大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術(shù)

劉佳

摘 要：結(jié)合實(shí)際，本文對(duì)大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術(shù)進(jìn)行了解析。先是論述了大壩混凝土施工溫度控制的內(nèi)容，其次解析了混凝土大壩施工溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，也對(duì)大壩混凝土施工溫度控制的綜合技術(shù)實(shí)踐要點(diǎn)進(jìn)行分析。希望通過(guò)文章的論述后，可以給相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：大壩混凝土;施工溫度;控制;綜合技術(shù)

1 前言

在大壩混凝土施工中施工質(zhì)量是極其重要的，要想確保工程質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，控制施工溫度是其中尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。隨著社會(huì)的發(fā)展以及行業(yè)的需要，溫控方面的研究在行業(yè)內(nèi)也逐步深入，通過(guò)理論研究與實(shí)際施工應(yīng)用的相結(jié)合，總結(jié)出一系列科學(xué)合理的施工技術(shù)以此促進(jìn)混凝土施工技術(shù)水平的提升，也能更好地促進(jìn)控制溫度的水平，進(jìn)而最大程度的減小溫度對(duì)混凝土施工質(zhì)量的影響，確?；炷临|(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2 概述

混凝土是當(dāng)前非常普遍的一種工程施工材料，也是混凝土大壩的主要組成結(jié)構(gòu)，對(duì)于提升工程的質(zhì)量、安全有著直接的影響作用。但是由于混凝土溫度因素引起的裂縫等問(wèn)題無(wú)法從根本上消除，進(jìn)而易產(chǎn)生質(zhì)量安全問(wèn)題。大體積混凝土在具體的施工環(huán)節(jié)，因水化熱反應(yīng)，會(huì)散發(fā)出大量的熱能，導(dǎo)致溫度和體積發(fā)生劇烈的變化進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，引發(fā)溫度裂縫的問(wèn)題。從這個(gè)角度出發(fā)，為減小溫度給大壩混凝土質(zhì)量帶來(lái)的影響，在大壩混凝土施工階段，選擇科學(xué)合理的施工方式嚴(yán)格控制混凝土的溫度，有效的降低大壩混凝土溫度，以確保大壩可以安全的運(yùn)行。

3 混凝土大壩施工溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)

3.1 混凝土基礎(chǔ)溫差

要想更好的保證大壩混凝土的溫度在合理的范圍，必須要嚴(yán)格控制混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的溫差。混凝土基礎(chǔ)溫度與混凝土澆筑溫度、水化熱最高溫度、設(shè)計(jì)溫度等都有著密切的關(guān)系，在充分的分析整個(gè)地區(qū)年平均溫度的情況下，再確定設(shè)計(jì)溫度，才能保證混凝土結(jié)構(gòu)溫度適宜。而混凝土基礎(chǔ)溫度則通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算：（混凝土澆筑溫度+水泥水化熱最高溫度）-設(shè)計(jì)溫度。

3.2 混凝土底面與表面的溫差

混凝土澆筑階段，結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部的溫度會(huì)有著比較大的溫差。如果不能有效的控制這兩個(gè)方面的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致比較嚴(yán)重的安全事故發(fā)生。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果在上層混凝土間接均勻上升到澆筑高度超過(guò)0.5m的時(shí)候，混凝土上、下兩層溫度差控制在15～20℃內(nèi)。

3.3 壩體內(nèi)部與壩體外部的溫差

控制壩體內(nèi)部與外界溫度的溫差也是為了防止壩體出現(xiàn)裂痕。水利工程項(xiàng)目的實(shí)施階段，壩體溫度要和外部環(huán)境溫差控制在20～25℃內(nèi)，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能合格，也能夠避免在使用的過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。但是在實(shí)踐中，外界的溫度無(wú)法有效的控制，如果遇到惡劣天氣，環(huán)境溫度迅速下降，也會(huì)因其溫差過(guò)大而影響工程的質(zhì)量，產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。實(shí)際情況下，即使溫度在該溫差范圍內(nèi)，也可能會(huì)出現(xiàn)裂縫，這就需要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做好全面的控制。

3.4 防止壩體表面出現(xiàn)裂痕

水利工程設(shè)施中的堤壩結(jié)構(gòu)，如果長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下或者沒有及時(shí)進(jìn)行人為的保護(hù)和管理，會(huì)導(dǎo)致表面存在比較多的青苔類水草，這樣也會(huì)導(dǎo)致裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。因此，大壩工程管理部門要充分考慮到天氣、溫度的變化情況，進(jìn)行合理的技術(shù)分析，從而選擇合適的維護(hù)方式，以保證大壩結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。此外，在環(huán)境溫度比較低的情況下，也需要加強(qiáng)大壩的維護(hù)管理，避免出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

4 大壩混凝土施工溫度控制技術(shù)探討

4.1 制造混凝土?xí)r使用水化熱低的水泥

混凝土施工質(zhì)量滿足要求，且能夠達(dá)到抗裂的標(biāo)準(zhǔn)要求，需要盡量的減少水泥材料的比例，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)溫度的有效的控制，主要通過(guò)如下方式來(lái)進(jìn)行。

4.1.1 水泥中摻混合材料

水泥材料中加入混合料的量要嚴(yán)格的控制，保證其不會(huì)超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，如果添加量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致早期強(qiáng)度不足、干縮率增大等問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)抗?jié)B性、抗凍性的問(wèn)題?？梢栽诨旌狭现屑尤敫郀t礦渣、粉煤灰等材料以減少水泥的使用量。

4.1.2 壩體分區(qū)施工，后期堤升壩體強(qiáng)度

壩體的后期強(qiáng)度會(huì)伴隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐步的增大，利用好堤壩的強(qiáng)度能減少水泥的使用。壩體施工要進(jìn)行合理的分區(qū)，不同位置要選擇不同標(biāo)號(hào)的水泥材料，也能夠有效的控制水泥使用量，確保不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 澆筑用的混凝土溫度應(yīng)處于低溫狀態(tài)

為了確?；炷翝仓┕囟确弦螅瑧?yīng)該做好混凝土出機(jī)與運(yùn)輸階段的溫度控制，保證不會(huì)存在較大的溫度變化，具體可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4.2.1 混凝土拌和低溫水或加冰降溫

片冰的主要特點(diǎn)就是易碎、易化，利用片冰機(jī)制作，加入到混凝土材料中進(jìn)行拌和。在片冰降溫環(huán)節(jié)，要注意如下幾個(gè)方面：①片冰機(jī)應(yīng)該達(dá)到正常的使用需要，要保證片冰達(dá)到干燥的要求。②根據(jù)工程的需要設(shè)置片冰庫(kù)，將制作完成的片冰直接存放到庫(kù)內(nèi)，盡量避免中轉(zhuǎn)。③通過(guò)螺旋機(jī)、膠帶機(jī)等進(jìn)行片冰的輸送。在輸送階段，避免對(duì)片冰進(jìn)行攪拌、擠壓處理，要保證在使用中快速融化。膠帶機(jī)輸送要比螺旋機(jī)的輸送距離長(zhǎng)、冷耗小。在實(shí)踐應(yīng)用中，要選擇合適的輸送方式，盡量直達(dá)攪拌機(jī)內(nèi)，避免在中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)造成溫度下降或者形變等問(wèn)題，確保不會(huì)影響攪拌施工的效果。

4.2.2 骨料控溫的操作方法

骨料控溫主要通過(guò)如下方式來(lái)進(jìn)行：①骨料的堆放高度提高到6m，溫度盡量低于整個(gè)地區(qū)的月平均氣溫。②采用風(fēng)壓0.5MPa、水壓0.4MPa、溫度為2～5℃的水通過(guò)設(shè)備轉(zhuǎn)化成為霧狀噴射到骨料上，能夠使其溫度下降2～3℃。③骨料預(yù)冷能夠有效的降低溫度。根據(jù)實(shí)際需要，選擇合適的冷卻方式，保證骨料在溫度范圍內(nèi)，目前最為主要的方式就是水冷法、風(fēng)冷法、液氮法等。

除此之外，水利工程管理部門要做好高溫時(shí)大壩的保護(hù)處理，在低溫時(shí)節(jié)需要做好保溫處理。如果當(dāng)?shù)匕l(fā)生嚴(yán)重的寒流，會(huì)造成大壩的溫度變化嚴(yán)重，內(nèi)外溫度超出對(duì)應(yīng)的要求，進(jìn)而導(dǎo)致大壩出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。

4.3 合理控制層厚及間歇期

大壩基礎(chǔ)約束區(qū)澆筑層厚度為1.5m左右，脫離約束區(qū)厚度應(yīng)該控制在1.5m～2.0m。層間間歇期應(yīng)該根據(jù)散熱、防裂、施工等多個(gè)方面的因素綜合分析確定，要保證間歇符合要求，過(guò)短或者過(guò)長(zhǎng)都會(huì)使工程的質(zhì)量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。要想把溫度控制在合理的范圍內(nèi)，就要防止基礎(chǔ)約束區(qū)和關(guān)鍵部分的溫度失控，間歇期一般為5天～7天左右。

4.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土表面保護(hù)是消除裂縫的主要方式，所以在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)該結(jié)合表面保護(hù)的要求確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)確定表面保溫的要求，特別是在基礎(chǔ)約束區(qū)、上游壩面等關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)?；炷凉こ淘隍?yàn)收前，要進(jìn)行有效的維護(hù)與保護(hù)管理，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的損壞。澆筑結(jié)構(gòu)的棱角、突出部位應(yīng)該做好有效的控制 。此外，混凝土澆筑后，應(yīng)該綜合分析現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況和工程的實(shí)際條件，積極開展養(yǎng)護(hù)管理。根據(jù)工程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，通常在澆筑后的12h內(nèi)，就要開始灑水養(yǎng)護(hù)施工，也可以結(jié)合工程的實(shí)際情況選擇表面覆蓋塑料層的方式，避免水分快速揮發(fā)出去，進(jìn)而可以有效的預(yù)防裂縫問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，全面開展大壩混凝土施工溫度控制研究，可以保證溫度控制在合理的范圍內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致大壩混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的裂縫等缺陷問(wèn)題，要做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管理和控制，切實(shí)提升大壩的結(jié)構(gòu)性能，滿足工程的運(yùn)行需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亞琴，張成斌，田坤，李雪坡，程慧. 大體積混凝土嚴(yán)寒地區(qū)施工中的溫度及裂縫控制措施[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)，2018，40（03）：46-50.