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梅蓄电站厂房岩壁吊车梁混凝土浇筑内外温差研究

2020-11-09熊国锋

广东水利水电 2020年10期
关键词:岩壁吊车温控

熊国锋,杨 耀

(中国水利水电第十四工程局有限公司,云南 昆明 650041)

1 工程概况

广东梅州抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁典型尺寸为145.83 m×2.15 m×3.25 m(见图1所示)。

梅州抽水蓄能电站属于亚热带季风气候区,夏季气温高,7月平均气温为35℃,极端最高气温为38.0℃(各月平均气温见表1)。根据施工进度要求,岩壁吊车梁混凝土施工安排在6—7月,属梅州夏季,室外温度较高,相比洞室内温度相对偏低。

2 混凝土施工方案及温控情况

2.1 施工配合比

岩壁吊车梁设计为C30普通清水混凝土,普通清水混凝土的配合比应根据设计要求的相关指标结合选定原材料的性能、混凝土的技术条件通过试验选定。选出的配合比应性能优良、耐久性好、符合环保要求。清水混凝土必须具有极好的粘聚性,不允许出现分层离析的现象。

普通清水混凝土选择不同的入仓方式采用不同的配合比设计。梅蓄电站岩壁吊车梁采用吊罐入仓方式,其试验室提供的普通清水混凝土配合比见表2。

图1 岩壁吊车梁典型断面示意(单位:高程m;尺寸mm)

表1 工程区月平均气温

表2 普通清水混凝土配合比

2.2 混凝土分块

梅州抽水蓄能电站岩壁吊车梁分上下游布置,混凝土分仓情况见表3~4。

表3 岩壁吊车梁上游侧分仓情况统计 m

表4 岩壁吊车梁下游侧分仓情况统计 m

2.3 温控措施

1) 优化混凝土配合比设计,控制单位水泥用量[1]。大体积混凝土水泥用量是决定水化热大小的主要因素。实验室根据工程骨料等混凝土原材料情况,在满足设计及相关规范要求的前提下,改善混凝土骨料级配,通过增加加优质的粉煤灰和外加剂以减少单位水泥用量[2]。

2) 通过降低混凝土骨料拌制温度进行控制[3]。在岩壁吊车梁混凝土施工前,储备骨料并搭设遮阳棚,同时采购90 m3/h的冷水机组进行骨料冷水降温、喷淋降温等措施。尽量降低混凝土拌制用骨料的温度,并采用冷水拌制混凝土,将将拌制混凝土用水温度降低到10℃左右,最大化降低混凝土出机口温度。

3) 混凝土浇筑完成后采用表面洒水养护。在土工膜上采用砂浆浇筑高10 cm“模板面”,在梁顶进行蓄水养护,加速散热。

4) 通过在混凝土体内预埋冷却水管的方式,消减混凝土浇筑块初期的水化温升热温升、控制混凝土内外温差[4]。冷却水管采用导热性能良好、不易变形的镀锌钢管,其冷却水管在混凝土浇筑前埋设,水管外径为26.9 mm,水管壁厚为2.8 mm。冷却水管分为3层布置,层间距约0.6 m,平面上冷却水管尽可能位于混凝土中部。冷却水管布置见图2所示。

图2 岩壁吊车梁冷却水管布置侧视示意(单位:高程m,尺寸mm)

混凝土收仓即开始通水冷却。水管通水量按1.2 L/h控制,每12 h改变1次水流方向[5],保证混凝土内部温降均匀。通水流量及通水水温可根据混凝土降温速度进行动态调整,若降温速率过大,应适当减小通水流量或提高通水水温。

初期通水时间不少于14 d[2],期间需对相关数据进行测量,混凝土浇筑完成后24 h内每4 h观测温度1次,2~7 d内每6 h观测温度1次,7~14 d内每天观测温度1次。

冷却水管的安装过程中,需要注意镀锌钢管在铺设前均应通压力为0.6 MPa的水进行检查,防止其在使用前有破损情况,冷却水管在埋设布置前,水管内外壁应干净,没有水垢。

在混凝土浇筑仓面温度降到设计指标后,对预埋冷却水管进行回填封堵,采用回填注浆封堵方法。具体按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T 5148—2012)及相关要求进行施工。

最后,在审查起诉环节,值班律师向检察官提出的律师意见必须以书面的形式提交。该书面意见做为值班律师辩护工作最重要的成果必须内容扎实,不能泛泛地提出被告人是偶犯、初犯等内容敷衍了事。比如可以要求该书面意见对本案最基本的事实和证据问题进行梳理和评价,要有对本案主要量刑情节的明确意见以及相应的论证,还要有被告人是否存在法定无罪情节、被告人对认罪认罚的法律后果及程序选择是否明确了解的详细说明。

2.4 水温观测

为监测混凝土结构体内部温度,判定内外温差,在岩壁吊车梁混凝土仓面中间埋设1根钢管,管底封闭,装满水,管口用木塞塞住,用水银温度计测量水温,间接得出混凝土内部温度(测温管布置见图2),测温钢管测温完成后采用C30进行砂浆封堵。

针对岩壁吊车梁混凝土施工温控,采用水银温度计通过“测温钢管”测量混凝土内部温度,同时对厂房厂区温度以及进/出水管温度进行观测。将每一仓混凝土内外温差最大数据统计于表5。

表5 岩壁吊车梁混凝土内外温差最大值统计 ℃

从表5数据可知:梅蓄电站岩壁吊车梁混凝土施工内外温差最小值为22.3℃,最大值为38.2℃,混凝土内部温升最大值在24 h内基本达到最大值,除去观测时间误差(即观测点混凝土内外温差并未达到最大值)以及水银温度计读数误差,梅蓄电站岩壁吊车梁混凝土施工无法满足“岩壁梁混凝土施工,必须采取严格的温控和养护措施,控制混凝土浇筑过程中内外温差不大于22℃”的要求。

3 温控结果分析

3.1 混凝土降温措施评价

岩壁吊车梁混凝土截面尺寸为3.25 m×2.15 m,假定结构物四周没有任何散热和热损失条件,混凝土水化热绝热温升值计算按下式计算:

(1)

(2)

实际混凝土并非完全处于绝热状态,而是处于散热状态下,混凝土内部的中心温度按下式计算:

Tmax=T0+T(t)ζ[6]

(3)

式中Tmax为混凝土内部中心最高温度,℃;T0为混凝土的浇筑入模温度,℃。入模温度实测为28℃控制;T(t)在t龄期时混凝土的绝热温升(℃)最大绝热温升Tmax;ζ为不同浇筑块厚度的降温系数,查阅表得ζ=0.70;Tmax=28+45.5×0.70=59.9℃。

洞内温度取平均气温实测25℃,入模温度实测为28℃。则混凝土浇筑过程中内外温差为59.85℃-25℃=34.9℃,根据表5,岩壁吊车梁混凝土内外温差实际平均值为29.6℃<34.9℃,故采取降温措施效果比较显著。

3.2 岩壁吊车梁混凝土抗压检测及裂缝情况

梅蓄电站地下厂房岩壁吊车梁混凝土施工,业主委托专业有资质公司进行混凝土抗压强度检测,其抗压强度检测报告结果见表6。

表6 岩壁吊车梁混凝土抗压强度检测值统计

根据表6可知:厂房岩壁吊车梁混凝土试件抗压强度满足要求,其强度值普遍高于设计值40%及以上。

同时参建各方组织专业人员到现场进行裂缝检测,现场均未发现裂缝。

虽然实际内外温差平均值达到29.6℃左右,无法满足“岩壁梁混凝土施工必须采取严格的温控和养护措施,控制混凝土浇筑过程中内外温差不大于22℃”的要求,但采取的温控措施效果达到要求。即抗压强度满足要求,混凝土表面无裂缝。

4 结语

广东梅州抽水蓄能电站岩壁吊车梁施工采取了一套严格的温控方案,在实际混凝土施工过程中对温控起到一定作用,但由于混凝土设计标号高,每方混凝土中水泥用量高,在拌制、运输以及浇筑过程中产生大量水化热,使得实际内外温差平均值达到29.6℃左右。但从混凝土抗压强度及实际混凝土表面裂缝情况看,岩壁吊车梁混凝土满足强度指标,现场未发现裂缝。从裂缝和强度检测的情况看,该工程内外温差的标准可以适当提高。在类似工程施工中,可以适当提高岩壁吊车梁浇筑过程中的内外温差控制标准。

由文中可知:大体积混凝土内部与外界最大温差几乎全在混凝土施工24 h内达到,内外温差最大值不稳定,易导致混凝土产生温度裂缝,解决这些问题除采取文中措施外,对冷却水管温度及混凝土养护方式进行处理或能到达不同的效果。

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