三里坪水电站碾压混凝土高薄拱坝温控施工.pdf

第4 3卷 第 6期 2 0 1 2 年 3 月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri v e r Vo 1 43 NO 6 M a r ， 2 01 2 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 2 ) 0 60 0 6 4一 O 2 三里坪水电站碾压混凝土高薄拱坝温控施工 刘 斌 ( 中国水 电建设集 团 第十五工程局有 限公 司， 陕西 西安 7 1 2 0 0 0 ) 摘要 ： 为 了降低 三里坪大坝 内部混凝土温度 ， 防止产生温度裂缝并满足大坝封拱要 求的设计温度 ， 施 工中采取 了严格 的温控措施。合理选择 了混凝土施工配合比和原材料 ， 使用喷 雾机 改善 了仓 面小环境 。 并采 用预埋 冷 却 水管进行通水冷却 降温等一 系列措施 。通水冷却后的观测结果表明 ， 大坝 内部 温度 降低 明显 ， 为大坝接 缝、 接 触灌浆 以及帷幕灌浆赢得 了时间。 关键词 ： 碾压混凝土 ； 薄拱坝 ；温度控 制；三里坪 大坝 中图法分类号 ： T V 4 3 1 文献标 志码 ：A 1 工程概 况 3 混凝土通水 冷却施工工 艺 三里坪大坝为 等大( 二) 型工程 ， 采用碾压混凝 土对数螺旋线形双曲拱坝 ， 坝顶 高程 4 2 0 m， 河床建基 面高程 2 7 9 m， 最大坝高 1 4 1 m， 坝轴线长 2 8 4 6 2 m， 坝顶宽 5 5 m， 拱 冠 梁 底 厚 2 2 7 m， 厚 高 比 0 1 7 。泄 洪采用坝身泄洪 ， 布置 3个孑 L 口， 尺寸为 1 2 m 8 m， 堰 顶 高程 为 4 0 8 0 m， 2个 泄洪 表孔 孔 口尺 寸为 5 m 8 m， 出 口控制 断 面孔 口尺寸 为 5 m 7 m， 孔底 高 程 为 3 6 0 0 m。 按 照设 计要 求 ， 对 碾压 混 凝 土 和 常态 混 凝 土 全部 要进行通水冷却 ， 通水采用天然河水或制冷水 ， 冷却水 管为 HD P E塑 料管 ， 管径 3 2 mm。 2 碾压混凝土温控标准 三里 坪大 坝通水 冷却 的主要 目的是 降低 大坝 内部 混凝 土温 度 ， 防止产 生 温 度裂 缝 以及 满 足 大坝 封 拱 要 求的设计温度 。根据坝址 区的气象条件 、 施工条件 、 坝 体准稳定温度场等 因素， 确定碾压混凝土拱坝各高程 的封 拱 温度详 见表 1 。 表 1 坝体封拱温度沿高程分布 高程 m 温度 高程 m 温度 C 2 8 73 l 5 1 2 3 4 53 9 0 1 4 3 l 53 4 5 1 3 3 9 04 2 0 l 6 3 1冷却水 系统布置 在右 坝肩布 置集 水 池 、 从 大 坝 上 游或 下 游 河 床 处 抽取流动的河水至集水池。在低温季节直接从水池连 接至大坝通水冷却系统 ， 高温季节在右坝肩架设 的制 冷机组将天然河水冷却至 7 1 0 ， 然后经通水冷 却系统至大坝内部冷却水管。 3 2 坝 内冷却水管布置 大坝碾压混凝土浇筑采用平层或斜层通仓浇筑的 方法进行施工 ， 坝体冷却水管布置一般按照 1 5 IT I 2 m或 2 m X 1 5 m( 水 平 X 垂 直 ) 进 行 。采 用 塑料 冷 却 水 管的优 点是现 场 安装 、 连 接 简单 ， 在浇筑 过 程 中铺设 基本不影响混凝土的浇筑和振捣； 但塑料 冷却水管容 易 在混凝 土平仓 、 振 捣过 程 中发生位 移 或破损 ， 在 施工 中采用 9 1 2圆钢 制成 u 型 卡将 塑料 管 固定 在 混 凝 土 浇筑层面上 ， 在每一单独冷却水管铺设完成时以及上 部 混凝 土覆 盖后进 行 通水 检 查 ， 以便 发 现 问 题 及 时处 理 。 在常态混凝土施工中， 由于浇筑以及振捣 的影响， 采用的塑料管容易发生变形或弯折 ， 通水效果不佳 ， 且 难以进行处理， 所 以采用预埋钢管的方法 。其优点是 昆凝土浇筑时不易发生变形和位移 ， 缺点是其制作 加 收 稿 日期 ： 2 0 1 20 11 1 作者简 介： 刘 斌 ， 男， 工程师 ， 主要从事 水利水 电工程施工 工作 。E ma i l ： l i u b i n c y y 1 6 3 c o m 第 6期 刘 斌 ： 三里坪水 电站碾压 混凝 土高薄拱坝温控施工 6 5 工难度较大 、 造价较高， 且安装消耗的时间较长。 3 3通水冷却步骤 大坝通水冷却分为初期通水 、 中期通水 、 后期通水 3个 步骤进 行 。 ( 1 )在混凝土最高温度可能超过设计允许最高温 度时， 采取初期通水冷却 、 减少混凝土最高温升的方法 进行处理。采用通天然河水 的方法 ， 通水时间为 1 5 2 0 d ， 降 温 幅 度 不 宜 超 过 5 ， 通 水 流 量 不 小 于 2 0 L rai n。 ( 2 )中期通水从 每年 9月初 开始 ， 通河水直 至坝 体温度达到 2 0 左右为止。 ( 3 )后 期通 水 在 每 年低 温 季节 进 行 ， 通 水 时 间 以 满足大坝灌浆要求为准。在现场施工时 ， 为满足大坝 接缝 、 接触灌浆的温度及缝面开度要求 ， 并为低温季节 进行灌浆创造条件 ， 需要在次高温季节开始进行通水 冷却 ， 所 以采用制冷水进行后期通水 ， 制冷水温度控制 在 7 o C 1 0 。 4 其他温控措 施 碾压混凝土通水冷却为碾压混凝土施工温度控制 的一 个关 键 环节 ， 若 在 碾压 混 凝 = 施 工 过 程 中不 做 好 温度控制工作 ， 将给后期的通水冷却造成极大困难 ， 并 且可能会 出现由于温度达不到设计要求而影响工程施 工进度的不利情况 ， 因此在做好大坝通水冷却的同时 ， 还要做好 以下的工作来控制大坝混凝土温度。 4 1 混凝 土浇筑仓面的温控 三里坪大坝坝区 日照时间长 、 气温高 ， 为确保混凝 土浇筑温度并减少 V C值 的损 失 ， 除采取提 高混凝 土 入仓 强度 、 缩 短层 间外 露 时 间 、 对人 仓 混凝 土及 时进 行 平仓碾压振捣等外 ， 还需在仓面使用喷雾机及 时进行 雾化 降温 ， 使混 凝土浇 筑仓面 温度 比外 界温度 降低 3 5 。 4 2合理安排工期 碾压混凝土浇筑最理想季节是低温季节 ， 这样可 以大大降低混凝土人仓 温度 ， 从 而减少混凝土 的水化 热温升 ， 为后期冷却通水创造有利条件 。 4 3混凝土配合 比的优化 碾 压 昆 凝 土的 水泥 用 量 较 小 ， 现 场 施 工 中要 进行 配合 比试验和碾压试验 ， 以确定最优配合比， 尽量降低 水 泥用 量 ， 减 小水 化 热 。 5 效果分析 三里坪大坝碾压混凝 土通水冷却从 2 0 0 8年 6月 开始 ， 截止 2 0 1 1年 5月份 ， 大坝温度基本都在设计允 许范围之 内， 满足大坝灌浆要 求。在低温季节浇筑 的 混凝土最高温度只有 2 5 左右 ， 经过通 水冷却后 ， 在 混凝 土 龄 期 达 到 设 计 要 求 的 同 时 ， 温 度 降 至 1 4 C左 右 。 6 结 语 经过 细化 管 理和 严 格 控 制 ， 三 里 坪水 电 站碾 压 混 凝土拱坝温控 达到了各项标准 和要 求。观测 结果表 明 ， 在右岸高程 3 9 44 2 0 m混凝 土浇筑完成后 ， 大坝 内部温度最高值 约 3 2 ， 进行不间断通水冷却后 ， 4个 月内温度就降低 至 1 6 以下 ， 为大坝接缝 、 接触灌浆 以及帷幕灌浆赢得 了时间 ， 并有效地控制 了混凝土裂 缝 的产生和发展。 ( 编辑 ： 李 慧 ) Te m p e r a t ur e c o nt r o l c o n s t r uc t i o n o f RCC o f hi g h a n d t h i n a r c h Da m o f Sa n l i pi n g Hyd r o po we r St a t i o n L I U Bi n ( S i n o h y d r o C o r p o r a t i o n En g i n e e r i n g B u r e a u 1 5 C o ，L t d ，Xi a n 7 1 2 0 0 0，C h i n a ) Abs t r ac t： I n o r d e r t o l o we r t he i n t e r n a l t emp e r a t ur e o f Sa n l i p i n g Da m，pr e v e nt t he t e mp e r a t u r e c r a c k a nd me e t t he de s i g n t e rn p e r a t u r e r e q u i r e d b y j o i n t c l o s u r e ，s o me s t r i c t t e mp e r a t u r e c o n t r o l l i n g me a s u r e s w e r e a d o p t e d T h e mi x p r o p o r t i o n a n d r a w ma t e r i a l we r e s e l e c t e d r e a s o n a b l y a nd t he：s p r a y e r i s us e d t o i mp r o v e t he mi c r o e n v i r o nme n t o f t h e s t o r e ho u s e s u rfa c e The me a s u r e s s uc h a s e mb e d di n g c o o l i ng p i p e f o r wa t e r c o o l i n g we r e a d o p t e dTh e mo n i t o r i n g r e s u l t s a f t e r wa t e r c o o l i n g s h o w t ha t t he i n t e r n a l t e m p e r a t u r e o f t h e d a m d e c r e a s e d， wh k h g a i n e d t i me for j o i n t i n g ，c o n t a c t a n d c u r t a i n g r o u t i n g a n d s o l v e d t h e p r o b l e m o f t e mp e r a t u r e c o nt r o l a n d a n t ic r a c k o f c o n c r e t e Ke y wor ds ： RCC；hi g h a nd t h i n a r c h d a m ；t e mp e r a t ur e c o n t r o l ；Sa n l i p i n g Da m