泵站大体积混凝土温控防裂措施_罗婧.pdf

河南水利与南水北调 2022年第12期工程建设与管理作者简介：罗婧（1982），女，工程师，主要从事水利工程质量检测等工作。泵站大体积混凝土温控防裂措施罗婧（江西省赣抚平原水利工程管理局，江西 南昌 330000）摘要：在水工大体积混凝土浇筑施工过程中，温度荷载是导致泵闸混凝土结构产生裂缝的主要原因之一。如果施工时重视不够或预控措施不当容易使混凝土结构物在温度和温度应力作用下产生裂缝，直接影响到结构的整体性和耐久性，严重时还将影响结构的承载能力。因此，做好温控防裂措施对提高工程质量具有重要意义。结合泵站工程实例，从材料措施、运输、浇筑、养护措施以及结构措施等关键角度，对大体积混凝土的温控防裂措施进行了说明,从而确保混凝土的工程质量，对类似工程具有实际借鉴意义。关键词：泵站；温控；大体积混凝土中图分类号：TV52文献标识码：A文章编号：1673-8853（2022）12-0069-03Measures and Management of Temperature Control and Crack Prevention of MassConcrete in Pumping StationLUO Jing（Jiangxi Ganfupingyuan Water Conservancy Project Management Bureau,Nanchang 330000,China）Abstract：In the process of hydraulic mass concrete pouring,temperature load is one of the main reasons leading to cracks in theconcrete structure of pump gate.If insufficient attention is paid to the construction or improper pre-control measures are taken,crackswill easily occur in the concrete structure under the action of temperature and temperature stress,which will directly affect the integrityand durability of the structure,and even affect the bearing capacity of the structure in serious cases.Therefore,it is of greatsignificance to take temperature control and crack prevention measures to improve the engineering quality.Combined with theengineering example of pumping station,the temperature control and crack prevention measures of mass concrete from the key aspectsof material measures,transportation,pouring,maintenance measures and structural measures are illustrated,so as to ensure theengineering quality of concrete.It has practical reference significance for similar projects.Key words：pumping station;temperature control;mass concrete1工程概况某泵站地面高程2225 m，地势起伏不大，周围山体高程约6070 m，站内装4台（3用1备）立式抽芯式混流泵，总装机容量为45 000 kW，总设计抽水流量30 m3/s，单机设计抽水流量10 m3/s，主要建筑物级别为2级。2温控防裂措施高温季节混凝土浇筑温度控制与混凝土的拌制、运输、浇筑、养护等方面都有非常密切的关系。此工程根据混凝土工程施工流程，依次从施工过程中的各方面加以控制。首先从混凝土拌合前的原材料控制，到拌合及运输控制，然后对混凝土浇筑措施控制，最后对浇筑完成后的养护、保温等方面进行控制。通过采取各种有效的控制措施，限制混凝土浇筑温度不大于温度控制指标，保证混凝土的施工质量。2.1材料措施2.1.1原材料的选用选用水化热低的通用硅酸盐水泥，3 d 水化热不大于250 kJ/kg，7 d水化热不大于280 kJ/kg；细骨料采用中砂，细度模数应大于2.30，含泥量不应大千3%；粗骨料采用540 mm连续级配，含泥量不应大于1%。2.1.2原材料的存储在料场顶部搭盖遮阳棚，避免阳光直射，同时粗骨料的预冷利用地下深井水，拌和措施采用井水内加冰，显著降低混凝土烧筑温度和出机口温度。骨料堆放要有一定高度；遵循已有的经验，如果堆料高度超过6 m时，利用月平均气温设定骨料温度；在料场隔墙布设过水管道，夏季高温时节可直接向骨料堆顶部喷洒冷水雾，预冷骨料；在骨料堆放区，搭设有防阳、隔热效果的设施（如遮阳棚等）；混凝土的搅拌可利用加冰和用低温水；低温水拌和就是等水温降到1 时，混凝土出口温度 会降低0.20左右；加冰拌和是适当延长混凝土拌和时间（通过现场试验确定）。详见表1。69（下转第90页）河南水利与南水北调 2022年第12期工程建设与管理表1不同气温下施加措施与混凝土出机口温度对照表单位：温度/序号12233气温24骨料预冷后212528骨料预冷后263032骨料预冷后3135小石温度2420/2823气温高于27时，预冷粗骨料石温下降有一定时间，需提前预冷312425拌和用水（地下深井水）中加冰大石温度23192723322425人工砂温度24/28/30/水温16/16/17610混凝土出机口温度/222024/252426/242227混凝土浇筑温度/242126/272528/2623282.1.3混凝土配合比选用低热水泥，掺加粉煤灰、外加剂，减少单位水泥用量，优化混凝土配合比。针对此工作井内衬墙、洞门墙及底板混凝土工程，项目部试验室已做了配合比试验；经过拌合调整后，确定了以下参数（C35混凝土）：水胶比：0.47，用水量：180 kg/m3，砂率：43%，胶凝材料尽量提前预备，散装水泥运至工地的入罐温度不宜高于65。此标段混凝土施工配合比中掺加有外加剂、粉煤灰等以减小水灰比，合理降低水泥用量。2.2运输、浇筑、养护措施2.2.1混凝土运输过程温控措施按照规定运输过程中的混凝土回温不能高于1，因此，运输车顶部要搭建防晒棚，侧壁要做好隔热；在皮带输送机上部搭建遮阳棚，通过良好的密封和保温效果确保混凝土的顺利输送，如果棚内的温度依旧超标，可以采用冷却管通低温水或者通冷风降温，确保运输中的混凝土不回温；混凝土运输不能利用尾气在车厢的汽车，同时冲洗车厢的时间间隔在2 h内。运输车不仅要设置防晒设备，更要设置防雨设备；水泥罐、粉煤灰罐均应采取遮阳、淋水降温措施。在4-10月的高温季运输混凝土，必须采取保温措施处理车辆，避免运输中温度回升；混凝土浇筑避开高温时段，尽量夜间浇筑。2.2.2混凝土浇筑过程温控措施混凝土仓面搭设遮阳棚，必要时可搭设冷却管通低温水或通冷风降低遮阳棚内的气温，可降低仓面气温6 10。在混凝土浇筑过程中，加快混凝土吊运和平仓速度，以减少或防止热量倒灌。2.2.3混凝土养护过程温控措施内衬墙养护采用土工布（第二层开始采用模板覆盖养护）保温措施，保温材料导热系数=0.16 kJ/（m2 h ），=5 kJ/（m2 h ）。保温时间不少于28 d。遇气温骤降情况，应加强对表面的保温，如增加对井口采用土工布覆盖措施。保证井内温度3 d内的波动不大于6。表面保温结束后，保温材料拆除应避免选择在气温较低的时段进行，防止产生冷击；周转重复使用的保温材料，必须保持清洁、干燥。养护应在混凝土浇筑完毕后6-18 h后及时进行，养护用水的水温应不低于18，每隔2 h应检查一次养护的情况，气温高时加密巡查。检查内容为：混凝土表面湿润状态、混凝土表面发白面积、流水养护流水状况、仓内水管提供情况、旋转喷头喷水情况等。3混凝土通水冷却措施为满足现场施工要求，对工作井内衬墙、洞门墙和底板混凝土预埋冷却水管，进行通水冷却。工作井内衬墙、洞门墙及底板混凝土冷却水管采用焊接钢管，规格为：内径29 mm，壁厚3 mm，外径34 mm。焊接钢管应满足相关国家标准要求，为便于内衬墙施工要求，弧形结构部位采取PVC塑料管，规格同焊接钢管。3.1冷却水管布设内衬墙及部分洞门墙冷却水管采用分层环形布置，部分洞门墙及底板冷却水管采用蛇形布置。冷却水管单根水管长度不大于150 m。内衬墙每层水管环形布置、并沿内衬墙中间埋设，每层水管设进、出水口，并与主管相接。内衬墙冷却水管层间间距1 m，第1层距离内衬墙顶部、第4层距离内衬墙底部均为0.80 m，每层冷却水管进水口与出水口间距0.50 m。洞门墙冷却水管层间间距0.80 m，水管沿洞门墙中间布置，洞门以上视高度进行环形布置，洞门高度范围内采用蛇形布置，冷却水管距离洞门边线1 m。底板冷却水管采用蛇形布置，层间间距0.80 m，冷却水管层数依据底板厚度定。3.2通水冷却技术要求通水冷却以削减浇筑层初期水化热温升为主要目的，较少内外温差，控制混凝土最高温度不超过容许范围。要在混凝土开仓浇筑前认真检查原有的冷却水管，一旦发现堵塞或者渗漏问题，要进行及时有效地处理，没有处理好以上工序不允许浇筑。在混凝土浇筑过程中，应细心地加以保护，防止冷却水管移位、堵管、被破坏。如果在混凝土浇筑中损坏了冷却水管，就要马上停止浇筑施工，直到冷却水管修复并通过权威部门验收后才能继续施工。待混凝土浇筑结束后，需立即通水冷却，具体通水方案见表2，具体冷却水温、通水量和通水时间应通过现场试验确定，水流方向每24 h变换一次。通水结束后，控制降温速率不应大于1/d。通水冷却结束后，应加强混凝土内部温度监测，为了避免混凝土超过温度的最高限值以及二次峰值的出现，采取通水措施是十分必要的。4结构措施水闸的墙体结构很特殊，之所以上部闸墩后期容易开裂主要是因为底板的约束性。对这种约束的改善，表2工作井混凝土通水方案表序号12部位内衬墙洞门墙、底板水管布置（水平排距竖直层距）/m1110.75通水方案通水温度/2020通水时间/d5758通水流量/（m3/h）2.503.502.503.50备注：混凝土内部达到最高温度前，通水流量可取上限，混凝土内部温度达到最高温度后，应减小通水流量。70（上接第70页）河南水利与南水北调 2022年第12期智慧水利并利用GIS地图将隐患设施标注，为后续规划整改提供参考。云平台能够对河道周边涉水事件进行统计分析，并借助GIS地图将各类事件问题展示处理，展示期间以不同的颜色将涉水事件的发生概率和类型直观地展示给巡检人员，同时也可以结合历史事件情况对事件进行预测，并通过颜色闪烁、预警信息发送等方式提醒管理人员做好应对，并为后续管理优化提供决策指引。工作人员可以结合需求在GIS地图中查询水工设施维护记录、巡检路线、水质参数、河道分布建设情况等内容，为工作部署或规划建设等提供帮助。3.2.6数据区块链存证功能设计快照、克隆数据恢复技术：该技术能够利用虚拟机特性在指定时间对系统数据进行克隆或快照，并在系统故障时将虚拟机恢复至指定时间时的状态，同时借助云平台机制实现数据的重新分配。该方式适用于数据盘无损但系统崩溃的情况，数据恢复效率较高，但无法在数据盘故障时发挥作用，且需要定期进行快照、克隆操作。备份+云平台：该方式需借助定时、实时备份软件于云平台虚拟机实现数据恢复