三峡三期工程大坝混凝土内部温度监测浅析.pdf

三峡三期工程大坝混凝土内部温度监测浅析 梁志林 简宜端 摘 要 采取综合措施减少混凝土总的水化热 监测内部温度及其变化并采取有效的方法降低混凝土的最 高温升 是防止混凝土温度裂缝的关键 本文对三峡三期工程混凝土内部温度监测方法进行系统分析总结 为大体积混凝土温度监测提供有益的参考 关键词 三峡三期工程 大体积混凝土 温度控制 温度监测 1 前言 大体积混凝土发生裂缝的原因有温度应力和 收缩两方面 其中温度应力是最主要的因素 在混 凝土浇筑初期 水泥水化过程中放出大量水化热 由于混凝土热阻很大 内部和表面的散热条件不 同 热量积聚在内部不易散发 使混凝土内部温度 升高 而表面散热较快 因而使混凝土内部和表面 形成了温差 或在新老混凝土之间形成基础温 差 在混凝土表面产生温度应力 一旦表面拉应 力超过混凝土的即时抗拉极限强度 就会在混凝土 表面产生温度裂缝 温度应力与温差成正比 一定 范围的混凝土结构内外温差越大 温度应力也越 大 因而引起裂缝的危险性也越大 对大体积混凝 土来说 这种现象更严重 因此 避免温度裂缝出 现的最根本措施就是控制混凝土的内部和表面的 温度差 降低水化热温升 大体积混凝土施工过程 中的温度控制和监测就十分必要 三峡三期工程 在采取各种措施减少混凝土总的水化热 降低入仓 温度的同时 在混凝土内部埋设冷却水管 通冷却 水降低混凝土的最高温升 并通过系统埋设温度计 和大量安装测温管的方式监测混凝土浇筑块体内 部温度及其变化 据以调整冷却通水的水温 流量 等措施 控制混凝土的最高温度在设计允许的范 围 有效的防止了混凝土温度裂缝非发生 2 混凝土温度的仪埋监测 水工大体积混凝土施工中 对已浇混凝土块 体内部温度通常采用埋入电阻式温度计的方法进 行观测 有永久或施工仪埋的部位则可利用埋设 的差动式应力观测仪器如应变计等兼测 用于混 凝土内部温度监测的温度计全称是埋入式铜电阻 温度计 其结构 工作原理比较简单 由于混凝 土温度变化而引起温度计内部电阻线圈的电阻变 化 根据测得的电阻值计算出温度 温度计埋设 前 应对其温度灵敏度 零度电阻和绝缘电阻等 进行规定检查 电阻式温度计在混凝土浇筑时埋入混凝土内 电缆引入观测站 埋设在混凝土中的温度计应注 意防止受到混凝土的冲击 在其周围及上部人工回 填混凝土并轻轻捣实 振捣混凝土时振捣器至少应 离开温度计0 6m 电缆沿水平方向敷设时可直接 埋入混凝土内 沿垂直方向时采用支架或钢管牵 引 管口 跨缝处的电缆均须采取包裹等保护措施 以防拉断 损坏 埋入温度计的方式进行混凝土内部温度监测 能够了解混凝土浇筑初期的水化热温升 最高温度 外 中期通水 接缝灌浆施工过程中也可随时掌握 混凝土温度变化情况 供以研究改进施工方法 埋 设在混凝土内的温度计 电缆成为混凝土结构的一 部分 温度计的布置 电缆牵引 测站设置必须便于 施工 方便观测 一般布置在坝体的典型坝段 代表 性的断面 主要用于全面了解坝体内部温度分布和 变化情况 并为科研和设计积累资料 对于混凝土 数量巨大 温控要求严格 需全面量测浇筑块体最 高温度的工程 仪器和电缆用量大 成本高 也会给 施工带来不便 83 No 4December2005 GEZHOUBAGROUPSCIENCE混凝土浇筑层中间铺设塑料冷却水管 时 水管不得靠近测温钢管 3 安装测温管时 管口 管内温度计间的隔 热材料必须填充紧密 并做好管口的保护 混凝土 内外温差较大时注意钢管外露段的保温 4 回收的管内温度计在循环使用过程中应 定期进行校验 93 2005年12月第4期 葛洲坝集团科技 总第76期 4 结语 温度控制和温度监测是大体积混凝土施工过 程中必须考虑的重要问题 根据监测了解温度场 分布变化情况 采取或者调整合理而有效的温度控 制措施 是防止温度裂缝的关键 埋入温度计能够 监测混凝土硬化初期 中期全过程的温度变化 而 对温度控制要求严格和需要普遍监测浇筑初期温 度的混凝土施工 简易测温管的方式则方法简单 经济 三峡三期工程采取系统布置温度计 辅以大 量安装简易测温管进行温度监测 全面掌握混凝土 温度发展变化情况 据以指导温控工作 及时调整 和采取有效的技术措施来控制混凝土浇筑和养护 过程中的内表温差 最高温度 升降温速率 温度梯 度等符合规范规定 对有效防止混凝土出现温度裂 缝起到了极为重要的作用 应用情况可供今后类似 工程参考借鉴 参考文献 1 DL T 5178 2003 混凝土坝安全监测技术规范 S 2 龚召熊 水工混凝土的温控与防裂 M 北京 水 利水电出版社 1999 作者简介 梁志林 男 葛洲坝集团试验中心 高级工程师 湖北宜昌 443002 简宜端 男 葛洲坝集团试验中心 助理工程师 湖北宜昌 443002 上接第34页 5 2 细缝灌浆的效果分析 根据灌区张开度不满足正常灌注的条件 且两 排单开出水量均小于30L min 开灌水灰比采用四 级水灰比 4 1 2 1 1 1 0 6 1 进浆管管口压力 采用0 5MPa 开灌后两排出浆顺利 但出浆量较 小 为防止两排堵塞 视出浆情况现场制定变浆 时机 同时严密观察千分表变化情况 实侧0 22 mm 适时提高进浆压力 采用 快速 稳压 的方 式 来满足排气管出浆要求 最终各管口放浆比重 达到1 75kg m 缝面吸浆量小于0 4L min 单位 面积注入量为2 50kg m 2 灌浆满足要求 6 结语 1 三期工程第一灌区坝体接缝灌浆施工质 量总体优良 特殊灌区经处理灌浆满足设计要求 合格率100 2 实践证明 要获得良好的灌浆质量 除混 凝土自身变形收缩基本稳定 接缝充分张开 合适 的灌浆压力 不同比级的水泥浆液外 其接缝本身 应当具备灌区封闭良好 灌浆管道系统相互通畅 才能将接缝充填密实使大坝形成整体 作者简介 周建华 男 中国葛洲坝集团公司三峡工程施工指挥部 工程师 湖北宜昌 443002 王 斌 男