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CCLXXIII18.5.2温控计算成果分析计算成果表明,表孔坝段基础强约束区碾压混凝土,5月~9月份采取预冷混凝土,在不通水的条件下超出允许最高温度要求2~4℃左右;基础弱约束区碾压混凝土,7月、8月份采取预冷混凝土,在不通水的条件下超出允许最高温度要求1℃左右。根据招标文件要求,碾压混凝土出机口温度需控制在12~14℃,右岸非溢流坝段基础强约束区碾压混凝土,6月~8月份采用预冷混凝土的温度达到11~12℃,在不通水的条件下仍超出允许最高温度要求1~2℃左右。为此我公司拟采取以下措施:(1)优化混凝土配合比,改善混凝土骨料级配,加优质的掺合料和外加剂以适当减少单位水泥用量。(2)严格控制出机口温度,采用加冷水、对骨料进行风冷等一切可能的预冷措施。同时,在拌和楼出机口处采用喷雾措施,使混凝土装料在低温环境中进行。(3)严格控制入仓温度,提高混凝土装、卸和转运效率,尽可能减小温度回升系数。在混凝土转料平台搭设遮阳棚,必要的时候进行喷雾,使混凝土罐车在等待时间内和转料过程中处于低温状态;在混凝土入仓前,提前对仓面进行喷雾,提前形成温度相对偏低的仓面小气候环境,把混凝土卸料受外界气温的影响降低到最小。另外,建议对混凝土运输罐车采用设遮阳棚,四周用隔热材料隔热;设立完善的缆机信号指挥系统,缩短运输时间,且在料罐表面设一层隔热材料,以减少温升。(4)严格控制浇筑温度,提前对仓面进行喷雾,尽早形成仓面小气候区,降低仓面温度。提高人员、设备效率,缩短浇筑仓位混凝土覆盖时间,加快仓面平仓振捣措施。在混凝土入仓开始,就对冷却水管进行通水,降低混凝土水化热温升。(5)尽量安排在早晚和夜间施工,避开高温10:00~16:00浇筑。(6)在满足冷却水与混凝土温差的同时,降低冷却水的温度,加密冷却水管的间距,并在允许规定范围内适当加大冷却水流速,使混凝土最高温度控制在设计允许范围内。18.5.3碾压混凝土温控综合措施(1)优化混凝土配合比,提高混凝土抗裂能力、降低水化热温升1)在进行混凝土配合比设计和混凝土施工时,除满足混凝土标号、抗冻、抗渗、极限拉伸值等主要指标外,还应满足碾压混凝土质量控制要求:抗压强度的均方差S≦3.5MPa,抗压强度不低于设计强度等级的百分数≧95%,强度保证率≧80%。同时,加强施工管理,提高施工工艺,改善混凝土性能,提高混凝土抗裂能力。2)经监理工程师批准,选用水化热较低的水泥。3)在满足施工图纸及设计要求的混凝土强度、耐久性和和易性的前提下,经监理工程师同意,改善混凝土骨料级配,加优质的掺合料和外加剂以适当减少单位水泥用量。(2)控制拌和楼出机口温度在高温季节或较高温季节浇筑混凝土时,采用预冷混凝土。根据浇筑部位、浇筑月份的不同,采取不同措施,控制混凝土料出机口温度,并满足表18-11的要求。同时,加强管理,实行混凝土料出机口温度准出制度,不符合表18-11的混凝土料禁止出罐或入仓。1)骨料和砂的堆存:经加工的砂和骨料分级堆存,地弄廊道取料。夏季骨料堆存高度大于8m或更高,堆存时间大于1天以上。2)采用二次风冷预冷骨料:根据招标文件及我公司在三峡、龙滩、沙沱等工地的施工经验,对粗骨料先用喷冷水进行预冷,在骨料调节料仓,用冷风将骨料冷却至5~7℃,然后在拌和楼料仓用冷风进行二次风冷,可将骨料温度降低至0℃。3)按骨料的实际含水量变化情况及时调整混凝土用水量和加冰量,确保混凝土出机口温度及坍落度满足要求。采用加冷水拌和混凝土:根据理论计算,每m3混凝土加10kg5℃低温水,可降低出机口温度0.22℃。(3)控制混凝土浇筑温度,减少混凝土在运输及浇筑过程中的温度回升坝区夏季混凝土施工时,气温很高,对于低温混凝土,必须尽可能减少温度回升,使浇筑温度尽可保持低温。1)选择具有隔热遮阳高速的运输工具:对于自卸汽车和吊罐进行运输混凝土的机械,在高温季节用保温被进行包裹封闭。2)防止浇筑过程中的热量倒灌,加快混凝土的运输、吊运和平仓振捣速度。拌和料从出机口到平仓、碾压完毕不得超过2小时。浇筑过程中在混凝土振捣密实后立即覆盖等效热交换系数β≤10kJ/m2.h.℃的保温材料进行保温,混凝土覆盖时间控制在4h之内。3)采用较低的VC值,仓面尽量控制在5~8S范围内。4)采用高效缓凝减水剂,延长混凝土初凝时间,防止高温季节正在碾压的混凝土初凝。5)避免高温时段浇筑混凝土,充分利用低温季节和早晚及夜间气温低的时段浇筑。当浇筑仓内温度高于25℃时,在拌和楼附近及浇筑仓面附近,进行喷雾,以改善运输和浇筑过程中的小环境温度。采用新型喷雾机进行仓面喷雾,使仓面始终保持湿润,以降低仓面环境温度。喷雾时水分适量,防止混凝土表面泛出水泥浆液。喷雾机雾滴直径30μm~50μm,射程30m。我公司拟在本标工程中共选用了10台HW35喷雾机。(4)浇筑完毕后仓面的养护措施1)仓面流水养护:经监理工程师同意,混凝土碾压收仓后,在仓面较高位置布置水管,利用基坑水或河水进行流水养护。2)仓面周围喷雾降低仓面小环境温度。(5)合理的层厚和间歇根据理论计算及实践经验证明,碾压混凝土采用薄层短间歇,有利于混凝土的散热。对于基础部位(0~0.2L),严格控制浇筑高度不大于1.5m,基础约束区以外浇筑高度不大于3.0m,浇筑间歇时间5~7d。对浇筑块尺寸较大、温控较严的部位,尽量安排在低温季节施工或夜间施工。(6)表面保护1)施工期表面保护:遇日平均气温2~3天内降温大于6~9℃,碾压混凝土顶侧面必须进行表面保护,保温后表面等效放热系数β≤2.0~3.0W/m2·℃。2)迎水暴露面的保护:10月至次年4月浇筑的碾压混凝土迎水面拆模后即设保温层,保温后混凝土表面等效放热系数β≤2.0W/m2·℃。3)在气温骤降期或寒冷气温条件下拆模后应立即对其表面进行保温。4)选定保温材料后,必须验算其β值,并经监理人批准后方可使用。5)对大坝的上、下游面及侧面,应采用耐久性较好的保温材料作为施工期的永久性保温措施,保温后的表面等效放热系数β≤2.0W/m2·℃。18.6混凝土温控范围及温控分区规划根据招标文件的要求及大坝的结构,大坝温控分区和温控范围详见《坝体混凝土温控措施分区示意图》(WJ-CDT-TZK/C-001-Ⅱ-19-02)。18.7混凝土温控与防裂措施综述18.7.1总述亭子口水利枢纽大坝Ⅱ标混凝土总量约129.41万m3,其中碾压混凝土约84.36万m3,常态混凝土约45.05万m3。大坝碾压混凝土采用不设纵缝的大仓面通仓薄层连续铺筑几层后短间歇、均匀上升的施工工艺。坝体受基础温差及内外温差的影响大,易产生劈头及贯穿性裂缝,影响大坝结构安全。因此,大坝温控设计是施工组织设计的关键问题之一。施工中拟采取的防裂措施主要有:(1)减少混凝土的水化热温升:优化混凝土配合比设计,采用中热水泥;充分利用层面散热,对混凝土表面进行流水养护,对右岸非溢流坝段、表孔坝段、消力池底板和导墙等部位混凝土埋设冷却水管进行初期冷却。(2)降低混凝土浇筑温度:充分利用低温季节浇筑混凝土;高温季节施工时,对骨料进行风冷、加冷水(冰)拌和;对运输设备和浇筑仓面进行遮阳隔热保温和喷水雾、薄膜履盖等措施,以减少混凝土温度回升。(3)高气温条件下采取斜层平推铺筑法施工,缩小仓面面积,缩短层面暴露时间。(4)除以上温控措施外,加强混凝土表面的保护和养护也是混凝土防裂的主要措施。对由于结构形状原因或复杂的边界条件等原因常会出现裂缝的部位,可在垂直裂缝发生方向预埋适量的限裂钢筋防止裂缝。18.7.2预冷混凝土混凝土大坝的温控问题是由水泥在混凝土凝固过程中产生的水化热温升在大体积混凝土散热不畅的条件下,产生的混凝土块体与基础、块体内外及块体与块体之间的温差,并由温差引起混凝土不均匀收缩而裂缝产生的。为了防止裂缝,根据混凝土块体所在部位及浇筑时间制定出了常态及碾压混凝土的允许浇筑温度[TP](是指混凝土收仓后,离混凝土表面10cm深处的混凝土温度)和允许内部混凝土最高温度[Tmax]标准,详见表18-8和表18-9。综合以上各章节,为不超过混凝土允许浇筑温度,首先要控制混凝土的出机口温度T0,其控制标准见表18-10和表18-11,为此须对4~11月份浇筑的混凝土预冷,制造出符合控制表标准的低温混凝土。12月~次年3月低温时段应多浇混凝土,根据前面章节混凝土浇筑月强度可知,预冷混凝土总量约为88.6万m3,占混凝土总量的67.7%。其中2010年28万m3、2011年53万m3、2012年7.6万m3。2011年5~9月为制冷需求量最大的时段,通过对这6个月平均水温和月浇筑强度的比较,8月份对制冷的需求量较大,当月平均水温23.8℃,浇筑强度8.34万m3/月,当月混凝土中碾压混凝土为5.94万m3,允许出机口温度为12℃,经计算,二次风冷骨料可满足要求,不需制冷水;当月常态混凝土为2.4万m3/月,允许出机口温度为10℃,需二次风冷骨料、加冷水,4℃拌和用冷水最大需要量为5m3/h。常态混凝土最大月强度出现在2010年7月,混凝土浇筑量为5.12万m3,主要为表孔坝段和消力池常态混凝土浇筑,取表孔坝段R28250混凝土进行计算,需二次风冷骨料、加冷水,4℃拌和用冷水最大需要量为10.75m3/h。18.7.3混凝土保温设计(1)高温季节1)对大坝上下游面、闸墩表面、孔洞等结构重要部位,混凝土拆模后须全年粘贴30mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板,作为其永久保护面。泡沫塑料板采用人工粘贴方式贴在坝面上,粘贴前须保持坝面干燥平整,清除坝面灰尘及其它杂物,确保泡沫塑料板与坝面粘贴牢固。2)在气温骤降频繁季节(11月~翌年4月),新浇混凝土横缝面必须进行早期表面保护。混凝土拆模后,坝体横缝面立即覆盖20mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板,泡沫塑料板采用钉铆人工固定在横缝面上。泡沫塑料板在侧面混凝土覆盖前拆除,周转投入下一循环过程中使用。采用泡沫塑料板作为表面保温材料,施工时须确保其与混凝土面结合密实,各块搭接部位严密,避免出现局部保温不严现象。3)夏季高温时段进行大仓面混凝土施工时,混凝土碾压或振捣完后,宜立即用聚乙烯泡沫塑料保温被覆盖,到施工上层混凝土时再揭开,以减少太阳辐射热及环境温度的倒灌。4)在高温多风时段,混凝土施工完后,其水平面需用防水帆布或其它有效保温防晒材料覆盖,防止混凝土表面曝晒升温或出现干缩裂缝。5)在入冬之前,需对坝面廊道、进出水口等所有暴露在外的孔洞用门或保温被进行封堵,避免混凝土内壁受到冷击作用。6)保温材料的材质及厚度需符合不同部位的保温要求,确保混凝土内外温差在设计允许的范围内。7)运输过程中的保温详见混凝土温控综合措施章节详见混凝土温控综合措施第18.4.3章节第(3)款和18.5.3章节第(3)款。(2)低温季节在低温天气浇筑混凝土时,必须采取保护措施,以防止混凝土强度和耐久性降低,并通过采取保温措施,严防因内外温差过大,产生表面裂缝。1)合理安排施工进度,留出一定的混凝土浇筑缓冲时间,尽量不安排在极端气温条件下进行混凝土浇筑。2)改进混凝土施工环境低温季节要求同一仓号混凝土浇筑尽可能采取连续浇筑,分层浇筑的混凝土之间间歇时间不多于5d。混凝土按3m左右进行分层,以减少混凝土的散热面,对已浇筑混凝土面覆盖彩涤聚乙烯隔热板保温材料,防止已浇筑混凝土表面受气温影响,出现内外温差过大而造成裂缝;对混凝土运输车辆进行保温处理,充分利用车辆自身底部排放的废气保温。加快运、吊、平仓及振捣混凝土的速度,减少混凝土暴露时间。浇筑尽量安排在上午9点至下午18点前进行,避免每天在较低温时段浇筑。3)加强天气预报和浇筑温度测量会同当地气象部门,做好寒潮及气温骤降的监测与预报,在寒潮及气温骤降冲击下,日平均气温在2~4天连续下降6~9℃,致使混凝土表面温度急剧下降时,在结构孔洞洞口挂棉布帘保温阻挡寒潮。混凝土施工过程中,加强混凝土出机口温度或入仓温度监测,并做好记录。每周将混凝土浇筑温度和内部温度的测量结果报送监理工程师。4)保温施工按保温标准选择保温材料类型和厚度,主要选用泡沫卷材,侧面和平面覆盖的保温被厚采用1.2~1.8cm,孔口封堵保温被厚采用2.3cm,要求更高时采用双层。平面保温被在表面上压砖块或方木进行固定。对于外流水影响的浇筑层面,采用堵、排措施,防止仓面积水并采用不吸水保温材料。立面保温采用泡沫卷材上压3~5cm的木条,排距1.5~2m。用射钉枪钉在混凝土面或利用大模板定位锥孔点焊钢筋头固定保温被。所有的孔洞用保温被封堵,进出孔口采用挂帘。在浇筑的仓号,边浇边覆盖保温被。加强现场管理,注意天气预报。接到寒潮来临预报后,及时组织人员检查各部位的保温被覆盖情况,对不符合要求的立即纠正。当寒潮或气温低于0℃时,推迟拆模时间,否则及时给予保温,混凝土暴露时间不超过8h。对于间歇期较长的部位,表面增设防裂筋。5)运输过程中的保温详见混凝土温控综合措施第18.4.3章节第(3)款和18.5.3章节第(3)款。18.7.4通水冷却1、后冷系统设计布置(1)坝体冷却水供应规划根据招标文件的要求和我们对坝体混凝土温控计算成果,坝体冷却水由两部份组成,一是11月~次年3月的冬春季度,江水温度一般在6.43~12.8℃,可用于坝体新浇块初期冷却和中期冷却;二是4月~10月的高温季节,在坝体内通入制冷水,用于新浇块的初期冷却和后期冷却。此外,坝体接缝灌浆前,还要通入制冷水将不同区域内的混凝土温度降到设计要求温度。因此,在设计坝体冷却水供应系统时,考虑采用两套管路供应不同成分的冷却水,其中一趟用于供应江水,另一趟管路用于供应制冷水。根据不同部位的通水施工特点和通水需求,表孔坝段及消力池采用固定式制冷机组,右非坝段采用移动式冷却塔制冷,具体设计及布置情况详见第5.2章节。(2)冷水主管本标段除大坝混凝土需通水冷却外,其他部位如消力池底板和导墙。因此,在制冷水的供应上,宜根据不同部位的通水施工特点和通水需求布置固定式制冷站或移动式冷水机。1)冷却水供水管输水管路由供水主管路和回水主管路组成,布置在帷幕灌浆廊道和排水廊道内。初、中期管路并排布置,至坝头后,沿边坡垂直敷设,并在每个灌浆区段设供水接头,以满足通水需要。沿坝轴线布设的输水管路为DN200钢管,垂直于坝轴线布设的输水管路为DN100钢管。暴露在帷幕灌浆廊道和排水廊道外的供水管线,外壁均用厚25mm~35mm的杜肯弗耐斯保温材料包裹严密并粘贴反光铝箔,减少管内冷水与外界空气的热交换或接受阳光辐射升温。2)江水冷却供水管的布置采用江水冷却的混凝土主要位于冬季浇筑的右岸非溢流坝段和表孔坝段混凝土,江水来源为系统水,因此结合现场施工用水主管布置,水管外壁用保温材料包裹严密并粘贴反光保温铝箔,减少管壁与空气的热交换或阳光辐射。2、冷却水管布置(1)冷却水管布置1)埋设部位:有初期、中期通水冷却要求的部位均需埋设冷却水管,冷却水管采用内径不小于28mm的塑料、高密聚乙烯类管材或内径不小于25mm的钢管。2)各仓冷却水管埋设前2个月向监理人递交冷却水管、供水管的材料类型、制造厂家及各仓冷却水管埋设图等资料报监理人批准后执行。冷却水管埋设时应作好施工记录。3)冷却水管及供水管的规格、类型、间距长度等应满足坝体设计最高允许温度、填塘陡坡通水降温及坝体初、中、后期通水降温各项要求,并报监理人批准,如因故变更时,应重新报监理人批准。(2)冷却水管布置要求1)供水管应按两套布置,在坝外布置进回水交换设施,要满足通水冷却的要求。制冷水应考虑回收。回水不得排入廊道或基坑内,应设专门管路处理。2)供水管布置自成系统,冷却通水供水管的布置应尽可能利用现有的廊道布置形式避免相互干扰,如现场施工条件限制需要穿过其它标段时,我公司将加强沟通,采取一定的措施减少相互之间的干扰,如引起纠纷,请监理人协商解决。3)水管一般按1.5m(浇筑层厚)×2.0m(水管间距)或者2.0m(浇筑层厚)×1.5m(水管间距)布置(基础混凝土第一层也应埋设冷却水管),埋设时要求水管距上游坝面2.0m~2.5m、距下游坝面2.5m~3.0m,水管距接缝面、坝内孔洞周边1.0~1.5m,通水单根水管长度不宜大于250m。对于墩、墙等结构尺寸大于6m的部位也应按设计要求埋设水管。4)坝内水管按接缝灌浆分区范围结合坝体通水计划就近引入廊道。引入廊道的水管应排列有序,作好标记记录。应注意引入廊道的立管布置不得过于集中,以免混凝土局部超冷,引入廊道的水管间距一般不大于1m、距廊道底板50~100cm。管口应朝下弯,管口长度不应小于15cm,并对管口妥善保护,防止堵塞。所有立管均应引至模板附近,但不宜过于集中,立管管间间距不小于1.0m。5)在有帷幕、固结灌浆孔的仓面,冷却水管布置按坐标精确定位,并绘制出全部冷却水管布置图,同时,加强仓面水管的固定(利用铁制U型卡将水管锚固于仓面),以用于指导灌浆和钻孔取样,防止冷却水管被钻孔打断。6)冷却水管在仓内铺设成蛇形管圈。埋设的冷却水管不能堵塞,并固定和清除表面的油渍等物。管道的连接应确保接头连接牢固,不得漏水。混凝土浇筑前和在浇筑过程中对已安装好的冷却水管各进行一次通水检查,如发现堵塞及漏水现象,立即处理。在混凝土浇筑过程中,注意避免水管受损或堵塞。7)中、后期冷却通水前1个月对埋设的冷却水管进行检查。对于不通或微通的水管,应采取有效措施进行处理,要求处理至满足设计有关文件要求和使监理人认可为止。3、各期通水要求及用水量计算(1)初期通水根据要求,高温季节施工大体积碾压混凝土及基础强约束区的常态混凝土需进行初期通水冷却,初期通水冷却时间不小于15d。初期通水冷却不仅可削减2~4℃最高温度峰值,还可使高温季节浇筑的混凝土达到最高温度后降低至25~27℃,减少中、后期通水时间。混凝土浇筑前需通以0.35MPa压力水,以检查管路的畅通情况及减小水管内外压力。初期冷却在混凝土浇筑收仓后开始通水,强约束区4~10月、弱约束区5~9月通10~15℃制冷水,其余的初期均采用通河水,控制水温与混凝土温差≤20℃,通水流量为20L/min(1.2m3/h)。控制基础约束区初期降温总量≤6~8℃,非约束区≤8~10℃,同时还需控制降温速率≤1℃/d,冷却降温过程应连续平顺,防止由于通水不足及通水中断等原因造成的温度回升。每24h水流需换向一次,使坝体混凝土冷却均匀。初期通水采取动态控制,在混凝土内部温度处于上升阶段时,应加强其内部温度监测,必要时可加大通水强度或降低制冷水温度,以确保混凝土内部温度控制在设计允许的范围内。同时当混凝土内部温度降低达到其峰值后,可适当放宽通水要求,避免出现不必要的超冷。初期通水分制冷水与江水两种。通制冷水时,冷却水的制冷、循环、回收、换向均由冷水厂完成。通河水冷却时,不作回收。根据计算,初期通水总量660960m3,最大通水强度125m3/h。由于通水量较大,考虑经济与技术等综合因素,我公司决定在每年11月江水水温较低时段,通江水进行坝体混凝土初期冷却。据初步估算,坝体初期通江水总量235980m3。(2)中期通水每年9月初开始对当年5~8月浇筑的大体积混凝土块体、10月初开始对当年4月及9月浇筑的大体积混凝土块体、11月初开始对当年10月浇筑的大体积混凝土块体进行中期通水冷却,削减混凝土内外温差。中期通水一般采用江水进行,每年10月底前当江水温度较高时,也可采用通制冷水,以混凝土块体温度达到20~22℃为准,水管通水流量20~25升/分(1.2m3/h~1.5m3/h)。通水过程中每月闷温一次,闷温时间4~5d。通水流量为20L/min(1.2m3/h),每三天变换一次进出水口,控制降温速率不大于1℃/d。根据计算,中期通水总量849960m3,最大通水强度470m3/h。由于通水量较大,考虑经济与技术等综合因素,我公司决定在每年11月江水水温较低时段,通江水进行坝体混凝土中期冷却。据初步估算,坝体中期通江水总量91980m3。(3)后期通水主要为右岸非溢流坝段岸坡接触灌浆部位,在灌浆前,必须进行后期通水冷却,后期通水冷却要求如下:1)后期冷却通水前1个月对埋设的冷却水管进行检查。对于不通或微通的水管,采取有效措施进行处理,直至监理人认可。2)后期通水一般从10月初开始,通水时间以坝体达到灌浆温度为准。2)应根据坝体接缝灌浆进度和坝体温度计算确定各部位通水类别(制冷水或江水);为保证必要的灌浆时段,对于各灌浆年度开始进行接缝灌浆的部位应通制冷水。制冷水水温为8~10℃。3)坝体应保证连续通水,每月通水时间不少于600小时,坝体混凝土与冷却水之间的温差不宜超过20~25℃,控制坝体降温速度不大于1℃/天。水管通水量通制冷水时不小于18升/分(1.08m3/h),通江水时应达到20~25升/分(1.2m3/h~1.5m3/h)。4)坝体通水冷却后的温度应达到设计规定的坝体接缝灌浆温度(15~17℃)。控制坝体实际接缝灌浆温度与设计接缝灌浆温度的差值在+1℃和-2℃范围内,应避免较大的超温和超冷。5)对于填塘及陡坡部位混凝土,在混凝土浇筑收仓1~2天后进行通水冷却,通水类别根据季节及进度要求采用制冷水或江水,4~10月一般通8~10℃制冷水,其余季节通江水,通水时间以混凝土块体达到或接近基岩温度(18~20℃)为准。6)为充分掌握混凝土冷却温度情况,浇筑块内应埋设适量的电阻温度计,也可有计划地利用冷却水管进行闷水测温。闷水测温,以检验是否达到灌浆温度。在通水冷却30天左右进行一次闷水测温,根据测温结果调整水管进水口水温和通水时间,闷温时间1~2天。后期通水预计达到设计温度时,进行闷水测温,闷水时间5~6天。7)后期通水冷却结束2个月,尚未进行接缝灌浆的灌区,重新测量混凝土温度。8)根据计算,后期通10℃制冷水总量3300m3,最大通水强度3m3/h。4、冷却后废水的回收冷水回收泵站位于基坑附近,布置在高程360m和441m,主要用于回收360m高程、441m高程以下及以上初期、中期、后期坝体冷却水。回收后的废水可用于清仓、冲毛和养护。5、管路设施的日常维护(1)每班均派足够的人员对所有的供水管路巡回检查,发现情况,立即报送监理并及时处理。(2)对所有从坝体出来的进出冷却水管做好清晰的标记,防止其混淆从而影响通水。(3)严禁非施工人员在供水线路走动,从而引起管路的破坏。(4)在气温比较高的时段或气温骤降期间,加强供水管路的保温措施,防止其受气温的影响而破裂。(5)严格控制冷却水的通水流量、流速及供水压力,防止水压过大而造成水管破裂。(6)在通水期间对冷却水及系统水进行不定期的水质检查,防止水中腐蚀性化学成分较高从而使水管受到破坏。6、通水冷却需注意的问题(1)基础约束区冷却水管的埋设本工程厂房坝段和左岸非溢流坝段混凝土需要进行钻孔灌浆,为确保钻孔过程中冷却水管不受破坏或冲击,在进行冷却水管布置详图设计时,要在图纸上定钻孔的空间位置,冷却水管的位置要避开钻孔的位置。冷却水管布设前要进行准确的测量放样,布设冷却水管时,确保水管与钻孔位置错开一定的距离,冷却水管铺设时用铁丝或U形钢筋卡精确定位在仓面内,防止振捣混凝土时冷却水管跑位,确保灌浆孔施工时不碰到仓面冷却水管。同时要特别注意在有盖重灌浆的部位,灌浆孔垂直基岩面布置,孔位较密,水管垂直间距为1.5m,水平间距为1.0m,建议用钢管代替塑料管。有盖重固结灌浆孔均位于约束区内,混凝土浇筑层为1.5m,与冷却水管垂直间距相适应。在有盖重固结灌浆部位的混凝土施工前,根据设计灌浆孔作出孔位与坝体的三维图,然后在每一浇筑分层上作一水平截面,找出该截面上灌浆孔的精确座标。再根据平面上孔位的座标,在图上定出冷却水管的位置,保证冷却水管与钻孔位置相距30~50cm。在混凝土收仓后,立即安排测量工在混凝土层面上放出冷却水管的具体位置,然后在测量放出的冷却水管走向上预埋φ8圆钢,在拐点处及圆弧段需加密埋设,埋件在直线上的间距不得超过2m,以确保冷却水管有必要的固定点,避免上层混凝土施工时跑位。钢筋预埋工作需在混凝土终凝前完成,以确保预埋的钢筋生根稳固。在上层混凝土开浇前,将冷却水管固定在钢筋上,并与其它仓面埋件一样,经质检及监理工程师验收合格后,才能开浇上层混凝土。(2)防止冷却水管堵塞或漏水冷却水管在仓内拼装成蛇形管圈。埋设的冷却水管不能堵塞,并固定和清除表面的油渍等物。管道的连接确保接头连接牢固,不得漏水。对已安装好的冷却水管须进行通水检查,安装好的冷却水管开始浇筑混凝土后即进行初期通水,如发现堵塞及漏水现象,立即处理。在混凝土浇筑过程中,注意避免水管受损或堵塞。后期冷却通水前对埋设的冷却水管进行检查。对于不通或微通的水管,采取有效疏通措施进行处理,必要时钻孔处理,直至处理满足设计有关文件要求和使监理人认可为止。在混凝土仓面进行钻孔施工时,冷却水管各个回路必须通水,并有专人值班巡视。万一钻穿冷却水管时,立即停止钻孔施工,对冷却水管上部钻孔下塞封堵并用同标号混凝土进行回填,确保冷却水管回路畅通。(3)浇筑时的冷水管保护为防止卸料过程中冷却水管被砸坏,卸料斗与仓位之间的高差应控制在1.5m以内,同时卸料门应缓慢打开,防止冷水管受强力冲击变形或折弯。碾压混凝土冷却水管埋设应随碾压带推进而分段埋设,不允许整个仓面一次埋设完成,水管埋设后应先摊铺至少30cm的覆盖层,以避免汽车或碾压设备压坏冷却水管,其余埋设技术要求同常态混凝土冷却水管埋设要求。18.7.5温控施工组织为搞好混凝土温控工作,成立专门的温控小组,由专人负责温控的技术,检查和督促现场温控实施、落实情况,负责温控资料、报表的整编和总结。为及时掌握、控制浇筑仓号的温度情况,每4~6小时测量一次混凝土原材料的温度、气温、出机口混凝土及入仓混凝土温度及坝体冷却水的温度,按每100m2布一个测点的原则测量混凝土的浇筑温度(每个仓号不少于3个测点),并作好记录。混凝土浇筑块内部温度可按设计、监理要求,定期进行测量。根据上述测量结果及时调整或加强混凝土温度控制措施。18.8混凝土温度测量(1)为了验证施工期混凝土温度是否满足温控标准要求,采用埋设在混凝土中的电阻式温度计或热电偶测量混凝土温度,并对成果进行分析。(2)在混凝土浇筑过程中,每4h测量一次混凝土的缆机卸料时的入仓温度、混凝土的浇筑温度、坝体冷却水的温度和气温,并做好记录。(3)混凝土浇筑温度的测量,每100m2仓面面积布置一个测点,每一浇筑层布置超过3个测点。测点均匀分布在浇筑层面上,测温点的深度10cm。(4)大体积混凝土浇筑后3天内加密观测温度变化:外部混凝土每天观测最高、最低温度;内部混凝土8h观测一次,3天以后12h观测一次。(5)气温骤降期间,增加温度观测次数。(6)每周提交一次温度测量报告,报送监理人,报告内容包括:混凝土浇筑温度,混凝土内部温度,每条冷却水管的冷却水流量、流向、压力、入口温度和出口温度。测量最终的混凝土平均温度时,先停止一条冷却水管中的循环水流动96h,然后测量该水管中的水温即为要测量的混凝土的平均温度。(7)保温层温度观测:选择有代表性的部位进行保温层内、保温层外的温度观测和测点风速观测(部位、数量视实际情况由设计监理确定),同一部位测温点2点,测温部位、保温层环境稳定。观测频次每天一次,每个月各选2~3天每小时观测一次。进行保温层内外温度的比较,以了解保温效果。观测仪器采用电子自动类温度计。(8)温度量测过程中,发现超出温控标准的情况,及时报告给监理人。18.9冷却水管的封堵当坝体混凝土温度降到设计规定的要求时,对冷却水管进行封堵。封堵前,上报冷却水管封堵措施,经监理工程师认可,待措施批准后立即实施封孔。坝面露出的水管接头割去,留下的孔立即用灰浆完全充填混凝土或砂浆,应与周围建筑物的材质相一致。第十九章混凝土质量控制19.1现场试验室配置19.1.1概述嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程Ⅱ标混凝土施工主要部位包括:表孔坝段及消力池、右岸非溢流坝段44#~50#所有混凝土浇筑;36#表孔门库坝段高程448m以上混凝土浇筑。表孔坝段为27#~35#坝段,轴线长162.6m;36#表孔门库坝段轴线长25m;44#~50#为右岸非溢流坝段,轴线长140m。主要工程量为:混凝土129.41万m3(其中常态混凝土45.05万m3,碾压混凝土84.36万m3),钢筋10425t,铜止水8244m,橡胶止水6307m。工作范围:(1)进场原材料检验。(2)混凝土(碾压混凝土)施工配合比设计试验。(3)混凝土(碾压混凝土)现场质量检测。(4)碾压混凝土工艺试验。(5)混凝土(碾压混凝土)拌和物质量控制及检验。(6)常态混凝土质量控制。(7)试验资料及报表管理。;(8)监理工程师要求进行的其它试验。19.1.2试验室车间根据“嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程Ⅱ标”(合同编号:CDT-TZK/C-001-II)规定及现场拌和系统的分布情况,拟定在现场设置一中心试验室,配置满足CDT-TZK/C-001-II标试验检测任务,建筑面积约300m2;另在各个拌和系统分别设置值班室、工作间、养护间,以满足现场混凝土质量控制、取样、检测及砂石检验任务;计划与拌和系统同步运行。19.1.3试验室机构与人员配备试验室由总公司试验室授权组建而成。依据招标文件对混凝土原材料检测频率、配合比设计试验、质量控制等试验工作的需要,结合拌和系统拌制强度、布置情况,现场试验室设试验室主任1人,副主任2人(技术负责人1人、质量负责人1人),质量控制负责人1人;室内试验设技术资料3人,水泥、粉煤灰、外加剂物检及化学分析2人,骨料试验2人,混凝土拌合物试验和仓面抽样4人,混凝土(水泥、钢材)力学性能试验3人,耐久性试验3人,变形及热学性能试验2人;混凝土质量控制在拌和系统设18人(按3班考虑);观测仪器率定和埋设2人,现场观测人员6人(按3班考虑)。现场试验室共由49人组成。试验室下设内业组、混凝土质控Ⅰ、Ⅱ组、检测组、土工组。内业组负责室内检测及资料整理、文件归档、收发、汽车管理等工作。混凝土质控组负责各个拌和系统质量控制及检测工作。检测组负责混凝土(碾压混凝土)仓面检测工作。土工组负责土石围堰回填质量控制。试验室主任指定固定人员担任质量监督员、安全员、资料员、设备管理员、业务受理员、样品管理员、授权签字人等关键岗位,对检测试验的各环节过程进行有效持续地控制。19.1.4试验室仪器设备配置试验室计划配备仪器、设备详见表19-1。表19-1试验室主要试验设备配置表序号设备名称规格型号精度等级单位数量备注1水泥净浆搅拌机NJ-160B台12水泥胶砂搅拌机JJ-5台13水泥胶砂震实台ZS-15台14雷氏沸煮箱FZ-31A台15水泥负压筛析仪FSY-150B台16水泥胶砂流动度测定仪NLD-2台17水泥凝结时间测定仪及标准稠度测定仪台18水泥标准养护箱YH-40B台29水泥电动抗折机KZJ5000-1台110箱式高温炉台111电子精密天平500g/1mg台512静水力学天平台113压力试验机YE-2000B2台22000kN14压力试验机WHY-3001台1300KN15万能材料试验机WE-1000B1台11000kN16金属反复弯曲试验机GFW-157mm台117冲磨仪台118抗渗仪HS-40台419坍落度筒及捣棒套820维勃工作度测室仪HGC-1台421自落式混凝土搅拌机台122混凝土含气量测定仪HK-Ⅰ台423混凝土凝结时间测定仪HG-80(s)台224电动振筛机φ200~300台425砂筛φ2000.16~10mm套426砂筛φ3000.16~10mm套427针片状规准仪套428超逊径筛0.150mm套429电热鼓风干燥箱101A-4台230电热鼓风干燥箱101A-2台431混凝土震动台1000×1000mm台432混凝土冻融机台1含动弹仪33核子密度仪3440台334混凝土钻芯取样机台135岩石切割机台136击实仪φ300mm台137击实仪φ152mm台138界面张力仪台139火焰光度计台140锚杆拉拨仪YMZL-30台141数显酸度计PHS-3C台142温湿度自动控制仪台543空调台10合计10319.2进场原材料检验19.2.1水泥运至现场的水泥应有厂家提供的出厂合格证及出厂水泥品质检验报告,试验室按规范要求对水泥进行抽样检验;水泥检测依据:《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB200-2003),《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007),《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999),《水泥细度检验方法(80μm筛筛析法)》(GB1345-91),《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T1346-2001)。(1)水泥按同厂家、同品种、同强度等级进行分类,每400t为一批进行抽样检验,不足400t时也作为一取样单位。(2)每月向厂家搜集出厂水泥和水泥熟料的化学全分析(含矿物组成)资料。(3)水泥取样应有详细记录,内容有:取样编号、试验编号、取样日期、取样地点(车辆内取样应登记车牌号)、厂家名称、品种、强度等级、代表数量或进货数量、取样人签名等。(4)试验项目:水泥标号、凝结时间、体积安定性、稠度、细度、比重、水化热、水泥胶砂强度(7d、28d的抗压)等。必要时对外委托水泥的化学分析及水化热试验。(5)当水泥试验结果异常时,及时呈报监理工程师。(6)袋装水泥储运时间超过3个月,散装水泥超过6个月,试验室重新取样检验。19.2.2掺合料(1)粉煤灰粉煤灰检测依据:《水工混凝土施工规范》(DL/T5144—2001)、《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》(DL/T5055-1996)。a.粉煤灰按批进行检验,每批数量为同一厂家连续200t同品种、同一粉煤灰,且附有厂家的出厂合格证,不足200t时也作为一取样单位。b.试验项目:细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、强度比等;必要时对外委托粉煤灰的化学分析试验。c.本标段工程应采用Ⅰ级粉煤灰,粉煤灰主要品质指标详见表19-2。d.当粉煤灰试验结果异常时,应及时呈报监理工程师。表19-2粉煤灰主要品质指标等级细度(0.045mm方孔筛筛余量)(%)需水量比(%)烧失量(%)含水量(%)三氧化硫(%)I级≤12≤95≤5≤1≤3(2)硅粉a.硅粉检测依据:《水工混凝土施工规范》(DL/T5144—2001)、《水工混凝土硅粉品质标准暂行规定》。b.硅粉按批进行检验,每批运抵工地的硅粉硅粉以连续供应20t为一批(不足20t按一批计);均应附有厂家产品质量证明书。c.试验项目:细度、密度、烧失量、含水量。d.硅粉的运输、贮存条件与水泥相同,在工地存放时间超过6个月或出现凝结的硅粉不得使用。(3)氧化镁a.氧化镁检测依据:《水工混凝土施工规范》(DL/T5144—2001)、《水利水电工程轻烧氧化镁品质技术要求》(水规科〔1994〕0035)。b.氧化镁按批进行检验,每批运抵工地的硅粉氧化镁以连续供应60t为一批(不足60t按一批计);均应附有厂家产品质量证明书。c.试验项目:细度、烧失量、含水量。d.氧化镁严禁受潮或混入杂物,严禁使用结块的氧化镁。自出厂日期算起,贮存期为3个月,超过贮存期限应重新抽样复检,合格后才可使用。19.2.3混凝土外加剂混凝土外加剂检测依据:《混凝土外加剂》(GB8076-1997)、《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999)。(1)现场掺用的外加剂溶液浓缩物必须搅拌均匀并取样试验,以5t为取样单位,外加剂以200kg为取样单位,对配置的外加剂溶液浓度,每班接班时应测定溶液浓(液体密度)。(2)配置混凝土所使用的各种外加剂均有厂家的质量证明书,对贮存时间过长的应重新取样。19.2.4混凝土拌和用水拌和用水适宜饮用的水,未经处理的工业废水不得使用。拌和与养护用水的pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐的含量应符合表19-3的规定;在水源改变或对水质有怀疑时,随时按照《水工混凝土水质分析试验规程》(DL/T5152-2001)中砂浆强度试验法进行检测对比方法进行取样检验。表19-3拌和混凝土水的规定项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH值≥5.0≥4.5≥4.5不溶物(mg/L)≤2000≤2000≤5000可溶物(mg/L)≤2000≤5000≤10000cl-(mg/L)≤500≤1000≤3500SO42-(mg/L)≤600≤2000≤2700碱含量(rag/L)≤1500≤1500≤1500注:经过试验,符合JGJ63—2006标准3.1节要求的水可做混凝土用水,符合标准3.2节的水,可做混凝土养护用水。19.2.5细骨料砂料检测按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》(DL/T5151-2001)中标准方法进行。(1)细骨料验收:在验收某种砂料作为细骨料之前,至少连续作4~5组质量,检测细度模数、含泥量、石粉含量(人工砂)、含水率。(2)砂料全分析试验每月取样1次,试验项目有:颗粒级配试验、表观密度、吸水率、含水率、堆积密度、空隙率、石粉含量、云母含量等项。(3)砂在拌和抽样检测:质量检验按照DL/T5144-2001规定执行,并每班至少检查两次砂的含水率,其含水率的变化控制为±0.5%范围内;当气温变化较大或雨后骨料含水量突变的情况下,每两小时检查一次;砂的细度模数每天至少检查一次,其含水率超过±0.2时,应呈报监理,并调整混凝土配合比。19.2.6粗骨料碎石检测按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》(DL/T5151-2001)中标准方法进行。(1)骨料验收:在接收某种石子作粗骨料之前,至少连续进行4~5组质量及级配测定。(2)各级粒径人工碎石的物理性能全分析试验每月取样1次,试验项目有:表观密度、吸水率、堆积密度、紧密密度、空隙率、超逊径含量、针片状含量、压碎值指标、含泥量等项目。(3)石子在拌和楼取样检测:质量检验按照DL/T5144-2001规定执行,每班至少检查两次小石的含水率,其含水率的变化控制为±0.2%范围内;当气温变化较大或雨后骨料含水量突变的情况下,每两小时检查一次;骨料的超逊径、含泥量每班检查一次。19.2.7钢筋混凝土钢筋检测依据:《水工混凝土钢筋施工规范》(DL/T5169-2002)。钢筋按同厂家、同规格、同炉(批)号进行分类,每60t为一批进行抽样检验;检验项目:曲服点、抗拉强度、伸长率、弯曲。
表19-4进场原材料质量检验取样频率表序号名称检验内容取样频率备注1水泥(1)出厂品质检验报告每批400t(2)搜集出厂水泥和熟料化学全分析资料1次/月厂家或物供部(3)物理力学性能:强度、标准稠度、凝结时间、安定性、细度400t相同厂家、品种和强度等级:每批>400t时,增加取样次数(4)化学分析及水化热必要时外委2粉煤灰(1)出厂品质检验报告每批200t(2)细度、需水量比、含水率、烧失量200t同厂家、同等级(3)表观密度、强度比1组次/季同厂家、同等级(4)化学分析必要时由业主外委3硅粉(1)出厂品质检验报告每批200t(2)细度、密度、含水率、烧失量20t同厂家(3)化学分析必要时外委4氧化镁(1)出厂品质检验报告每批60t(2)细度、含水率、烧失量200t同厂家、同等级(3)化学分析必要时外委5减水剂(1)出厂品质指标检验按内容检验(2)匀质性指标检验:含固量、密度、PH值、细度、净浆流动度、表面张力、泡沫度1次/批(3)混凝土性能试验:减水率、坍落度损失、含气量、泌水率比、凝结时间、抗压强度比1次/批6引气剂同“序号3”1次/批7减水剂配制含固量测定(液体密度)、液体PH值测定配制外加剂配制间取样8引气剂配置同“序号5”配制外加剂配制间取样9减水剂溶液含固量测定(液体密度)1次/班拌和楼取样10引气剂化溶液含固量测定(液体密度)1次/班拌和楼取样11砂(1)细度模数1次/班拌和楼取样(2)全分析:视比重、吸水率、堆积密度、空隙率、云母含量1次/月(3)石粉含量或含泥量1次/班12石(1)全分析试验:视比重、堆积密度、紧密密度、空隙率、超逊径含量、针片状含量、压碎值指标、坚固性、软弱颗粒含量1次/月拌和楼取样(2)二次筛分筛网检查1次/月(3)表面含水率2次/d(4)超逊径、针片状、含泥量1次/班13钢筋曲服点、抗拉强度、伸长率、弯曲60t19.3混凝土(碾压混凝土)配合比设计试验19.3.1混凝土配合比设计试验步骤混凝土配合比设计试验步骤详见图19-1“混凝土配合比设计试验流程框图”。强度试验强度试验混凝土密度的试验确定性能及校核试验混凝土施工配合比混凝土配合比参数的提出水灰(胶)比的计算确定原材料检验骨料级配试验施工性能(和易性或稠度)设计要求(包括耐久性指标)用水量、砂率选择试验图19-1混凝土配合比设计试验流程框图19.3.2原材料试验水泥试验选用中热酸盐425水泥和普通硅酸盐42.5水泥,各项指标应符合《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB200-2003)、《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)中质量标准;试验项目:水泥标号、凝结时间、体积安定性、稠度、细度、比重、水化热、水泥胶砂强度(7d、28d的抗压)等。粉煤灰试验选用Ⅰ级粉煤灰,各项指标应符合表19-3中Ⅰ级灰的质量标准;试验项目:细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、强度比等。缓凝高效减水剂试验选用缓凝高效减水剂,以满足混凝土的缓凝性、减水性以及其它特殊要求;各项指标应符合《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999)中的缓凝高效减水剂的质量标准;其匀质性检验项目:含固量、密度、水泥净浆或砂浆流动度、PH值、对于粉状物补充细度试验。引气剂不同的引气剂品种对混凝土性能的影响是不一样的,优质引气剂的条件是能在混凝土中引入直径小,分布均匀的密闭的独立的气泡,而且气泡在混凝土施工中有一定稳定性,不会在施工过程中有太大变化,也不会在混凝土凝结硬化过程中产生大的变化,因而能保证混凝土质量。因此引气剂的各项质量指标应符合《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999)中引气剂的质量标准;其匀质性检验项目:含固量、密度、水泥净浆或砂浆流动度、PH值、对于粉状物补充细度试验。细骨料试验选用采用坝址下游的嘉陵江河床天然砂砾石料加工而成;各项指标应符合《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)及《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T5112-2000)中的天然砂质量标准;试验项目:颗粒级配试验、表观密度、吸水率、含水率、堆积密度、空隙率、石粉含量、云母含量。粗骨料试验选用采用坝址下游的嘉陵江河床天然砂砾石料加工而成;各项指标应符合《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)及《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T5112-2000)中的人工碎石质量标准;试验项目有:表观密度、吸水率、堆积密度、紧密密度、空隙率、超逊径含量、针片状含量、压碎值指标、含泥量。19.3.3外加剂品种及掺量选择试验(1)掺外加剂(缓凝高效减水剂、引气剂)混凝土试验;试验项目:减水率、坍落度损失、泌水率比、凝结时间差、抗压强度比、含气量。(2)“三掺”(掺粉煤灰、掺缓凝高效减水剂、掺引气剂)混凝土试验。(3)缓凝高效减水剂掺量与混凝土(碾压混凝土)凝结时间关系。19.3.4混凝土级配试验将各级石子按不同比例混合测其紧密密度、空隙率;按最大密度法原理确定混凝土各级配石子比例。19.3.5常态混凝土配合比设计试验试验目的通过混凝土配合比优选试验提出满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性能和施工和易性要求,并确保混凝土工程质量且达到经济合理的混凝土施工配合比。设计依据(1)混凝土配合比设计技术依据:“嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程Ⅱ标”(合同编号:CDT-TZK/C-001-II)中的有关要求。(2)混凝土配合比设计及试验遵循《水工混凝土试验规程》(DL/T5150-2001)和《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)和标书中的有关规定。常态混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择及坍落度试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相应条件下进行各种常态混凝土配合比用水量试验选择。表19-5常态混凝土坍落度混凝土类型浇筑地点混凝土坍落度(cm)素混凝土或少筋混凝土1~4配筋率<1%的钢筋混凝土3~6配筋率>1%的钢筋混凝土5~9(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-6范围内,各混凝土拌和物和易性保持相应条件下进行各种常态混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用中热酸盐425水泥和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%、20%,水胶比为0.38、0.40、0.45、0.50,级配为二、三级配混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线、坍落度、含气量及每种配合比的其它技术特性,并呈报监理人审查。(4)混凝土密度的检测确定。抗冲耐磨混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用中热酸盐425水泥和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%,水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45,根据不同结构部位选用一级配、二级配和三级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)混凝土密度的检测确定。泵送混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在12~18cm范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在12~18cm范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择,并不得低于40%;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用中热酸盐425水泥和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%、20%,水胶比为0.38、0.40、0.45、0.5,根据不同结构部位选用一级配、二级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)混凝土密度的检测确定。二期抗冲耐磨混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-6范围内,要求选择含软弱骨料少的坚硬骨料拌制抗冲耐磨混凝土,仓面坍落度的大小直接影响混凝土的抗冲耐磨性能,要求仓面坍落度1~3cm,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-6范围内,要求选择含软弱骨料少的坚硬骨料拌制抗冲耐磨混凝土,仓面坍落度的大小直接影响混凝土的抗冲耐磨性能,要求仓面坍落度1~3cm,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用42.5的中热硅酸盐水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%,水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45,选用二级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)混凝土密度的检测确定。(5)软弱骨料对混凝土的抗冲耐磨性能影响较大,其含量不得大于3%。二期泵送耐磨混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在12~18cm范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在12~18cm范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择,并不得低于40%;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用中热酸盐425水泥和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%、20%,水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45,选用二级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)混凝土密度的检测确定。二期钢纤维混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-6范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-6范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率,砂率为50~60%,最大不超过70%。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用42.5的中热硅酸盐水泥,粉煤灰掺量为0、10%、15%,水胶比为0.30、0.35、0.40,选用一级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)钢纤维的体积掺量为:当采用铣削型钢纤维掺量为0.8%,当采用剪切型钢纤维掺量为1.1%。(5)根据强度试验结果调整水胶比和钢纤维体积率,确定施工配合比。二期后张预应力混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用42.5的中热硅酸盐水泥,不掺粉煤灰,水胶比为0、0.25、0.30、0.35、0.38,选用二级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)外加剂:混凝土及灌浆用水泥浆中掺用任何外加剂需经试验后报监理人批准(5)混凝土密度的检测确定。0二期预应力混凝土配合比参数选择试验(1)混凝土用水量选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比用水量试验选择。(2)混凝土砂率选择试验混凝土拌和物坍落度控制在表19-5范围内,各混凝土拌和物和易性保持相同条件下进行各种混凝土配合比砂率试验选择;混凝土砂率是靠在试验拌和过程中逐步予以调整、选择出混凝土和易性好的为最优砂率。(3)混凝土水灰(胶)比的确定采用42.5的中热硅酸盐水泥,不掺粉煤灰,水胶比为0、0.25、0.30、0.35、0.38,选用二级配混凝土。混凝土进行7d、14d、28d、90d抗压强度试验,确定混凝土水灰(胶)比和抗压强度之间的关系曲线及每种配合比的其它技术特性,并报监理人批准。(4)外加剂:混凝土及灌浆用水泥浆中掺用任何外加剂需经试验后报监理人批准。(5)混凝土密度的检测确定。1混凝土施工配合比确定(1)混凝土配合比参数的确定根据以上的试验成果,结合设计要求,确定常态混凝土、抗冲耐磨混凝土及泵送混凝土配合比参数。(2)混凝土性能试验及施工配合比确定根据已选定的混凝土配合比参数,进行混凝土性能验证试验,主要是验证混凝土的性能指标能否满足设计要求。混凝土试验内容:坍落度、混凝土温度、含气量、密度、泌水率、混凝土凝结时间,7d、28d、90d、180d抗压强度、劈拉强度、极限拉伸、弹性模量,90d抗渗、抗冻。对大坝基础垫层、预应力闸墩及大体积混凝土还需做泊桑比、徐变、自身体积变和1d、3d、7d、14d、28d、90d绝热温升试验。根据混凝土试验成果对混凝土配合比参数做适当调整,提出施工配合比。19.3.6碾压混凝土(含变态混凝土)配合比设计试验试验目的在满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性能等要求和施工工艺的前提下进行混凝土施工配合比优选试验。设计依据(1)碾压混凝土配合比设计技术依据:“嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建与金属结构安装工程Ⅱ标”(合同编号:CDT-TZK/C-001-II)中的有关要求。(2)碾压混凝土配合比设计及试验遵循《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T5112-2000)﹑《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)和标书中的有关规定。碾压混凝土性能要求(1)相对高密度,在满足稠度条件下,尽可能增大骨料用量。(2)层缝结合良好,以达到层缝处抗拉强度高、渗透性低。(3)具有适合于振动碾压所要求的稠度。(4)具有足够的粘聚性,使其在运输、摊铺中不发生分离。(5)碾压混凝土性能应具有低发热量、高拉伸应变能力和高抗渗性能等特点。碾压混凝土配合比参数选择试验(1)碾压混凝土用水量选择试验碾压混凝土VC值控制在5~8s范围内,各碾压混凝土拌和物和稠度保持相同条件下进行各种碾压混凝土配合比用水量试验选择。(2)碾压混凝土砂率选择试验为了达到较好的填充效果,以获得密实度较高的碾压混凝土,进行最佳砂率选择试验;浇筑仓面碾压混凝土VC值控制在5~8s范围内,以不陷振动碾为原则,各混凝土拌和物稠度保持相同条件下进行各种碾压混凝土配合比砂率试验选择;试验为在选定的骨料级配和水胶比下,分别采取不同的砂率拌制碾压混凝土,并测试碾压混凝土拌和物的密度,密度最大者对应的砂率即为最优砂率。(3)建立人工砂石粉含量与碾压混凝土稠度、强度的关系。(4)碾压混凝土水胶比的确定采用中热酸盐和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为40%、50%、55%、60%,水胶比为0.55、0.50、0.45、0.40二级配及三级配碾压混凝土成型,进行7d、14d、28d、抗压强度试验,确定抗压强度与水胶比、粉煤灰掺量的关系曲线,从而依据设计提出的“碾压混凝土技术指标”计算确定各强度等级碾压混凝土水胶比。(5)碾压混凝土密度的检测确定。碾压混凝土接缝砂浆配合比参数选择试验碾压混凝土接缝砂浆性能应与碾压混凝土性能一致,且有良好的柔和性、流动性和适宜的凝结时间,以利于摊铺和施工缝的良好粘结。(1)接缝砂浆水胶比的确定采用中热酸盐和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为40%、50%、55%、60%,水胶比为0.55、0.50、0.45、0.40进行7d、14d、28d抗压强度试验,建立砂浆抗压强度与水胶比、粉煤灰掺量的关系,计算确定各强度等级接缝砂浆水胶比。(2)建立水胶比与灰砂比的关系。(3)接缝砂浆密度的检测确定。(4)接缝砂浆配合比参数的确定。水泥掺合料浆液配合比参数试验(1)水胶比与强度的关系。采用中热酸盐和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、40%、50%、55%、60%,水胶比为0.55、0.50、0.45、0.40进行流动度、凝结时间以及7d、14d、28d抗压强度试验。(2)水泥掺合料浆液密度试验确定。(3)水泥掺合料浆液配合比的确定。变态混凝土配合比参数选择试验(1)水泥及掺合料浆液水泥及掺合料浆液同二级配碾压混凝土粉煤灰掺量、外加剂掺量一致。(2)变态混凝土用水量及变态浆液加入量选择试验二级配碾压混凝土加入变态浆液(加入量按二级配碾压混凝土体积的5%~10%)后坍落度控制在1~3cm范围内试验选择其用水量及变态浆液的变态浆液加入量。(3)变态混凝土砂率变态混凝土砂率同二级配碾压混凝土砂率一致。(4)变态混凝土水胶比的确定采用中热酸盐和普通硅酸盐42.5水泥,粉煤灰掺量为0、40%、50%、55%、60%,水胶比为0.55、0.50、0.45、0.40二级配混凝土成型,进行7d、14d、28d抗压强度试验,确定抗压强度与水胶比、粉煤灰掺量的关系曲线,从而计算确定变态混凝土水胶比。(5)变态混凝土密度的确定。碾压混凝土(含变态混凝土)施工配合比确定(1)碾压混凝土(含变态混凝土)配合比参数的确定根据以上的试验成果,结合设计要求,确定混凝土配合比参数。(2)碾压混凝土(含变态混凝土)性能试验及施工配合比确定根据已选定的混凝土配合比参数,进行混凝土性能验证试验,主要是验证混凝土的性能指标能否满足设计要求。碾压混凝土试验内容为:VC值、混凝土温度、含气量、密度、泌水率、混凝土凝结时间,7d、14d、28d、90d、180d、360d抗压强度,28d、90d、180d劈拉强度,28d、90d抗渗、抗冻、容重、现场压实容重、轴向拉伸强度、弯曲强度、抗剪强度及原位抗剪强度,7d、14d、28d、90d、180d弹性模量,1d、2d、3d、7d、14d、21d、28d绝热温升试验;对大坝大体积混凝土还需做泊桑比、徐变、自身体积变形、比热、线膨胀及导热系数。根据混凝土试验成果对混凝土配合比参数做适当调整,提出碾压混凝土施工配合比。19.4碾压混凝土工艺试验19.4.1第一次碾压混凝土现场生产性试验(1)试验目的及要求1)摸拟大坝低温季节实际施工条件进行生产工艺试验。2)主要施工机械和原材料与主体混凝土施工时一致。3)确定碾压混凝土拌和工艺参数。4)确定碾压施工工艺参数,包括平仓方式、碾压层厚度、碾压遍数和振动行进速度等。5)碾压混凝土配合比以及稠度与振动碾的适应性,骨料分离和控制措施,层面处理技术等。(2)试验用混凝土强度等级及配合比1)常态混凝土:C15(找平混凝土);2)碾压混凝土:三级配碾压混凝土R90150F50、二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8、三级配变态混凝土R90150和二级配变态混凝土R90200F100W8。3)配合比:经监理工程师批准的混凝土配合比。4)碾压混凝土性能:满足大坝低温季节施工。(3)试验场地及时间本次试验在2009年12月进行,试验场地大小为40m×25m,现场试验时先浇筑C15找平混凝土,在10天后铺填砂浆,然后再浇筑不同级配及强度的碾压混凝土,碾压混凝土铺筑分四个条带,由于BW202AD的轮宽为1.2米,条带之间的搭接0.2米,为便于碾压,确定每个条带宽5米,其中A、B条带宽15米浇筑三级配碾压混凝土R90150F50,C、D条带宽10米浇筑二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8,靠模板边缘0.5米宽的三级配变态混凝土R90150和二级配变态混凝土R90200F100W8,共浇筑五层,总高度约为150cm。整个现场试验平面布置图如下图19-2。40mA条带三级配碾压混凝土R90150F50宽5米,靠模板侧0.5米为三级配变态混凝土R90150B条带三级配碾压混凝土R90150F50宽10米C条带二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8宽5米D条带二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8宽5米,靠模板侧0.5米为变态混凝土R90200F100W8图19-2碾压混凝土现场试验平面布置示意图(4)工艺试验内容1)碾压混凝土拌和工艺参数的试验确定在现场试验前35天,在右岸Ⅰ号混凝土拌和系统进行碾压混凝土投料顺序和拌和时间试验;投料试验选择三级配碾压混凝土R90150F50、富胶碾压混凝土R90200F100W8碾压混凝土进行,其中三级配碾压混凝土R90150F50选择三种投料顺序,富胶碾压混凝土R90200F100W8碾压混凝土选择二种投料顺序,拌和时间选择120s、150s和180s进行试验。各强度等级碾压混凝土投料顺序和拌和时间均需进行罐头和罐尾的VC值、含气量、7d、14d、28d抗压强度以及砂浆密度试验。最后根据试验结果选择确定碾压混凝土拌和投料顺序和拌和时间。2)低温季节碾压混凝土施工工艺参数试验第一到第三浇筑层,进行碾压参数与压实密度及连续升层允许间歇时间试验。第一层铺筑层厚为30厘米,在第一层的四个条带中,控制碾压混凝土机口VC值为5~8s,每个条带分为三个区,其中1区按无振2遍+有振10遍,2区按无振2遍+有振8遍,3区无振2遍+有振6遍进行碾压,碾压完后10min后测试其密度,其相对密实度不得小于98.5%。第二层铺筑层厚为40厘米,在第二层的四个条带中,控制碾压混凝土机口VC值为5~8s,每个条带分为三个区,其中1区按无振2遍+有振10遍,2区按无振2遍+有振8遍,3区无振2遍+有振6遍进行碾压,碾压完成后测试其密度;第三层铺筑层厚为20厘米,在第三层的四个条带中,控制碾压混凝土机口VC值为5~8s,每个条带分为三个区,其中1区按无振2遍+有振10遍,2区按无振2遍+有振8遍,3区无振2遍+有振6遍进行碾压,碾压完后10min测试其压实密度,其相对密实度不得小于98.5%。具体的现场布置图见图19-3。1区宽14米2区宽14米3区宽12米A条带无振2遍+有振10遍无振2遍+有振8遍无振2遍+有振6遍B条带无振2遍+有振10遍无振2遍+有振8遍无振2遍+有振6遍C条带无振2遍+有振10遍无振2遍+有振8遍无振2遍+有振6遍D条带无振2遍+有振10遍无振2遍+有振8遍无振2遍+有振6遍图19-3试验第一层示意图在试验过程中,每层的每种强度等级的碾压混凝土均需在机口取样做VC值、含气量、凝结时间、7d、14d和28d抗压强度;仓面需进行碾压混凝土VC值及凝结时间的检测。待浇筑后的混凝土龄期达15d后,在每个条带的每个区分别取孔径200mm的混凝土芯样12个,测试28d、90d、180d抗压强度、劈拉强度,28d、90d抗冻和抗渗,最终获得不同VC值、不同碾压遍数、不同层厚与碾压混凝土强度和密度的关系曲线。为了解碾压混凝土连续上升层的允许间歇时间,在第一到第四浇筑层的层面上设置成不同的间歇时间,其中第一到第二层间歇时间为8h、第二到第三层间歇时间为12h、第三到第四层间歇时间为16h,层间间歇时间可以根据仓面测试的混凝土凝结时间适当进行调整,但要控制在混凝土初凝时间以内(碾压混凝土凝结时间须满足现场施工的要求,并根据实测凝结时间值对其进行调整)。在混凝土到达15d龄期后,进行混凝土取芯,测试混凝土28d、90d层间接触面抗剪断强度和抗拉强度,并对层面部位进行分段压水试验,最后根据层面混凝土力学性能指标和压水试验结果,确定碾压混凝土连续上升层的允许间歇时间。3)现场原位抗剪断试验在第五浇筑层和第四浇筑层的层面上布置不同层间结合措施的原位抗剪试验,将仓面沿垂直于条带方向划分为四个区,每个区长10米,第一区为连续上升,第二区为初凝后铺砂浆上升,第三区为初凝后铺水泥掺合料浆上升,第四区为初凝后铺小级配混凝土上升,在混凝土浇筑完成后,未初凝前先预凿槽,在每个条带每个区各制作12块试件,在混凝土令期到达28d和90d后,再由监理工程师进行原位抗剪断试验。具体试验布置图见图19-4。A连续上升初凝后铺砂浆初凝后铺水泥掺合撩净浆初凝后铺小级配混凝土B连续上升初凝后铺砂浆初凝后铺水泥掺合撩净浆初凝后铺小级配混凝土C连续上升初凝后铺砂浆初凝后铺水泥掺合撩净浆初凝后铺小级配混凝土D连续上升初凝后铺砂浆初凝后铺水泥掺合撩净浆初凝后铺小级配混凝土图19-4原位抗剪试验示意图4)变态混凝土工艺试验在D条带靠模板侧0.5米侧进行变态混凝土工艺试验,在每一层分为三段,第一和第三段长14米,第二段长12米,试验时在第一段采用挖槽加浆,在第二段采用底层加浆,第三段采用插孔加浆。在试验过程中,在仓面取样测试变态混凝土的3d、7d、14d、28d、90d、180d、360d的抗压强度。在每一段布置3个直径150mm取芯孔,取芯一直从第五层打到第一层,对芯样进行描述和测试28d、90d抗压强度,并进行压
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