备费：钻机动力６６ｋＷ，供水泵站２×１ｌｋＷ，洗井泵３７ｋＷ，冷 却泵１０ｋＷ，照明３ｋＷ，共计１３８ｋＷ；电费：１３８×０．７０× ３６＋１００×０．７０×２０ Ｚ ５＝１０４７８兀，出渣：３０兀／ｍ ×１．１０× １１７＝３８６１元，设备折旧：１４０万元×１０％÷２＝７万元，共计 ８４ ３３９元；三项合计：１３０ ８３９元，反井钻机施工成本相对人 工钻爆法施工成本较低，效率高，施工安全有保障。 ６．１人工钻爆法施工成本人工费：２０人６个月，日工资 反井钻机已成为竖井开挖的重要设备，应用也越来越 广泛。对反井钻机施工方法是一个反复的认识与实践的过 程，只有不断地认识、研究和总结，才能更进一步提高技术 １００元，则１００Ｘ２０×２５ Ｘ６＝３０００００元；火工材料：４８０ｍ Ｚ ０５０ｋｇ／ｍ ×１２元／ｋｇ＋３．６０元／发×１０发×５０次＝４６８０元；机械 费：３００元／天×２５天×６月＝４５０００元；三项合计３４９６８０元。 ６．２反井钻机施工成本 ＾工费：开钻２００元／ｍ￣１ １５＝２３ ０００， 水平、工作效率和成井率，并更好地服务于工程建设。刖 农业科技５侄是０ ２０１０年第２２期 温度计，由专人负责监测。砼浇筑按厚度顺序、方向分层进 行，上、下层之间的砼浇筑间隔时间不得超过砼初凝时间。 ３施工工艺 范规定清理建基面，准确放出闸墩底板线，绑扎底板钢筋，闸 墩插筋，经监理工程师验收合格后，进行底板砼的浇筑。 ３．３．２振捣：砼振捣工具采用 １００插入式振捣器，０５０软 ３．１模板工程泄洪底孑Ｌ闸室段在门机控制范围之内，模 轴振捣器配合使用，振捣从斜部下面开始以确保下部砼密 制。振捣器的端部须插入下层砼１０ １５ｅｍ，以保证层间结 合良好。振捣时间控制以砼表面不出现气泡为止，增强砼的 板主要使用大型组合钢模板，小型模板辅助安装，木模包铁 实，各振捣点的间距按不大于１．５０的振捣器作用半径控 皮，确保表面光滑，模板支撑采用悬臂支撑。在异性部位使 用组合拼装模板，钢结构支撑。模板、支架和拱架的设计原 则：①在计算荷载作用下，对模板、支架及拱架结构按受力 密实度，减少砼内部裂缝，提高砼的强度。 程序分别验算其强度、刚度及稳定性。②模板表面之间应平 整，接缝严密。不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。 ③结构简单。制作、装拆方便。④浇筑砼之前，模板涂刷脱 模剂。不得使用废机油等油料，且不得污染钢筋及砼的施工 缝处。⑤重复使用的模板、支架和拱架应经常检查、维修。模 板安装的技术要求：①模板与钢筋安装工作应配合进行，妨 碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。②安装模板 时，应防止模板移位和凸出。基础侧模可以在模板外设立支 撑固定。③模板安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节点 联系及纵横向稳定性进行检查，签认后方可浇筑砼。浇筑砼 过程中，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，及时加 固纠正。④模板在安装过程中，必须设置防倾覆设施。⑤模 板在安装过程中，接缝必须严密，并用双面胶带粘贴。 ３．２钢筋制作、安装钢筋加工设立专门的加工厂，汽车 运至现场进行绑焊安装。钢筋加工及安装要遵循以下要求： ①钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清 除干净。②钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的 钢筋均应调直。③钢筋的弯直和末端弯钩应根据设计要求 及钢筋加工料单进行制作。④钢筋焊接前，必须根据施工条 件进行试焊，合格后方可正式试焊。焊工必须持考试合格证 上岗。⑤钢筋接头采用搭接电弧焊时，２根钢筋端部应预先 折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头双面焊缝的长度不 应小于５ｄ，单面焊缝长度不应小于ｌＯｄ（ｄ为钢筋直径）。⑥ 钢筋安装时，钢筋交叉点应用扎丝绑扎结实，必要时，亦可 用点焊焊牢。⑦钢筋安装时，应在钢筋与模板间设置垫块， 垫块应与钢筋扎紧，并互相错开。非焊接钢筋骨架的多层钢 筋之间，应用短筋支垫，保证位置准确。钢筋保护层厚度应 符合设计要求。⑧在浇筑前。应对已安装好的钢筋及埋件 （钢板、锚固钢筋等）进行检查。 ３．３砼浇筑 ３．３．１浇筑方法：根据底板结构特点，按从低到高的原则，采 用斜面分层法，由下游侧往上游推进，为确保砼出凝前将仓 面覆盖完毕，垂直水流方向分４个浇筑带，各浇筑带齐头并 进，互相搭接，砼入仓采用门机直接吊罐人仓，严格控制上、 下层覆盖间隔时间，确保在上层砼出凝前覆盖新砼，避免出 现施工冷缝。施工前，先对已完成的基础开挖部位高程和轴 线进行复核，做好基坑和排水工作，工作面不得有积水，按规 ＠农业科技５怯是 ３．３＿３水平施工缝的处理：工作缝处理的目的是使新、老砼 结构结合良好，所以要清除老砼表面的软弱层，并在新浇筑 砼前，先铺沙浆２ｃｍ左右，然后浇筑砼。具体处理方法是砼 浇筑后３ｈ内用耙耙开砼表层，再用钢丝刷清除浮浆，在用 低压水冲去软弱砼层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；另 外施工缝处设 １６插筋，间距为ｌｍ，呈梅花型布置，在施 工缝表层设中２５骑缝筋，缝两侧各长Ｉｍ，防止裂缝延伸至 上一浇筑层。在上层砼浇筑前，应用压力水将表面的污物充 分湿润，但不能有水。施工缝处模板支设时可将 １６插筋 折到不穿模板，拆模后再拆走。 ３．４表面处理砼浇筑到设计高程后，在初凝前及时收水 找平，用木楔压实，在砼初凝后终凝前进行最后磨光，确保 表面密实平整。 ３．５养护因底板施工正处在４月份，昼夜温差变化大， 有利于砼浇筑，为保持砼内外温度一致，采用塑料薄膜与草 袋覆盖的养护方法，先在砼表面铺１层塑料薄膜，然后盖上 保温草袋，进行保温保湿。并派专人负责定期撒水，以确保 草袋湿润，养护时间不少于１４ｄ。 ４砼温度监测 ４．１监测制度砼温度监测由专人负责，浇筑过程中每２ｈ 观测ｉ次，浇筑完后１～６ｄ每工作班（８ｈ）应不少于２次， ７～１４ｄ以后每天观测２次，１４ｄ后每天１次，历时１个月。 ４．２结果分析从温度监测结果看，砼内部最高温升一般 在浇筑后第３～５ｄ出现峰值，本工程底板砼最高温升 ５７．６０℃，砼内外温差都小于２５℃，满足有关技术规范要求。 ５结论 在大体积砼中，由温度作用产生的应力常比其它外荷载 产生的应力的总和还大，水工砼结构的大部分裂缝都属于温 度裂缝和干缩裂缝，因此大体积砼施工采用的有效措施主要 是温控措施。本Ｔ程底板大体积砼浇筑施工由于采用了一系 列的温控手段，很好地控制了砼的质量，底板未发现１条裂 缝，施工质量优良。总结施工体会如下：①采用现场自摔低流 态砼，降低水灰比，改善骨料级配，掺粉炭灰和减水剂，减少 水泥用量，有利于减少水化热温升。②有针对性地对骨料进 行冷处理，采用冷水拌和，可以明显降低砼入仓温度。③有效 的养护措施可以降低砼表面的降温速度和减少水分蒸发，有 利于降低砼内外温差和防止干缩裂缝发生。＿Ｉ