碾壓混凝土壩施工溫度控制
8．1．1概述
碾壓混凝土重力壩一般具有大倉面通倉薄層碾壓、連續(xù)快速施工的特點(diǎn)，由于壩體上升速度較快，難以通過澆筑層面散發(fā)壩體內(nèi)部的熱量。雖然碾壓混凝土的水泥用量低，水化熱升溫較小，但由于溫峰推遲，且一般不進(jìn)行混凝土內(nèi)部人工冷卻降溫；因此在低溫季節(jié)，壩體內(nèi)外溫差偏大時，就易產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，引起表面裂縫。此外，碾壓混凝土重力壩常在建基面上澆筑常態(tài)混凝土墊層，并停歇較長時間進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿，更容易產(chǎn)生裂縫。
碾壓混凝土拱壩盡管在薄層碾壓過程中，可利用層間間隙散掉一部分熱量：但在拱作用形成以后，仍有相當(dāng)部分的水化熱儲存在壩體內(nèi)。在壩體冷卻降溫過程中，當(dāng)碾壓混凝土收縮產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過其自身的抗拉強(qiáng)度時，將引起拱壩的開裂；特別對狹長的長條形倉面的壩體更為不利。
因此，碾壓混凝土壩的溫控工作雖沒有常態(tài)混凝土復(fù)雜，但在施工過程中同樣要采取相應(yīng)的溫控措施。碾壓混凝土溫控應(yīng)根據(jù)不同的施工條件、氣候、環(huán)境溫度等選擇合適的溫控手段。
8．1．2 溫度控制措施及選用
1．溫控措施
碾壓混凝土施工宜在日平均氣溫3～25℃之間進(jìn)行。當(dāng)日平均氣溫高于25℃以及月平均氣溫高于容許澆筑溫度時，如要進(jìn)行碾壓混凝土施工，則必須采取有效的降溫措施。當(dāng)日平均氣溫低于3℃或遇到溫度驟降時，應(yīng)暫停碾壓混凝土施工，并對壩面及倉面采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?BR> 碾壓混凝土施工采用的溫控措施主要有：
1)減少碾壓混凝土中的水泥水化熱。采用低熱或中熱水泥，采用高效減水劑高摻粉煤灰或其他活性材料等，以降低水泥用量、減少水泥水化熱。
2)降低碾壓混凝土入倉溫度和澆筑溫度。常用的方法有：降低骨料溫度、在碾壓混凝土運(yùn)輸過程中遮陽防曬、倉面噴霧降溫等，必要時可在壩體內(nèi)預(yù)埋冷卻水管進(jìn)行初期人工冷卻，以削減溫峰。
3)加速澆筑塊散熱。合理分縫、分塊，薄層澆筑。
4)壩體表面防護(hù)。常用的方法有：采用保溫模板、覆蓋保溫材料等。
2．溫控措施的選用
在工程中，應(yīng)針對小同的碾壓混凝土壩型、工程規(guī)模及當(dāng)?shù)貧夂驐l件，選用不同的溫控措施，以滿足混凝土設(shè)計溫度控制要求。溫控措施的選擇以滿足壩體的容許澆筑溫度、墓礎(chǔ)溫差、上下層溫差及內(nèi)外溫差為原則。一般中、小型碾壓混凝土工程可采用一些簡單易行的溫控措施，如倉面噴霧、錯開高溫時段澆筑及骨料防曬等。對大型碾壓混凝土工程，高溫季節(jié)儀采用一些簡易溫控措施難以滿足要求，可采用預(yù)冷骨料、加冰或冷水拌和、預(yù)埋冷卻水管等降溫措施。
8．1．3 高溫季節(jié)施工的溫控措施
1．骨料篩分運(yùn)輸系統(tǒng)溫控措施
1)提高骨料堆高度。盡量加人骨料堆的高度，當(dāng)骨料堆高度不小于6m時，骨料溫度接近月平均氣溫。
2)骨料堆頂部噴霧降溫；在骨料堆頂部用低溫水和高壓風(fēng)混合形成霧狀屏障，以反射陽光，減少陽光直射造成的骨料溫升。噴霧時段為一般為高溫季節(jié)白天陽光照射時，陰天、雨大、夜晚不噴霧。
3)骨料堆頂部搭沒涼棚。在骨料堆頂部搭設(shè)涼棚，擋住直射陽光，以減少夏季白天陽光直射對骨料造成的溫升，可使骨料有效降溫2℃以上。
4)骨料運(yùn)輸過程降溫。在骨料運(yùn)輸廊道的進(jìn)風(fēng)口安裝噴霧裝置，以降低皮帶表面溫度；在輸送骨料上拌和樓的皮帶機(jī)上搭遮陽棚，避免骨料受太陽光直接照射。
2．碾壓混凝土拌和系統(tǒng)溫控措施
1)材料儲存罐。水泥、粉煤灰、骨料儲存罐的表面應(yīng)涂刷白色油漆，以反射陽光，減少儲存罐的吸熱率。
2)拌和樓骨料倉降溫。在拌和樓骨料倉采用噴水、噴霧、吹冷風(fēng)(即風(fēng)冷骨料)等方式，降低骨料的溫度。其中以風(fēng)冷骨料的降溫效果最為明顯。
3)碾壓混凝土拌和過程降溫。在碾壓混凝土拌和過程中采用溫度低于7℃的低溫水拌和，或加冰拌和，以達(dá)到降低新拌混凝土出機(jī)口溫度的目的。
3．碾壓混凝土運(yùn)輸過程溫控措施
在碾壓混凝土運(yùn)輸過程中，采取搭設(shè)遮陽棚、涼水冷卻車廂等措施，以盡量減少預(yù)冷混凝土的溫度回升。
4．碾壓混凝土倉面溫控措施
(1)倉面噴霧降溫
用低溫水和高壓風(fēng)混合形成低溫霧氣，以反射陽光，改變倉面小環(huán)境，能有效降低倉面氣溫：同時還能增加倉內(nèi)濕度，減少VC值損失。工程實(shí)踐證明，噴霧能使倉面小環(huán)境溫度降低8～10℃。
倉面噴霧通常采用風(fēng)機(jī)噴霧和摻氣管噴霧等兩種方式。風(fēng)機(jī)噴霧是將定型設(shè)備(噴霧機(jī))接上水源后從噴頭噴出水霧進(jìn)行降溫。百色工程碾壓混凝十施工所采用的噴霧機(jī)如圖8-1所示。
該噴霧機(jī)是利用隧道風(fēng)機(jī)改制而成，可調(diào)節(jié)傾角，噴霧半徑可達(dá)40m，可120°擺動，擺動頻率為5次／min。
摻氣管噴霧是將摻氣管固定在倉面兩側(cè)的模板上，沿?fù)綒夤荛L度方向每30～50cm鉆一個φ1．0～1．5mm的小孔。摻氣管端部接O．4~0．6MPa的高壓水及0．6～0．8MPa的高壓風(fēng)，風(fēng)、水在管內(nèi)混合后由摻氣管小孔噴出。這種噴霧方法由于噴射距離有限，適用于面積小于500m2的倉面或在無較好的噴霧設(shè)備時使用。
8．1．1概述
碾壓混凝土重力壩一般具有大倉面通倉薄層碾壓、連續(xù)快速施工的特點(diǎn)，由于壩體上升速度較快，難以通過澆筑層面散發(fā)壩體內(nèi)部的熱量。雖然碾壓混凝土的水泥用量低，水化熱升溫較小，但由于溫峰推遲，且一般不進(jìn)行混凝土內(nèi)部人工冷卻降溫；因此在低溫季節(jié)，壩體內(nèi)外溫差偏大時，就易產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，引起表面裂縫。此外，碾壓混凝土重力壩常在建基面上澆筑常態(tài)混凝土墊層，并停歇較長時間進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿，更容易產(chǎn)生裂縫。
碾壓混凝土拱壩盡管在薄層碾壓過程中，可利用層間間隙散掉一部分熱量：但在拱作用形成以后，仍有相當(dāng)部分的水化熱儲存在壩體內(nèi)。在壩體冷卻降溫過程中，當(dāng)碾壓混凝土收縮產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過其自身的抗拉強(qiáng)度時，將引起拱壩的開裂；特別對狹長的長條形倉面的壩體更為不利。
因此，碾壓混凝土壩的溫控工作雖沒有常態(tài)混凝土復(fù)雜，但在施工過程中同樣要采取相應(yīng)的溫控措施。碾壓混凝土溫控應(yīng)根據(jù)不同的施工條件、氣候、環(huán)境溫度等選擇合適的溫控手段。
8．1．2 溫度控制措施及選用
1．溫控措施
碾壓混凝土施工宜在日平均氣溫3～25℃之間進(jìn)行。當(dāng)日平均氣溫高于25℃以及月平均氣溫高于容許澆筑溫度時，如要進(jìn)行碾壓混凝土施工，則必須采取有效的降溫措施。當(dāng)日平均氣溫低于3℃或遇到溫度驟降時，應(yīng)暫停碾壓混凝土施工，并對壩面及倉面采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?BR> 碾壓混凝土施工采用的溫控措施主要有：
1)減少碾壓混凝土中的水泥水化熱。采用低熱或中熱水泥，采用高效減水劑高摻粉煤灰或其他活性材料等，以降低水泥用量、減少水泥水化熱。
2)降低碾壓混凝土入倉溫度和澆筑溫度。常用的方法有：降低骨料溫度、在碾壓混凝土運(yùn)輸過程中遮陽防曬、倉面噴霧降溫等，必要時可在壩體內(nèi)預(yù)埋冷卻水管進(jìn)行初期人工冷卻，以削減溫峰。
3)加速澆筑塊散熱。合理分縫、分塊，薄層澆筑。
4)壩體表面防護(hù)。常用的方法有：采用保溫模板、覆蓋保溫材料等。
2．溫控措施的選用
在工程中，應(yīng)針對小同的碾壓混凝土壩型、工程規(guī)模及當(dāng)?shù)貧夂驐l件，選用不同的溫控措施，以滿足混凝土設(shè)計溫度控制要求。溫控措施的選擇以滿足壩體的容許澆筑溫度、墓礎(chǔ)溫差、上下層溫差及內(nèi)外溫差為原則。一般中、小型碾壓混凝土工程可采用一些簡單易行的溫控措施，如倉面噴霧、錯開高溫時段澆筑及骨料防曬等。對大型碾壓混凝土工程，高溫季節(jié)儀采用一些簡易溫控措施難以滿足要求，可采用預(yù)冷骨料、加冰或冷水拌和、預(yù)埋冷卻水管等降溫措施。
8．1．3 高溫季節(jié)施工的溫控措施
1．骨料篩分運(yùn)輸系統(tǒng)溫控措施
1)提高骨料堆高度。盡量加人骨料堆的高度，當(dāng)骨料堆高度不小于6m時，骨料溫度接近月平均氣溫。
2)骨料堆頂部噴霧降溫；在骨料堆頂部用低溫水和高壓風(fēng)混合形成霧狀屏障，以反射陽光，減少陽光直射造成的骨料溫升。噴霧時段為一般為高溫季節(jié)白天陽光照射時，陰天、雨大、夜晚不噴霧。
3)骨料堆頂部搭沒涼棚。在骨料堆頂部搭設(shè)涼棚，擋住直射陽光，以減少夏季白天陽光直射對骨料造成的溫升，可使骨料有效降溫2℃以上。
4)骨料運(yùn)輸過程降溫。在骨料運(yùn)輸廊道的進(jìn)風(fēng)口安裝噴霧裝置，以降低皮帶表面溫度；在輸送骨料上拌和樓的皮帶機(jī)上搭遮陽棚，避免骨料受太陽光直接照射。
2．碾壓混凝土拌和系統(tǒng)溫控措施
1)材料儲存罐。水泥、粉煤灰、骨料儲存罐的表面應(yīng)涂刷白色油漆，以反射陽光，減少儲存罐的吸熱率。
2)拌和樓骨料倉降溫。在拌和樓骨料倉采用噴水、噴霧、吹冷風(fēng)(即風(fēng)冷骨料)等方式，降低骨料的溫度。其中以風(fēng)冷骨料的降溫效果最為明顯。
3)碾壓混凝土拌和過程降溫。在碾壓混凝土拌和過程中采用溫度低于7℃的低溫水拌和，或加冰拌和，以達(dá)到降低新拌混凝土出機(jī)口溫度的目的。
3．碾壓混凝土運(yùn)輸過程溫控措施
在碾壓混凝土運(yùn)輸過程中，采取搭設(shè)遮陽棚、涼水冷卻車廂等措施，以盡量減少預(yù)冷混凝土的溫度回升。
4．碾壓混凝土倉面溫控措施
(1)倉面噴霧降溫
用低溫水和高壓風(fēng)混合形成低溫霧氣，以反射陽光，改變倉面小環(huán)境，能有效降低倉面氣溫：同時還能增加倉內(nèi)濕度，減少VC值損失。工程實(shí)踐證明，噴霧能使倉面小環(huán)境溫度降低8～10℃。
倉面噴霧通常采用風(fēng)機(jī)噴霧和摻氣管噴霧等兩種方式。風(fēng)機(jī)噴霧是將定型設(shè)備(噴霧機(jī))接上水源后從噴頭噴出水霧進(jìn)行降溫。百色工程碾壓混凝十施工所采用的噴霧機(jī)如圖8-1所示。
該噴霧機(jī)是利用隧道風(fēng)機(jī)改制而成，可調(diào)節(jié)傾角，噴霧半徑可達(dá)40m，可120°擺動，擺動頻率為5次／min。
摻氣管噴霧是將摻氣管固定在倉面兩側(cè)的模板上，沿?fù)綒夤荛L度方向每30～50cm鉆一個φ1．0～1．5mm的小孔。摻氣管端部接O．4~0．6MPa的高壓水及0．6～0．8MPa的高壓風(fēng)，風(fēng)、水在管內(nèi)混合后由摻氣管小孔噴出。這種噴霧方法由于噴射距離有限，適用于面積小于500m2的倉面或在無較好的噴霧設(shè)備時使用。