某水電站大壩混凝土施工溫控手冊

PAGE目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 11基本知識和概念 21.1溫度控制的目的和內(nèi)容 21.2大壩運行期穩(wěn)定溫度場及準穩(wěn)定溫度場 31.3混凝土的出機溫度、入倉溫度、澆筑溫度 31.4水泥水化熱、混凝土絕熱溫升及水化熱溫升 31.5大壩接縫灌漿溫度 41.6大壩混凝土低溫季節(jié)施工 41.7混凝土的容許溫差 41.8壩體分縫分塊 51.9混凝土裂縫的主要成因及裂縫類型 62xx拱壩溫控設計基本資料 72.1概述 72.2水文氣象 72.3拱壩混凝土材料分區(qū)及設計指標 142.4大型施工工廠設施 142.5混凝土運輸與澆筑 142.6水庫水溫分析成果 152.7拱壩下游面附近水溫分析 172.8水面以上壩面溫度 172.9混凝土原材料 172.10混凝土物理及力學性能 222.11混凝土冷卻蛇形水管設計參數(shù) 252.12拱壩分縫與灌漿區(qū)布置 252.13表面保溫材料 263壩體各部位溫控標準與規(guī)定 273.1拱壩封拱灌漿各灌漿分區(qū)溫度 273.2基礎溫差、上下層溫差、內(nèi)外溫差 273.3拱壩各部位容許最高溫度 283.4澆筑分層原則 294填塘、陡坡混凝土的溫控要求 304.1填塘與陡坡 304.2填塘（或陡坡）混凝土技術措施 304.3填塘、陡坡混凝土的溫控標準 315大壩混凝土配合比控制 315.1總則 315.2混凝土配合比的設計原則及指標 315.3混凝土臨時配合比 325.4混凝土施工配合比優(yōu)化試驗 325.5混凝土拌和質量控制 335.6質量評定及處理程序 346混凝土允許最高溫度的控制措施 346.1大體積混凝土施工的溫度過程 346.2混凝土澆筑溫度的控制 366.2.1混凝土出機口溫度的控制 366.2.2混凝土入倉溫度的控制 376.2.3混凝土澆筑溫度的控制 386.3控制混凝土水化熱溫升 386.4壩體混凝土內(nèi)部最高溫度的控制 396.5相鄰塊壩段高差的控制 457混凝土的冷卻 457.1混凝土的冷卻方式 457.2水管冷卻的一般要求 457.3一期冷卻 477.4二期通水冷卻 478混凝土的養(yǎng)護與表面保護 488.1混凝土的養(yǎng)護 488.2混凝土的表面保護 488.2.1內(nèi)外溫差 488.2.2氣溫驟降 488.2.3表面保護 499溫度測量 509.1原材料的溫度測量 509.2倉面溫度測量 509.3冷卻水管的溫度測量 509.4保溫層溫度測量 509.5內(nèi)部溫度的觀測 5010混凝土溫度控制綜合管理 5110.1原材料的控制 5110.2優(yōu)化混凝土配合比，提高混凝土抗裂性能，降低水化熱溫升 5110.3控制拌和樓出機溫度 5210.4降低混凝土澆筑溫度，控制澆筑塊最高溫度 5210.5合理控制澆筑層厚及間歇時間 5310.6混凝土的養(yǎng)護及表面保護 5311附表及附圖 55前言xx水電站雙曲拱壩最大壩高292m，是目前世界上已建和在建的最高拱壩。最大底寬73m，采用通倉澆筑，基礎約束強，因此基礎溫差控制嚴格，為目前拱壩規(guī)范中最嚴格的標準；另外由于xx水電站工程高壩深庫，水庫中下部常年處于低溫狀態(tài)，使得壩體內(nèi)最低穩(wěn)定溫度較當?shù)囟嗄昶骄鶜鉁氐偷枚唷x大壩在基礎強約束區(qū)混凝土允許最高溫度要求控制在27℃以內(nèi)，要實現(xiàn)這一溫控標準，幾乎要采取目前所能采取的全部溫控措施大壩混凝土溫度控制是xx水電站建設中遇到的一重大施工技術難題，應引起建設、設計、監(jiān)理和施工單位的高度重視，以如臨深淵，如履簿冰的嚴謹作風，從嚴要求，做好各個環(huán)節(jié)的溫度控制工作。從原材料（水泥、水、砂、石等）的控制做起，嚴格控制混凝土的出機溫度、入倉溫度、澆筑溫度，加強混凝土一、二期冷卻即養(yǎng)護工作，將混凝土內(nèi)部最高溫度控制在允許范圍之內(nèi)，達到控制混凝土基礎溫差、上、下層溫差和內(nèi)外溫差的目標，從而控制混凝土溫度應力，防止產(chǎn)生裂縫。鑒于xx水電站大壩混凝土的生產(chǎn)運輸、澆筑分別由不同承包商承擔的實際情況，因此混凝土的溫度控制必須實行各負其責，分段控制，節(jié)節(jié)把關，從嚴要求的原則，即混凝土的生產(chǎn)運輸單位必須嚴格控制混凝土出機溫度、入倉溫度，提高混凝土生產(chǎn)運輸效率；混凝土的澆筑單位必須認真做好混凝土倉面澆筑保溫、噴霧及通水冷卻和混凝土養(yǎng)護保溫等工作，負責混凝土的澆筑溫度、最高溫度的控制及內(nèi)外溫差的控制。為便于參加xx大壩混凝土施工及管理的各級技術管理人員、施工作業(yè)人員全面準確的了解掌握xx大壩混凝土施工的溫控標準、各個環(huán)節(jié)的溫控措施及控制標準，xx水電站工程建設管理局組織昆明院xx設代處、西北監(jiān)理中心、建管局試驗室等單位編制了《xx拱壩混凝土溫控手冊》，由西北監(jiān)理中心匯總統(tǒng)稿，xx建管局審查定稿發(fā)布。供各施工、監(jiān)理單位相關人員在工程施工及管理工作中參考。本手冊依據(jù)xx壩體混凝土施工有關的溫控技術要求、設計圖紙及國家有關規(guī)范編制，應與設計圖紙、施工技術要求一并使用，如與設計文件有不一致之處，應以設計文件為準。本手冊發(fā)布后，如有不妥或不適宜之處，請函告xx建管局工程部，以便今后修訂時參考。1基本知識和概念1.1溫度控制的目的和內(nèi)容水工建筑物的特點是體積大，結構復雜，對混凝土性能的要求也因各種建筑物的不同運用條件而不同，如抗磨蝕、微膨脹、高流態(tài)自密混凝土等，xx拱壩混凝土性能的設計原則為“高強度、高極拉值、中彈模、低熱、不收縮”。大體積混凝土的溫度控制，是指澆筑較大體積混凝土時，需要采取措施解決混凝土硬化過程中水泥水化熱在塊體內(nèi)產(chǎn)生的溫度變化而帶來的應變與應力，盡可能避免或減少裂縫。混凝土溫度控制的目的：（1）防止由于混凝土溫度的不利分布而產(chǎn)生各種裂縫，包括防止最高溫度過高引起降溫總量過大、內(nèi)外溫差過大及寒潮襲擊（氣溫驟降）產(chǎn)生的不同情況的各種裂縫。（2）為了進行接縫（縱、橫縫等）灌漿，使壩體滿足結構受力要求，采用人工冷卻措施，降低壩體溫度至設計溫度（如穩(wěn)定溫度、準穩(wěn)定溫度或年平均氣溫等）。（3）為了簡化施工程序，提高機械化施工程度和工效，要求盡可能地大塊澆筑，這就對溫度控制提出了更嚴格地要求。混凝土溫度控制的內(nèi)容為：（1）降低混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的最高溫度，即減少混凝土最高溫度與運行期設計溫度（如穩(wěn)定溫度等）間的差值。（2）使各點溫度盡量均勻，避免出現(xiàn)過大的溫度梯度。（3）使壩體達到運行期設計溫度值，以便進行灌漿處理，防止灌漿后再產(chǎn)生溫度應力。為了實現(xiàn)上述溫度控制，一般要從下述四個途徑進行：（1）通過優(yōu)選混凝土原材料、優(yōu)化混凝土配合比，減少水泥用量、使用摻合料等控制混凝土水化熱的溫升。（2）通過采取預冷（或預熱）砂石骨料、拌合加冷水、加冰等措施，降低混凝土原材料溫度，控制混凝土出機口溫度；在混凝土運輸過程中采取保溫、防太陽輻射、提高效率等措施降低混凝土澆筑溫度。（3）通過預埋在混凝土內(nèi)部的水管通冷水冷卻混凝土。（4）通過控制混凝土表面散熱特性（熱交換系數(shù)）來控制混凝土的表面溫度及溫度梯度，例如：寒潮襲擊及內(nèi)外溫差大時在混凝土表面加蓋保溫材料；在初凝后的新混凝土表面上形成流水借以加快散熱等。1.2大壩運行期穩(wěn)定溫度場及準穩(wěn)定溫度場混凝土壩經(jīng)過人工冷卻和長期天然冷卻之后，初始水化熱溫度和澆筑溫度的影響完全消失，壩體溫度完全取決于隨時間變化的上、下游水溫與氣溫（其影響深度不超過10m）。因此在較高的實體重力壩和拱壩中，存在著較大的溫度穩(wěn)定區(qū)，該穩(wěn)定區(qū)不受外界溫度變化的影響，達到所謂穩(wěn)定溫度狀態(tài)，此時的溫度場稱為穩(wěn)定溫度場。但是對于支墩壩和薄拱壩以及混凝土壩的淺層范圍而言，內(nèi)部溫度將隨外界溫度的周期性變化而變化，只不過溫度變化幅度較小，并在時間上有一滯后而已，這種溫度場稱之為準穩(wěn)定溫度場。穩(wěn)定溫度場是制定施工期溫度控制標準的重要依據(jù)，也是確定灌漿溫度的基礎。因此，穩(wěn)定溫度場的分析與計算是溫度控制設計中必不可少的重要內(nèi)容。1.3混凝土的出機溫度、入倉溫度、澆筑溫度混凝土的出機口溫度：它是混凝土拌和好之后卸出拌和機口時的溫度，是組成混凝土的五種原材料砂、石、膠凝材料（水泥、粉煤灰）、水（含冰）、外加劑在拌制中熱量交換、平衡后的混凝土拌和物的溫度?；炷恋娜雮}溫度：混凝土拌和物出樓后，經(jīng)過水平和垂直運輸，與外界氣溫進行熱交換，導致混凝土溫度變化，卸入澆筑倉內(nèi)時的溫度稱之為混凝土的入倉溫度?；炷恋臐仓囟龋盒度霛仓}面的混凝土，經(jīng)過平倉振搗后，覆蓋上層混凝土前，在距混凝土面10cm深處的溫度稱為混凝土的澆筑溫度。1.4水泥水化熱、混凝土絕熱溫升及水化熱溫升水泥水化熱：水泥顆粒水化時，毛細管及各空隙間游離水逐漸與水泥礦物水化，轉化為凝膠，形成水泥石，產(chǎn)生強度，該水化反應發(fā)出的熱量稱為水泥水化熱?；炷两^熱溫升：在絕熱條件下，混凝土膠凝材料（包括水泥、摻合料等）在水化過程中的溫升值?；炷了療釡厣涸谝欢ǖ臐仓蜏乜卮胧l件下，混凝土膠凝材料（包括水泥、摻合料等）在水化過程中的最高溫升值?；炷了療釡厣Q于混凝土澆筑時的邊值條件。1.5大壩接縫灌漿溫度混凝土拱壩必須設置橫縫，必要時亦可設置縱縫。xx拱壩只設橫縫，不設縱縫，橫縫必須進行接縫灌漿。進行接縫灌漿前，灌縫兩側壩塊混凝土溫度要達到設計規(guī)定值，這個設計規(guī)定值就是通常所指的大壩接縫灌漿溫度，也稱“封拱溫度”。該溫度值依據(jù)穩(wěn)定溫度、準穩(wěn)定溫度或年平均氣溫等根據(jù)壩體運行期的應力確定?！胺夤啊笔枪皦谓ㄔO過程中的一個重要轉折點，封拱前是施工期，拱壩尚未形成整體，結構上是一組扇形截面的懸臂梁，承受施工期溫度荷載和壩體自重。封拱后進入運行期，拱向受力結構完全形成，水庫開始逐步蓄水。封拱后施加在壩體上的荷載，由拱、梁兩個體系來承受。xx拱壩采用的接縫灌漿溫度略低于穩(wěn)定溫度值。1.6大壩混凝土低溫季節(jié)施工按《水工混凝土施工規(guī)范》規(guī)定，當日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在-3大壩混凝土的低溫季節(jié)施工，應兼顧防凍與防裂兩方面的要求。1.7混凝土的容許溫差溫度應力是引起大體積混凝土裂縫的主要原因，為防止裂縫的產(chǎn)生，應對壩塊的溫度控制提出標準。壩塊的溫度控制標準主要包括基礎溫差、上下層溫差、內(nèi)外溫差、相鄰塊高差等。（1）基礎溫差根據(jù)《混凝土拱壩設計規(guī)范》規(guī)定，基礎溫差系指澆筑塊0.4L（L為澆筑塊長邊尺寸）高度范圍的基礎約束區(qū)內(nèi)，混凝土的最高溫度和該部位穩(wěn)定溫度或準穩(wěn)定溫度之差?；A容許溫差與澆筑塊的混凝土材料性能（混凝土強度、極限拉伸值、徐變、線膨脹系數(shù)、自生體積變形）、尺寸（反映在基礎約束系數(shù)內(nèi)）、防裂要求（反映在安全系數(shù)內(nèi)）、混凝土施工質量（反映在混凝土離差系數(shù)及保證率內(nèi)）以及基巖彈模（反映在基礎約束系數(shù)內(nèi)）等有著密切關系，因此它是一個受諸多因素影響的控制指標?；A容許溫差是基礎溫差的最大允許值，對于基礎澆筑塊，主要是防止貫穿性裂縫，控制基礎溫差就是限制澆筑塊基礎部位的溫度應力。（2）上下層溫差《混凝土拱壩設計規(guī)范》規(guī)定，上下層溫差系指高度小于1/4塊長范圍內(nèi)，上層新澆混凝土的最高平均溫度與開始澆筑混凝土時下層老混凝土（規(guī)范為齡期超過28d，本工程齡期為21天）的平均溫度之差，即新老混凝土溫差。（3）內(nèi)外溫差壩體或澆筑塊混凝土的內(nèi)部平均溫度與表面溫度（包括拆?；驓鉁伢E降引起的表面溫度下降）之差稱為混凝土內(nèi)外溫差?？刂苾?nèi)外溫差的目的，是為了防止表面裂縫。1.8壩體分縫分塊分縫分塊是指通過設計，有計劃的用橫縫或縱縫將壩體分成許多柱狀塊，并以水平縫將每一壩塊分成許多澆筑層。分縫分塊的主要目的：一方面是由于受混凝土初凝時間及澆筑設備的制約，限制每次混凝土澆筑面積及方量不能太大；另一方面是為了防止裂縫。壩體內(nèi)的分縫主要有橫縫、縱縫和水平施工縫。橫縫是垂直于壩軸線的接縫，分為永久縫和臨時縫。永久縫無需灌漿，只在靠上游面部位設止水設施；臨時縫縫面上設有鍵槽和灌漿設施，在壩體冷卻到規(guī)定的溫度后進行灌漿。大壩以橫縫劃分為壩段。縱縫是平行于壩軸線的接縫，為保證壩體整體性，縱縫必須進行接縫灌漿。大壩采用縱縫將壩段再劃分為壩塊。大壩被橫、縱縫分為壩塊后，再由低至高分層澆筑上升。由于分層和層間間歇，就形成了水平施工縫。壩塊被水平縫劃分為澆筑層。橫縫間距對溫度應力有較大影響。在相同的溫度條件下，橫縫間距越大，溫度應力也越大。橫縫間距主要受壩體結構布置、孔洞、壩體應力和澆筑設備能力等因素的控制。當橫縫間距未超過縱縫間距，橫縫寬對壩體溫度應力的計算不起控制作用。與橫縫相比，縱縫對壩體應力的影響更大，因此縱縫的設計比橫縫更為重要，也更為復雜，是否設置縱縫，且設幾條縱縫為宜，需要通過技術經(jīng)濟比較分析決定。xx工程大壩混凝土經(jīng)技術經(jīng)濟比較，確定不設縱縫通倉澆筑。1.9混凝土裂縫的主要成因及裂縫類型目前建成的混凝土壩都不同程度的出現(xiàn)一些裂縫?；炷翂蔚牧芽p按其發(fā)展深度和范圍大致可分為如下三類。（1）表面裂縫表面裂縫是指在混凝土表面出現(xiàn)的淺層裂縫，壩體上大部分裂縫都是這種，出現(xiàn)最多的是收倉平面上。其中高強度等級抹面層表面往往出現(xiàn)龜殼紋狀裂縫。側面高強度等級區(qū)易產(chǎn)生豎向裂縫，而施工縫處理不好易產(chǎn)生水平裂縫。（2）深層裂縫深層裂縫切斷壩段部分斷面，最深處可達1/2～1/4斷面寬度。這種裂縫一般是在混凝土內(nèi)部溫度比穩(wěn)定溫度高很多的情況下產(chǎn)生的。往往先由于各種原因產(chǎn)生一些表面裂縫，隨著時間延長，表面溫度下降，溫度梯度增加，裂縫逐漸加深，形成深層裂縫。這種裂縫影響建筑物安全，因此要進行必要的處理。（3）貫穿裂縫貫穿裂縫是是指切斷結構斷面的裂縫，對結構的整體性和穩(wěn)定性有較大影響，需要處理，以盡量恢復結構的整體性。貫穿裂縫一般易發(fā)生在基礎部位和壩體內(nèi)外溫差過大的部位。除基礎約束引起的一些貫穿裂縫外，多半是由表面裂縫逐漸誘發(fā)而成。通常引起裂縫的原因可歸納如下：（1）設計方面的原因：包括a.結構形狀不利；b.結構分縫不當；c.澆筑塊長寬比過大；d.基礎及老混凝土約束；e.混凝土內(nèi)外溫差過大；f.混凝土強度等級過高；g.同倉內(nèi)混凝土強度等級差別過大；h.基礎不平整及沉陷；i.相鄰塊高差過大等。（2）施工方面的原因：包括a.間歇期過長或過短；b.施工分縫不當；c.流態(tài)混凝土塑性收縮；d.干縮裂縫；f.寒潮引起的裂縫；養(yǎng)護不當?shù)?。?）其他原因：包括a.骨料堿活性反應；b.模板走樣；c.混凝土超冷等。2xx拱壩溫控設計基本資料2.1概述混凝土溫度控制設計的任務就是根據(jù)自然條件、工程條件和原材料特性等，分析溫度變化和溫度應力，提出措施，控制溫度，防止裂縫。影響溫度控制的主要因素包括：環(huán)境條件的影響（氣溫、水溫、地溫、日照和風速等）；結構特征的影響（體形、孔洞、分縫等）；混凝土自身性能的影響（混凝土原材料性能、力學和熱學性能等）；基巖約束的影響（基巖力學、熱學性能）；施工因素的影響（澆筑方法、冷卻措施和保溫等）。這些因素也是進行溫度控制設計的基本資料。2.2水文氣象（1）氣溫采用壩址附近xx站氣象站1981～1998年實測資料，多年年平均氣溫為19.1℃，絕對最高氣溫38.0℃，絕對最低0.2℃。多年各月特征氣溫統(tǒng)計見表2-1；xx站日溫差平均天數(shù)統(tǒng)計見表2-2；氣溫驟降出現(xiàn)的次數(shù)、百分數(shù)見表2表2-1xx站多年各月特征氣溫統(tǒng)計表單位：月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均月平均氣溫12.914.818.420.723.123.522.923.121.819.615.812.819.1平均最低氣溫6.48.211.514.417.819.19.819.518.215.410.97.114.1平均最高氣溫20.822.826.628.630.128.927.628.727.625.722.420.225.8絕對最低氣溫1.32.90.28.912.611.814.416.210.88.84.60.70.2絕對最高氣溫26.628.732.535.138.038.035.034.034.132.229.625.838.0月平均日溫差14.414.615.114.212.38.97.89.29.410.311.513.111.7表2-2xx站日溫差平均天數(shù)統(tǒng)計表月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年日溫差平均天數(shù)28.024.328.226.623.310.66.312.912.217.621.826.6238.3日溫差平均天數(shù)14.815.819.314.67.20.70.10.40.72.33.49.188.3日溫差平均天數(shù)3.14.25.32.40.600000.100.716.3日溫差平均天數(shù)0.20.40.70.20.10000000.11.7日溫差平均天數(shù)0000.100000000.10.1表2-3xx站氣溫連續(xù)X天驟降次數(shù)及百分數(shù)統(tǒng)計月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年多年平均連續(xù)2天次數(shù)023513000130181.0%0.011.116.727.85.616.60.00.00.05.616.60.0100連續(xù)3天次數(shù)0614171610305750834.6%0.07.216.920.519.312.13.60.06.08.46.00.0100連續(xù)4天次數(shù)31017262016517101111277.1%2.47.913.420.515.712.63.90.85.57.98.70.8100連續(xù)5天次數(shù)39233224159113101441578.7%1.95.714.720.415.39.65.70.68.36.48.92.5100表2-4xx站氣溫連續(xù)1～3天驟降幅度統(tǒng)計表降溫幅度（℃）≥10≥9≥8≥7≥6≥5降溫次數(shù)31215214383百分數(shù)（％）3.614.518.125.351.8100%（2）水溫采用xx站1990年～1999年實測水溫資料，多年年平均水溫為15.7℃，絕對最高水溫為22.6℃，絕對最低水溫為8.4℃，同月月平均河水水溫較月平均氣溫低2.3℃（3）地溫采用xx站1993年～1998年實測地溫資料，地表多年年平均地溫為21.7℃，同月月平均地表溫度較月平均氣溫高1.7℃～3.6表2-5xx站多年平均水溫單位：月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年水溫月平均水溫9.911.613.715.817.219.520.020.319.116.813.510.515.7絕對最高水溫11.614.015.519.020.222.422.222.621.719.416.012.222.6絕對最低水溫8.69.511.714.213.815.817.817.814.514.211.48.48.4表2-6xx站多年平均地溫單位：月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年Y(m)處月平均地溫0（地表）14.716.520.323.326.725.825.926.124.722.918.715.221.70.215.116.419.722.425.525.525.425.825.023.420.016.121.70.416.317.320.222.625.425.525.526.225.123.520.617.422.10.817.317.920.022.024.525.125.125.625.123.821.718.922.21.618.718.519.420.622.423.623.924.524.423.622.520.521.93.220.619.919.820.221.021.922.523.023.423.322.922.021.7（4）風速、濕度、蒸發(fā)量及日照風速采用xx站1987年～1998年實測資料，多年年平均風速2.0m/s，最大風速18.0m/s。日照、氣壓、相對濕度采用xx站1987年～1998年實測資料，太陽總輻射熱是根據(jù)騰沖日射站觀測值計算而得；蒸發(fā)量由E601蒸發(fā)器觀測值統(tǒng)計而得。各月風速、濕度、蒸發(fā)量及日照資料見表2-7。表2-7xx站多年各月部分氣象要素統(tǒng)計成果表月份項目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年風速月平均（m/s）2.02.52.72.82.31.81.61.51.71.51.71.82.0月平均最大(m/s)8.19.39.810.89.27.56.17.87.15.86.86.87.9最大日(m/s)14131215121210181210161718相對濕度月平均（%）68625659667985848584817674月平均最?。?）25201720244052504842413734絕對最?。?）179111215224539353331259蒸發(fā)量月平均（mm）79.492.3133.3130.8133.486.970.584.875.274.466.163.91091.1平均最大日（mm）3.95.46.67.17.75.84.95.14.44.14.03.15.2月平均日照時數(shù)(hr/mon)206.7178.4201.9190.3158.786.672.0111.0109.1134.5156.8183.91789.9日照百分率（%）62565450392117283038485640太陽總輻射熱（col/cm）95759469120611246712275929788681015192369188819484411192222.3拱壩混凝土材料分區(qū)及設計指標拱壩混凝土分為三個強度等級分區(qū)，分區(qū)工程量及相應的設計指標詳見表2-8。表2-8壩體混凝土分區(qū)工程量及技術要求混凝土分區(qū)強度等級強度保證率P極限拉伸值εp（10-6）工程量（104占總工程量比例（%）7d28d90dAC18040W9014F90≥90%≥85≥95≥100342.841BC18035W9012F90≥90%≥80≥90≥95369.244CC18030W9010F90≥90%≥70≥85≥88125.815合計836.2100注：表中混凝土總量不含閘墩混凝土量和抗沖蝕混凝土量。2.4大型施工工廠設施左、右岸各設一座砂石加工和混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。左岸砂石加工系統(tǒng)布置在左岸下游瓦斜路溝，成品生產(chǎn)能力為1700t/h。右岸砂石加工系統(tǒng)布置在右岸下游大沙壩溝，成品生產(chǎn)能力為455t/h。左岸混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置在左壩頭1245m高程平臺，由兩組4座4×3m3攪拌樓組成，7℃預冷混凝土生產(chǎn)能力為690m3/h，標準工況下，總制冷容量為1675×104kCal/h。右岸混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置在大沙壩溝1028m高程平臺，由1座2×3m3攪拌樓和1座4×3m3攪拌樓組成。4×3m3攪拌樓壩體一期、二期冷卻采用移動式冷水站，集中布置在拱壩下游岸坡馬道上?；炷凉┝暇€主要依靠左岸1245.0m高程供料平臺。2.5混凝土運輸與澆筑壩體混凝土水平運輸采用側卸式混凝土運輸車，垂直運輸采用纜機。纜機分高、低纜雙層平移布置，共有5臺30t中高速纜機，高纜2臺，低纜3臺。右岸1#～4#壩段、5#壩段的大部分和6#壩段的小部分均在纜機覆蓋范圍之外，此部分混凝土入倉采用其他設備。其余壩段混凝土均采用纜機配9m3不脫鉤吊罐。纜機澆筑能力可滿足年最大澆筑強度225.5×104m3及月最大澆筑強度23.0×104m2.6水庫水溫分析成果xx水庫水溫為穩(wěn)定分層型。拱壩壩前至上游圍堰范圍內(nèi)將用石渣回填到1000m高程，壩前防滲體堆渣改變了水庫水溫的分布，經(jīng)分析，壩前堆渣高度越高，庫底水溫越高，但提高幅度不大；庫底水溫提高，對降低拱壩的控制應力（上游面的主拉應力和下游面的主壓應力）作用不明顯。因此，計算水庫水溫時，不考慮壩前防滲體堆渣影響。xx水庫水溫設計采用值列于表2-9。表2-9xx水庫壩前各深度逐月平均水溫單位：℃月份水深（米）123456789101112年平均0（▽1240m）15.5016.8219.1921.9524.3825.8325.9024.5822.2219.4617.0215.5720.71（▽1239m）15.1516.3218.5621.2623.7225.2725.4924.3322.0919.3816.9215.3720.322（▽1238m）14.8415.8617.9820.6223.0924.7225.0724.0521.9419.2916.8215.1919.953（▽1237m）14.5515.4417.4420.0222.4924.1924.6523.7721.7719.1916.7215.0219.604（▽1236m）14.2915.0616.9519.4721.9323.6724.2423.4821.5919.0716.6114.8619.275（▽1235m）14.0514.7116.5018.9521.3923.1823.8323.1821.3918.9516.5014.7118.947（▽1233m）13.6314.1015.7018.0120.4022.2423.0422.5720.9718.6616.2714.4218.3310（▽1230m）13.0913.3414.7016.8219.1220.9821.9221.6720.3118.1915.8914.0217.5015（▽1225m）12.3712.3913.4615.3017.4119.2320.2820.2619.1917.3615.2413.4216.3220（▽1220m）11.8111.7012.5714.1916.1117.8418.9019.0218.1516.5414.6112.8815.3630（▽1210m）11.0410.8311.4512.7314.3315.8216.8017.0116.3915.1113.5212.0213.9240（▽1200m）10.5810.3710.8511.8913.2214.4815.3315.5515.0714.0312.7011.4412.9650（▽1190m）10.3410.1510.5311.4012.5113.5614.2914.4814.0913.2312.1211.0712.3160（▽1180m）10.2410.0710.3911.1112.0312.9213.5213.6913.3712.6611.7310.8511.8870（▽1170m）10.2210.0810.3410.9411.7112.4512.9613.1012.8412.2411.4710.7311.5980（▽1160m）10.2510.1310.3510.8511.5012.1112.5412.6612.4411.9411.3010.6811.4090（▽1150m）10.3110.2110.3910.8111.3511.8712.2212.3212.1411.7211.1810.6611.27100（▽1140m）10.3810.3010.4510.8011.2511.6811.9812.0611.9111.5611.1110.6811.18110（▽1130m）10.4510.3810.5110.8011.1811.5411.7911.8611.7311.4411.0610.7011.12120（▽1120m）10.5210.4610.5710.8111.1311.4311.6411.6911.5911.3511.0310.7311.08≥130（▽1110m）10.5910.5410.6310.8311.0911.3411.5211.5711.4811.2811.0110.7611.052.7拱壩下游面附近水溫分析拱壩下游水墊塘水位常年在1000m高程左右，水溫受上游庫水滲漏、地基溫度、氣溫和日照等影響。按照熱量平衡原理計算，并參考其他工程計算取值，底部水溫取15.6℃，表面水溫取20.72.8水面以上壩面溫度水面以上拱壩混凝土表面年平均溫度，受年平均氣溫、日照和壩址地形條件影響。經(jīng)計算，太陽輻射使壩面溫度增高約2.3℃，水面以上壩面年平均溫度取21.42.9混凝土原材料（1）水泥壩體混凝土使用xx專供中熱水泥，主要性能指標要求如下：·水泥中氧化鎂（MgO）的含量不低于3.8%，且不大于5.0%?！に嗍炝现械挠坞x氧化鈣（fCaO）含量不超過0.8%。·比表面積不高于340m2·各齡期的抗壓強度和抗折強度不低于表2-10中的數(shù)值。表2-10水泥各齡期強度單位：MPa品種強度等級抗壓強度抗折強度3d7d28d3d7d28dxx專供中熱水泥42.512.022.046.53.04.57.5·其它指標均按國家標準《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥》（GB200）中對42.5級中熱硅酸鹽水泥的要求執(zhí)行。水泥溫度：散裝水泥運至工地的入罐最高溫度不超過65℃（2）粉煤灰壩體混凝土應使用滿足國家標準要求的Ⅰ級粉煤灰；其它部位的混凝土，應使用滿足國家標準要求的Ⅱ級粉煤灰，但為了同時兼顧原材料配置的施工時段和施工方便，也可使用Ⅱ級以上的粉煤灰，且各種等級的粉煤灰不能混合使用。粉煤灰摻量須經(jīng)試驗論證。粉煤灰主要品質要求見表2-11。表2-11粉煤灰主要品質指標序號指標級別Ⅰ級Ⅱ級1細度（45μm方孔篩篩余）（%）≤12≤202需水量比（%）≤95≤1053燒失量（%）≤5≤84三氧化硫(%)≤3≤35含水量（%）≤1≤16堿含量（以Na2O當量計）（%）≤1.5≤1.5（3）骨料xx壩體混凝土所需骨料為人工骨料，母巖為孔雀溝石料場Ⅲ區(qū)的黑云花崗片麻巖和角閃斜長片麻巖。為保證混凝土質量，要求角閃斜長片麻巖骨料體積比例不大于50%。對骨料的主要質量控制指標列于表2-12。不同粒徑的骨料應分別堆存，嚴禁相互混雜和混入泥土；裝卸時，粒徑大于40mm的粗骨料的凈自由落差不應大于3m，應避免造成骨料的嚴重破碎。粗骨料應堅硬、粗糙、耐久、潔凈、無風化。粒形應盡量為方圓形，避免針片狀顆粒。級配要求：當最大粒徑為40mm時，分成5mm～20mm和20mm～40mm兩級；當最大粒徑為80mm時，分成5mm～20mm、20mm～40mm和40mm～80mm三級；當最大粒徑為150（120）mm時，分成5mm～20mm、20mm～40mm、40mm～80mm和80mm～150（120）mm四級。壩體混凝土除有鋼筋區(qū)域和抗沖磨部位外，要求采用四級配。壩體混凝土應采用連續(xù)級配，其他部位如采用間斷級配，應由試驗確定并經(jīng)監(jiān)理人同意，應注意混凝土運輸中骨料的分離問題。表2-12混凝土人工骨料主要質量要求項目細骨料粗骨料備注5～40mm>40mm含泥量（%）≤1≤0.5泥塊含量不允許不允許不允許骨料含水量（%）≤6堅固性（%）≤8≤5云母含量（%）≤2石粉含量（%）6～18表觀密度（kg/m3）≥2500≥2550砂子細度模數(shù)2.4～2.8有機質含量不允許淺于標準色硫化物及硫酸鹽含量（%）≤1.0≤0.5按質量計，折算成SO3壓碎指標（%）≤12吸水率（%）≤2.5超遜徑（%）超徑<5％，遜徑<10％原孔篩針片狀顆粒含量（%）≤15軟弱顆粒含量（％）≤5（4）外加劑壩體混凝土應采用具有減水率高、和易性好、力學性能好的優(yōu)質復合外加劑，外加劑品質應符合《混凝土外加劑》（GB8076）、《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GB50119）和《水工混凝土外加劑技術規(guī)程》（DL/T5100）標準。使用的外加劑必須通過相關水電工程成功的商業(yè)性使用，生產(chǎn)廠家具有一定生產(chǎn)規(guī)模和質量保證體系，質量均勻穩(wěn)定。摻外加劑混凝土性能指標應滿足表2－13中的規(guī)定，外加劑品種和摻量通過試驗確定。經(jīng)招標，確定的混凝土減水劑廠家：·浙江龍游五強混凝土外加劑有限責任公司·江蘇博特新材料有限公司·北京利力新技術開發(fā)公司（5）水用于混凝土拌和的用水必須新鮮、清凈、無污染，凡符合國家標準的飲用水均可用于拌和和養(yǎng)護混凝土。未經(jīng)處理的各類污水不得用于拌和和養(yǎng)護混凝土。表2-13 摻外加劑混凝土性能指標外加劑種類試驗項目引氣劑早強減水劑緩凝減水劑引氣減水劑高效減水劑緩凝劑緩凝高效減水劑減水率（%）≥6≥8≥8≥12≥15—≥15含氣量（%）4.5～5.5≤2.5≤3.04.5～5.5<3.0<2.5<3.0泌水率比（%）≤70≤95≤100≤70≤95≤100≤100凝結時間差（min）初凝-90～+120≤+30+90～+120-60～+90-60～+90+210～+480+120～+240終凝-90～+120≤0+90～+120-60～+90-60～+90+210～+720+120～+240抗壓強度比（%）3d≥90≥130≥90≥115≥130≥90≥1257d≥90≥115≥90≥110≥125≥95≥12528d≥85≥105≥85≥105≥120≥105≥12028d收縮率比（%）<125<125<125<125<125<125<125抗凍等級≥F200≥F50≥F50≥F200≥F50—≥F50對鋼筋銹蝕作用應說明對鋼筋有無銹蝕危害對熱學性能的影響用于大體積混凝土時，應說明7d水化熱或7d混凝土的絕熱溫升的影響注：1.凝結時間差“－”號表示凝結時間提前，“＋”號表示凝結時間延緩。2.除含氣量和抗凍等級兩項試驗項目外，表中所列數(shù)據(jù)為受檢驗混凝土與基準混凝土的差值或比值。2.10混凝土物理及力學性能本手冊混凝土力學性能包括抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、極限拉伸值、線膨脹系數(shù)、泊松比、抗裂安全系數(shù)、表面抗裂安全系數(shù)；熱學性能包括導熱系數(shù)、導溫系數(shù)、比熱、容重、絕熱溫升和熱交換系數(shù)。經(jīng)試驗，xx大壩混凝土熱物理性能試驗成果列于表2-14。表2-14拱壩四級配混凝土熱物理性能試驗結果骨料品種水泥品種編號水膠比Ⅰ級粉煤灰平均比熱(20~60℃)[kJ/(kg·℃)]導熱系數(shù)[kJ/(m·h·℃)]線膨脹系數(shù)(10-6/℃)廠家摻量（%）角閃：黑云=50%：50%滇西水泥廠42.5級中熱XWJHZ4A00.38宣威201.12518.14048.039XWJHZ4-00.42301.0618.5139.143XWJHZ4-10.46301.0618.2548.629XWJHF4-00.42301.0328.444XWJHF4-10.46301.0508.200壩體混凝土溫控設計采用的力學及熱學性能參數(shù)列于表2-15。表2-15xx水電站壩體混凝土力學及熱學性能溫控設計參數(shù)混凝土項目C18045C18040C18035C180307d28d90d180d終值回歸方程7d28d90d180d終值回歸方程7d28d90d180d終值回歸方程7d28d90d180d終值回歸方程抗壓強度Ra（MPa）19.630.539.745.014.824.734.84013.021.630.235.011.118.525.930.0抗拉強度Rl（MPa）2.22.63.13.61.52.12.83.31.31.82.63.11.01.62.32.8彈性模量E（×104MPa）2.32.63.03.33.52.02.32.83.13.31.92.22.73.03.21.82.12.62.93.0極限拉伸值ε（×10-4無量綱）1.041.151.211.271.300.951.061.121.181.200.800.900.950.981.020.700.850.880.930.99絕熱溫升θ0（℃）四27.0θ(τ)＝27τ/（1.35+τ）26.0θ(τ)＝26τ/（1.25+τ）24.0θ(τ)＝24/（1.30+τ）23.0θ(τ)＝23τ/（1.30+τ）三31.5θ(τ)＝31.5τ/（1.30+τ）30.5θ(τ)＝30.5τ/（1.20+τ）25.0θ(τ)＝25τ/（1.25+τ）24.0θ(τ)＝24τ/（1.30+τ）導熱系數(shù)λ〔kJ/（m﹒h﹒℃）〕8.1648.2618.2878.295續(xù)表2-15導溫系數(shù)a（m2/h）0.003150.003190.003200.00320容重γ（kg/m3）2500250025002500比熱c〔kJ/（kg﹒℃）〕1.0361.0361.0361.036線膨脹系數(shù)α（×10-6/℃）8.208.208.208.20熱交換系數(shù)β〔kJ/（m2﹒h﹒℃）〕47.1泊松比（無量綱）0.189抗裂安全系數(shù)Kf1.8表面抗裂安全系數(shù)1.4～1.52.11混凝土冷卻蛇形水管設計參數(shù)冷卻蛇形水管采用可彎曲的HDPE塑料管，其外徑32mm，內(nèi)徑28mm，導熱系數(shù)λ≥1.0kJ/（m?h?℃），其指標見表2-16。表2-16HDPE冷卻蛇形水管指標項目單位指標導熱系數(shù)kJ/（mh℃）≥1.0拉伸屈服應力MPa≥20縱向尺寸收縮率%＜3破壞內(nèi)水靜壓力MPa≥2.0液壓試驗溫度：20時間：1h環(huán)向應力：11.8MPa不破裂不滲漏溫度：80時間：170h換向應力：3.9MPa不破裂不滲漏2.12拱壩分縫與灌漿區(qū)布置xx拱壩只設橫縫，不設縱縫，橫縫須進行接縫灌漿。953m～1133m高程每個灌區(qū)高度為12m，1133m～1232m高程每個灌區(qū)高度為9m，1232m～1245m灌區(qū)高度為13m，最高壩段灌漿層數(shù)共27層，1133m高程以下每層灌區(qū)分為上、下游兩個子灌區(qū)，全壩段共758個灌區(qū)。典型縫面灌漿區(qū)布置見圖2-1。圖2－1橫縫灌漿分區(qū)典型剖面2.13表面保溫材料為了改善表面保溫質量，應選擇保溫效果好且便于施工的材料，選定的保溫材料應進行現(xiàn)場試驗，驗算其β值。目前可以使用的表面保溫材料列于表2-17。對壩體上下游面及孔洞部位應常年粘貼30～50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板，直至蓄水前。表2-17參考的表面保溫材料保溫材料厚度(cm)等效放熱系數(shù)施工方法備注普通木模3.015.5潮濕雙層氣墊薄膜（雙層、雙泡）0.412.6膠粘淋水保溫被6.010.0吊掛、貼壓淋水聚苯乙烯泡沫塑料板3.011.78吊掛、貼壓聚苯乙烯泡沫塑料板5.06.5吊掛、貼壓3壩體各部位溫控標準與規(guī)定3.1拱壩封拱灌漿各灌漿分區(qū)溫度進行接縫灌漿前，灌縫兩側壩塊混凝土溫度必須達到規(guī)定的壩體灌漿溫度。底孔壩段、中孔壩段以及非孔洞壩段各高程封拱灌漿溫度詳見表2－1、表2－2和表2－3。表2-1拱壩封拱灌漿溫度（底孔壩段）高程（m）1245～11781178～11331133～11091061～11091061～977977～953封拱溫度（℃）17.515.51412.013.512表2-2拱壩封拱灌漿溫度（中孔壩段）高程（m）（℃）17.515.51412.51415.513.512表2-3拱壩封拱灌漿溫度（非孔洞壩段）高程（m）1245～11781178～10011001～977977～953封拱溫度（℃）17.515.513.512上述封拱溫度為該高程封拱溫度的平均值，具體各高程上的混凝土灌漿溫度分區(qū)詳見相應設計圖紙。為使灌漿溫度從上游面至下游面形成一個溫度梯度，減少拱壩的溫度荷載和溫度應力，壩塊靠下游部位的灌漿溫度可比上述相應數(shù)值大1.0℃～3.0℃3.2基礎溫差、上下層溫差、內(nèi)外溫差（1）基礎溫差Ⅰ河床壩段基礎溫差18#～27#壩段為河床壩段，基礎容許溫差見表2-4。表2-4河床壩段基礎容許溫差單位：℃澆筑塊長邊L離基礎面高度h16m以下17～20m21～30m31～40m40米0～0.2L25.023.020.017.014.00.2～0.4L27.026.023.020.017.0>0.4L30.029.026.023.020.0Ⅱ岸坡壩段基礎溫差岸坡壩段包括右岸1#～17#壩段和左岸28#～43#壩段，基礎容許溫差見表2-5。表2-5岸坡壩段基礎容許溫差單位：℃澆筑塊長邊L離基礎面高度h16m以下17～20m21～30m31～40m40米以上0～0.2L24.022.019.016.013.00.2～0.4L27.025.022.019.016.0>0.4L30.028.025.022.019.0（2）上下層溫差在基礎約束區(qū)齡期超過14天或脫離約束區(qū)齡期超過21天的老混凝土面上繼續(xù)澆筑時，老混凝土面以上1/4L范圍內(nèi)的新澆混凝土按上下層溫差控制，溫差標準為14.0℃。出現(xiàn)老混凝土時，上層混凝土澆筑層厚為1.5m（3）內(nèi)外溫差壩體混凝土內(nèi)外溫差不超過16℃3.3拱壩各部位容許最高溫度各壩段不同澆筑月份容許最高溫度見表2-6。對于放空底孔、泄洪中孔壩段，在孔口底板以下15m、頂板以上15m范圍內(nèi)混凝土容許最高溫度均按表2-6拱壩設計容許最高溫度單位：℃澆筑月份部位12、111、210、34、95～818～27#壩段基礎強約束區(qū)2727272727基礎弱約束區(qū)3030303131脫離約束區(qū)303030353517～13#壩段28～32#壩段基礎強約束區(qū)2828282828基礎弱約束區(qū)3030303131脫離約束區(qū)303030353512～4#壩段33～40#壩段基礎強約束區(qū)2929292929基礎弱約束區(qū)3030303232脫離約束區(qū)30303036363～1#壩段41～43#壩段基礎強約束區(qū)3030303232基礎弱約束區(qū)3030303636脫離約束區(qū)30303040403.4澆筑分層原則xx拱壩由橫縫劃分為43個壩段，不設縱縫、通倉澆筑。澆筑分層厚度必須首先滿足溫控要求，其次應與澆筑設備能力和氣候條件相適應。壩體混凝土的澆筑，采用平鋪法或臺階法施工。應按一定厚度、次序、方向，分層進行，且澆筑層面平整。混凝土澆筑坯厚不超過50cm，有特別指示者不受此限。對厚度不超過50cm的混凝土澆筑塊，應一次澆筑完成。承包人應根據(jù)監(jiān)理人批準的澆筑分層分塊和澆筑程序進行施工，根據(jù)澆筑部位、澆筑條件等因素控制澆筑層厚：·18～27#河床壩段，基礎強約束區(qū)澆筑層厚不大于1.5m，在采取相應的溫控措施后，澆筑層厚也可采用3.0m；脫離基礎強約束區(qū)澆筑層厚可采用3.0m?！ぐ镀聣味位A強約束區(qū)混凝土，澆筑層厚一般不大于1.5m，在采取相應的溫控措施后，可以澆筑3.0m層厚?！ば购榈卓?、中孔等孔口壩段孔口上下15m范圍內(nèi)混凝土溫控標準較嚴，澆筑分層應滿足該部位設計溫控要求?！こ霈F(xiàn)長間歇、老混凝土面時，老混凝土面以上1/4L范圍按基礎強約束區(qū)溫控要求進行澆筑分層。4填塘、陡坡混凝土的溫控要求4.1填塘與陡坡被開挖出的大壩建基面總是不很平整的，即使在一個澆筑塊內(nèi)也凹凸不平，甚至有較大高差。在一個澆筑塊的基巖范圍內(nèi)存在著填塘或陡坡，當填塘或陡坡混凝土的深度（或高度）超過2m當存在填塘或陡坡，回填混凝土的性質不可能做到與基巖完全一致，由于以下因素將使壩體性質在局部發(fā)生變化，且在短期內(nèi)不能穩(wěn)定：由于混凝土彈模、溫度變化引起的體積變形等，引起壩基變形與承載的不均勻；由于在填塘與陡坡部位使壩體基礎形狀發(fā)生突變，造成結構應力與溫度應力的不均勻，并在頂端發(fā)生應力集中；由于填塘（或陡坡）混凝土底部及側面均受基巖約束，降溫產(chǎn)生的溫度應力較大，很難保證與基巖連接成整體，因而填塘或（陡坡）混凝土溫降產(chǎn)生的拉應力與頂端應力集中的聯(lián)合作用，會把填塘（陡坡）與基巖的結合面拉開，并繼續(xù)向上發(fā)展將壩體拉開，形成基礎貫穿裂縫給大壩整體性及穩(wěn)定性帶來嚴重影響。要消除填塘（或陡坡）對大壩帶來的不利影響，最基本的辦法除應防止填塘（或陡坡）混凝土本身裂縫外，還應將填塘（或陡坡）用與基巖近似性質的混凝土回填，并待混凝土水化熱消失，填塘內(nèi)溫度與基巖基本一致后，再在上部澆筑混凝土。4.2填塘（或陡坡）混凝土技術措施（1）填塘、陡坡混凝土受基巖的約束程度比一般澆筑塊要大，其溫度控制標準較平整基礎應適度從嚴，以防止產(chǎn)生基礎貫穿裂縫；對體積較大的填塘陡坡在內(nèi)部要埋冷卻水管，并采用薄層短間歇進行混凝土澆筑，以降低水化熱溫升與最高溫度，保證填塘、陡坡混凝土與基巖連成整體；同時必要時可進行通水強迫冷卻，促使其溫度與基巖一致。（2）在設計或選擇填塘、陡坡混凝土配合比時，應力求其物理力學性能（主要為彈模、線漲系數(shù)）盡量與基巖相接近；另外由于要求填塘、陡坡混凝土內(nèi)部溫度與基巖一致后，才能澆筑上部混凝土，因此填塘、陡坡混凝土將較早承擔溫度荷載，其設計齡期應適當提前。（3）高差大于2m的填塘、陡坡混凝土應分層澆筑，并在層面埋設冷卻水管，混凝土下料時開始通水冷卻。高差小于2m的填塘、陡坡混凝土澆平基巖坡頂后正常間歇再行上升。高差小于3m的填塘、陡坡混凝土可在第一層混凝土溫度降至22℃左右，且第二層混凝土按正常間歇后方能澆筑上部混凝土。高差不小于3m4.3填塘、陡坡混凝土的溫控標準填塘、陡坡混凝土溫度控制標準，原則上按壩體基礎強約束區(qū)允許最高溫度執(zhí)行，但高溫季節(jié)（5～9月）應降低1～2℃。高差大于2m的填塘、陡坡混凝土應分層澆筑，并在層面埋設冷卻水管，在混凝土開始澆筑時即可通水。高差小于2m的填塘、陡坡混凝土澆平基巖坡頂后正常間歇再行上升。高差小于3m的填塘、陡坡混凝土可在第一層混凝土溫度降至22℃左右，且第二層混凝土按正常間歇后方能澆筑上層混凝土。高差大于3m5大壩混凝土配合比控制5.1總則為了加強xx工程大壩混凝土生產(chǎn)質量的控制，確?；炷廉a(chǎn)品質量滿足設計、施工技術和經(jīng)濟指標綜合要求，在大壩混凝土配合比方面特提出以下措施。5.2混凝土配合比的設計原則及指標混凝土配合比是保證工程滿足設計指標、施工質量、經(jīng)濟目標的一個技術基礎。大壩混凝土應滿足“高強度、中彈模、低熱、高極拉值、不收縮”的綜合技術要求。具體性能指標詳見下表(5-1)表5-1配合比混凝土設計、控制指標編號部位設計要求極限拉伸εp×10-6要求坍落度

(mm)水膠比≤粉煤灰摻量%1A區(qū)C18040W9014F90強度保證率≥90%7d≥8528d≥9590d≥10020~400.40302B區(qū)C18035W9012F90強度保證率≥90%7d≥8028d≥9090d≥9520~400.45303C區(qū)C18030W9010F90強度保證率≥90%7d≥7028d≥8590d≥8820~400.50305.3混凝土臨時配合比為滿足大壩混凝土澆筑初期的需要，大壩施工承包人在開工進點后，迅速向監(jiān)理工程師上報大壩混凝土臨時配合比試驗計劃，經(jīng)監(jiān)理工程師批復后開展大壩混凝土臨時配合比試驗。大壩混凝土臨時配合比試驗以昆明勘測設計院提供的大壩主要混凝土參考配合比試驗成果為基礎，根據(jù)工地現(xiàn)在的生產(chǎn)設備、工藝和原材料等條件進行驗證試驗。配合比試驗的主要項目和參數(shù)有：混凝土和易性；坍落度損失；凝結時間；單位材料用量；砂率；容重；混凝土3天、7天、28天、90天、180天、360天抗壓（劈拉）強度：相應設計齡期的混凝土抗凍、抗?jié)B、極限拉伸等主要設計指標。同時對擬采用的水泥、砂石骨料、粉煤灰、外加劑的本體性能和適應性能進行檢測。承包人在混凝土澆筑前提出初期混凝土施工配合比參數(shù)及90天齡期混凝土強度試驗中間成果試驗報告。監(jiān)理工程師依據(jù)承包人上報的試驗成果、瀾滄江水電有限公司中心實驗室xx工程實驗室平行試驗成果及昆明勘測設計院前期試驗成果審定大壩混凝土臨時配合比，并批復承包人執(zhí)行。5.4混凝土施工配合比優(yōu)化試驗5.4.施工承包人進場以后，在初期混凝土施工配合比參數(shù)基礎上，開展相應的混凝土施工配合比優(yōu)化試驗工作，并最終提供本單位使用的全部大壩混凝土施工配合比。大壩混凝土施工優(yōu)化后的配合比必須滿足混凝土的設計強度、耐久性、抗?jié)B性等要求和施工和易性需要。配合比試驗應遵循《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001和《水工混凝土試驗規(guī)程》DL/T5150-2001規(guī)定的方法和程序進行。5.4.2混凝土原混凝土試驗用原材料應包含施工過程需要采用的全部品種。水泥采用xx專供中熱水泥，煤灰采用一級粉煤灰，各項技術指標滿足設計要求要求；砂石骨料采用左岸砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的合格砂石料；混凝土外加劑采用業(yè)主招標采購的產(chǎn)品。5.4.3施工承包人在混凝土配合比試驗前須編制所用配合比試驗計劃報送監(jiān)理單位審批。試驗前最少72h書面通知監(jiān)理單位，到現(xiàn)場旁站材料準備、拌和成型、結果測試等過程。配合比試驗報告必須經(jīng)監(jiān)理單位主審，中心實驗室復審才能用于施工。中心實驗室對配合比主要參數(shù)進行復核性實驗。5.4.4原型試驗用于大壩主體的混凝土配合比，首次應用時必須在拌和樓進行生產(chǎn)性（原型）試驗。采用實際供應、生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設備，選擇混凝土的最佳投料順序、最佳拌和時間和加冰量，掌握所選配合比與拌和設備之間的適配關系。檢測混凝土各項性能指標，在經(jīng)過驗證可靠的基礎上，才能正式使用。5.4.5（1）混凝土拌合單位在生產(chǎn)過程中，應嚴格按照混凝土配合比計算衡量各種材料，根據(jù)工程部位、設備情況、材料質量、氣候環(huán)境等條件變化時（正常波動情況下），適時進行調(diào)整。滿足施工要求的坍落度、含氣量、溫度等項指標。調(diào)整的原因和結果應記錄在案，并及時通知混凝土澆筑施工單位。（2）當材料種類、性能發(fā)生變化，混凝土配合比中的坍落度、水灰比、砂率、單位用水量、級配、外加劑摻量等基本參數(shù)需要調(diào)整時，所有方案均需報監(jiān)理部門備案，并得到監(jiān)理工程師批準。（3）混凝土配合比經(jīng)過實際運行6個月以上，混凝土施工單位可根據(jù)各項性能指標檢測穩(wěn)定后，提出配合比優(yōu)化方案，最后由工程管理、設計、監(jiān)理等單位審查、驗證后實施。5.5混凝土拌和質量控制5.5.1生產(chǎn)計劃混凝土澆筑施工單位必須編制當年混凝土需求計劃，在每月25日前提交混凝土月計劃；在每周四前提交周計劃；澆筑前24h根據(jù)周計劃表開具《混凝土要料單》，其中必須明確包含所需混凝土的澆筑部位，還有種類、等級、時間、數(shù)量等信息，所有計劃均報相關監(jiān)理部門審批后生效（特殊緊急情況另行處理）。5.5.2機械設備5.5.3混凝土配料單5.5.4材料質量和溫度檢測每一生產(chǎn)班（次），對骨料的含水率、細度模數(shù)、石粉含量，超、遜徑指標進行檢測，砂子的含水率應控制在6%以內(nèi)。高溫季節(jié)，每4h檢測水、水泥、粉煤灰、砂石骨料溫度1次。監(jiān)理單位對混凝土拌和工序進行245.5.5機口混凝土取樣試驗在出機口每班至少2次檢查混凝土配料衡量、拌和時間和均勻性；每種混凝土每班測試2次坍落度、含氣量、溫度等項指標。與設計規(guī)定值相比較，各項允許偏差分別為：坍落度（±1~2cm）；含氣量±1%；溫度（2℃5.6質量評定及處理程序5.6.1驗收批（設計齡期）的混凝土強度平均值和最小值應同時滿足《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001第11.5.6條規(guī)定；混凝土生產(chǎn)質量水平以現(xiàn)場28天齡期抗壓強度標準差表示，評定標準見《水工混凝土施工規(guī)范》中的表11.5.11。5.6.2質量爭議對有混凝土質量爭議的問題，一般情況由監(jiān)理單位進行協(xié)調(diào)，相關施工單位協(xié)商解決；有較大分歧又不能統(tǒng)一意見時，由中心實驗室主持仲裁工作，其檢測結果為處理依據(jù)。如在執(zhí)行技術規(guī)范方面有異議時，以《xx大壩混凝土施工技術標準》為準。6混凝土允許最高溫度的控制措施6.1大體積混凝土施工的溫度過程水工大體積混凝土的施工過程基本可分為原材料儲運→預冷→混凝土拌和→混凝土運輸入倉→倉面混凝土平倉、振搗→混凝土冷卻與養(yǎng)護→新澆混凝土再行上升。采用上述平倉、振搗平鋪法澆筑的混凝土，當澆筑層厚達到設計規(guī)定的層厚后必須間歇一段時間，以便澆筑層充分利用表面向環(huán)境散發(fā)膠凝材料在凝結、硬化過程中的水化熱量，必要時還可以通過澆筑層內(nèi)埋設的冷卻水管，通冷水帶走混凝土內(nèi)部熱量。由于膠凝材料水化熱一般隨時間衰減較快，在一定的層厚和水管散熱的條件下會在3～6d左右形成一個溫度高峰，之后隨著水化熱衰減加劇，溫度漸次降低。典型的大壩內(nèi)部混凝土溫度過程如圖6－1所示：圖6－1典型混凝土壩塊內(nèi)部溫度過程線示意圖圖中：—混凝土的出機溫度—混凝土的入倉溫度—混凝土的澆筑溫度—混凝土的水化熱溫升—混凝土實際最高溫度—大壩穩(wěn)定溫度—混凝土設計允許最高溫度6.2混凝土澆筑溫度的控制混凝土澆筑溫度是大壩混凝土溫度控制最重要的控制指標之一，要從混凝土的拌和（控制出機口溫度）、運輸（減少運輸途中的溫度回升，控制入倉溫度）、澆筑倉面作業(yè)等環(huán)節(jié)嚴格把關，節(jié)節(jié)控制。6.2.1混凝土出機口溫度的控制一般通過控制混凝土原材料的溫度以及加冰、加冷水拌和來控制混凝土出機口溫度。混凝土原材料中的水泥一般難以采用降溫措施，但應控制水泥的出廠溫度和入罐溫度。砂石用量占混凝土的權重最大，采取措施降低砂石溫度是控制混凝土出機溫度的關鍵環(huán)節(jié)，在無骨料預冷時常采用凈料堆存高度大于6m的措施，使砂、石溫度趨近或略高于旬平均氣溫。采用骨料預冷時，由于砂的預冷技術較復雜，因此常用的最有效的措施是預冷粗骨料至0～3℃。初步估算石子溫度下降1℃可使混凝土出機溫度下降0.6℃左右。加冰拌和也是降低混凝土出機溫度常用的有效措施，初步估算每方混凝土加10kg冰，可使混凝土出機溫度下降1℃左右；拌和用水可采用因此，控制出機口溫度最主要的措施是：骨料預冷、加冰、加冷水拌和。骨料預冷要特別強調(diào)骨料要冷透，特別是大石和特大石，要砸開檢查骨料是否冷透。嚴格控制砂子的含水率是控制混凝土拌和出機溫度的另一個重要方面，因為在混凝土配合比確定之后，每方混凝土用水量是一定的，如果砂子的含水率增大，就意味這砂子中的含水量增大，而限制和減少了拌和每方混凝土的加冰量，例如砂子含水率每增加1%，每方混凝土砂子中的含水量就增加約5kg，加冰量就要減少5kg，拌和出機溫度就要增加約0.5℃xx水電站大壩混凝土出機口溫度控制的具體要求主要有：（1）水泥的入罐溫度小于65℃（2）采用骨料預冷，小石要冷到1℃；中石、大石、特大石要冷到0（3）嚴格控制砂子的含水率在6%以下，且含水率的波動幅度小于2%；（4）在滿足混凝土和易性的條件下，盡量增大加冰率。xx水電站大壩各壩段不同高程混凝土混凝土出機溫度的要求見表6－1：6.2.2混凝土入倉溫度的控制混凝土入倉溫度的控制是指混凝土出機后控制混凝土運輸入倉過程中的溫度回升，制冷混凝土經(jīng)過運輸途中溫度回升后的入倉溫度計算式為：式中：—混凝土的入倉溫度—混凝土的出機溫度—氣溫N1—混凝土裝料、轉運、卸料溫度回升系數(shù)，每次N1＝0.032N2—混凝土運輸溫度回升系數(shù)。N2＝Aτ，τ為運輸時間（分），A值與混凝土運輸工具及混凝土運輸量有關，若9m3混凝土側卸汽車A取0.002；9m3混凝土罐A值取0.005，若水平側卸汽車運輸時間以5min計，混凝土垂直吊運時間以4min計，混凝土裝料、轉運、卸料各一次，則N1＋N2＝0.032＋0.002×5＋0.032＋0.005×4＋0.032＝0.若氣溫取月平均氣溫23.5℃，則tC=7+（23.5-7）×0.094=8.551℃，若氣溫為30℃時，則tC＝7+（30-7）以上計算未計入太陽輻射熱的影響，如計入太陽輻射熱的影響，其入倉溫度還要大。在混凝土出機溫度一定的情況下，控制混凝土的入倉溫度，主要是加強混凝土運輸工具的保溫以及盡量縮短運輸時間。具體要求:（1）混凝土運輸車必須設置防曬、防雨設備，不允許使用排氣管設置在車廂板側壁的車輛運輸混凝土。當外界氣溫高于23℃時，對混凝土運輸車輛的車箱頂部設置遮陽蓬，對吊罐設置保溫措施；混凝土運輸車輛進拌和樓前應采取噴水霧方式降低車廂板的溫度，3～10月份（2）加強施工管理，盡量縮短混凝土側卸車和纜機吊罐的運輸時間，避免混凝土運輸車輛在受料斗前長時間等候下料。xx水電站大壩混凝土根據(jù)不同壩段、不同高程、不同月份，明確規(guī)定混凝土入倉溫度的控制標準如表6－1。6.2.3混凝土澆筑溫度的控制在控制混凝土出機口溫度和入倉溫度后，倉面施工組織效率和保溫措施是影響混凝土澆筑溫度的主要因素，必須加強以下幾方面的工作：（1）做好纜機的協(xié)調(diào)調(diào)度，在條件允許下盡量使用多臺纜機同時澆筑一個倉面，提高纜機吊運效率，盡量縮短上坯混凝土的覆蓋時間，減少倉面溫度回升。（2）高溫季節(jié)（時段）要進行倉面噴霧，以降低環(huán)境溫度。當澆筑倉內(nèi)氣溫高于23℃時，采用倉面噴霧機對澆筑倉面上空進行噴霧，噴霧后倉面環(huán)境溫度較外界氣溫至少降低3℃。噴嘴按形成霧狀設計，噴霧應能覆蓋整個倉面，噴霧時水分不應過量，要求霧滴直徑達到40μm～80μm，以防止混凝土表面泛出水泥漿液。（3）在外界氣溫較高條件下澆筑混凝土，對新入倉混凝土振搗密實后立即覆蓋等效熱交換系數(shù)β≤15.0kJ/（m2.h.℃）的保溫材料進行覆蓋保溫，直至上坯混凝土開始布料時方能逐步揭開，且要求上坯混凝土覆蓋時間必須控制在3.5h以內(nèi)。（4）基礎壩段最大倉面面積約1840m2，如澆筑1.5m厚，混凝土方量約2760m3，4臺纜機同時澆筑一個倉面，一般在可12～15個小時澆筑完畢，因此控制好混凝土開倉、收倉時間，盡量避開中午高溫時段進行混凝土澆筑xx水電站大壩混凝土，不同部位不同月份，澆筑溫度允許值見表6－1。6.3控制混凝土水化熱溫升混凝土澆筑后，由于水泥水化熱的作用，溫度將急劇上升，一般情況下采取以下措施來控制混凝土水化熱溫升：（1）采用發(fā)熱量低的中熱或低熱水泥，xx水電站大壩混凝土設計規(guī)定采用中熱硅酸鹽水泥。（2）采用緩凝高效減水劑，一方面可以延緩水泥水化熱發(fā)熱速率，便于散熱，降低水化熱溫升，更重要的是可以通過減少混凝土中的用水量以降低膠凝材料用量，減少水化熱溫升。（3）在混凝土膠凝材料中，摻加優(yōu)質粉煤灰，一方面可利用粉煤灰水化熱遠低于水泥水化熱的特性來降低膠凝材料的水化熱溫升；另一方面粉煤灰本身也具有一定的減水作用，可減少膠凝材料的用量，進一步減少膠凝材料的水化熱溫升。（4）優(yōu)化混凝土配合比，嚴格控制混凝土使用級配，盡量減少膠凝材料的用量，以降低水化熱溫升。xx水電站大壩混凝土要盡量采用四級配骨料，嚴格控制二級配及三級配混凝土使用范圍和使用數(shù)量。一般經(jīng)驗表明1m3混凝土每增加一個級配（由一級配到四級配）可減少水泥用量20～（5）做好振搗設備選型，選用強力振搗器，采用低塑性混凝土，減少每方混凝土用水量，從而減少膠凝材料用量，降低水化熱溫升，經(jīng)驗表明每降低1cm塌落度可少用水泥4～（6）采用合理的混凝土澆筑層厚和混凝土層間間歇時間，以充分利用澆筑層頂面向空氣散發(fā)大體積混凝土內(nèi)部積聚的水化熱，xx水電站大壩混凝土澆筑層厚，設計規(guī)定；河床壩段強約束區(qū)不大于1.5m，間歇時間5~7天；其它區(qū)可采用3.0m，間歇時間7～10天。（7）在澆筑層內(nèi)埋設冷卻水管，利用冷卻水管內(nèi)流通的制冷水帶走大體積混凝土內(nèi)部聚積的水化熱，削減澆筑層水化熱溫升。（8）采用倉面流水，加快混凝土頂面散熱混凝土澆筑收倉后表面進行流水降溫，是降低混凝土早期最高溫度最有效的措施之一。高溫季節(jié)、高溫時段澆筑的混凝土，當采取降低澆筑溫度、通水冷卻等措施后，混凝土最高溫度仍可能超過容許最高溫度時，應采取表面流水冷卻措施，新澆混凝土表面能抵抗水的破壞之后即開始流水，要求流水清潔，并應均勻覆蓋倉面。當混凝土最高溫度出現(xiàn)后2天，改為一般灑水養(yǎng)護。6.4壩體混凝土內(nèi)部最高溫度的控制通過以上對混凝土原材料溫度的控制、出機口溫度的控制、入倉溫度的控制、澆筑溫度的控制和水化熱溫升的控制，即可實現(xiàn)控制了混凝土內(nèi)部最高溫度的目的，使之不超過混凝土內(nèi)部允許最高溫度。各壩段不同高程（強約束區(qū)、弱約束區(qū)、脫離約束區(qū)）、不同月分的出機溫度、允許入倉溫度、允許澆筑溫度、允許混凝土最高溫度見表6－1。表6-1大壩混凝土溫度控制指標綜合表壩段約束性質頂面高程混凝土溫度控制標準（℃）出機溫度入倉溫度澆筑溫度允許最高溫度AB℃DEAB℃DEAB℃DEAB℃DE1強弱脫2強弱脫3強弱脫4強弱脫5強弱脫6強弱脫7強弱脫8強弱離續(xù)表6-19強弱脫10強弱脫11強弱脫12強弱脫13強弱脫14強弱脫15強弱脫16強1007.08877712121111112828282828弱脫17強1002.58877712121111112828282828弱脫續(xù)表6-118強999.57777711111111112727272727弱1007.0101098814141313133030303131脫19強990.57777711111111112727272727弱1005.5101098814141313133030303131脫20強983.07777711111111112727272727弱999.5101098814141313133030303131脫1007.0777771111111111272727272721強975.57777711111111112727272727弱990.5101098814141313133030303131脫1005.588710101212121515303030353522強968.07777711111111112727272727弱983.0101098814141313133030303131脫1004.088710101212121515303030353523強968.07777711111111112727272727弱983.0101098814141313133030303131脫1004.088710101212121515303030353524強975.07777711111111112727272727弱990.5101098814141313133030303131脫1005.588710101212121515303030353525強983.07777711111111112727272727弱999.5101098814141313133030303131脫1007.0777771111111111272727272726強989.07777711111111112727272727弱1004.0101098814141313133030303131脫續(xù)表6-127強1001.07777711111111112727272727弱脫28強1004.08877712121111112828282828弱脫29強1007.08877712121111112828282828弱脫30強弱脫31強弱脫32強弱脫33強弱脫34強弱脫35強弱脫續(xù)表6-136強弱脫37強弱脫38強弱脫39強弱脫40強弱脫41強弱脫42強弱脫43強弱脫注:1、A—12、1月；B—11、2月；C—10、3月；D—9、4月；E—5～8月2、自—自然入倉；強—強約束區(qū)；弱—弱約束區(qū)；脫—脫離約束區(qū)。6.5相鄰塊壩段高差的控制為了減少先澆壩段與后澆壩段間的橫縫受擠壓，減少壩段側面的暴露時間，避免產(chǎn)生表面裂縫，應控制相鄰壩段高