混凝土重力坝关键部位温控防裂探讨

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:王忠林
[导读] 摘要:在所有工程类型中水利水电属于基础类工程,而在水利水电项目之中混凝土重力坝属于关键部分之一,混凝土这种材料本就对于技术、操作等多方面要求较高,稍有不慎就容易发生裂缝,导致混凝土重力坝形成裂缝的主要原因便是温度。
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        摘要:在所有工程类型中水利水电属于基础类工程,而在水利水电项目之中混凝土重力坝属于关键部分之一,混凝土这种材料本就对于技术、操作等多方面要求较高,稍有不慎就容易发生裂缝,导致混凝土重力坝形成裂缝的主要原因便是温度。基于此,本文在解析混凝土重力坝特点与混凝土重力坝温控防裂特点之后,提出控制混凝土重力坝关键部位温控防裂的相关措施,旨在促使混凝土重力坝在水利水电项目中不再出现裂缝问题。
        关键词:混凝土重力坝;关键部位;温控防裂
        一旦混凝土重力坝在水利水电项目之中产生裂缝,就容易引发漏水事故,不仅会降低水利水电项目应用年限和安全性能,还可能对周围居民的人身安全与个人财产造成危害,因此,在水利水电项目中需要针对混凝土重力坝采取防裂措施,从而促使水利水电项目得以继续运行。因造成混凝土重力坝形成裂缝的主要原因便是温度因素,所以以下着重分析如何对各类温度展开有效控制,防止混凝土重力坝形成裂缝问题。
        一、混凝土重力坝特点
        所谓混凝土重力坝主要是指能够通过自身体积与重量形成抗滑效果,从而确保混凝土重力坝维持在稳定状态下。混凝土重力坝属于水利水电项目中常见坝型,自身特点较多如:其一,对于地质、地形、地貌等基础条件没有过高要求,自身适应能力较强;其二,可以轻易解决水利水电项目中泄洪情况,混凝土重力坝之间可以十分紧凑;其三,自身作用与效果十分明显,不仅可以保证坝体可靠、应用年限,还可以保证整个水利水电项目安全;其四,主要结构十分简单,所用材料种类较少,能够为施工操作提供诸多便利;其五,因混凝土重力坝主体结构不容易遭到损坏,所以不需要频繁对坝体进行维修,而且在维修过程中也因简单结构能够为维修工作提供一定方便[1]。
        二、混凝土重力坝温控防裂特点
        所谓混凝土重力坝温控防裂主要是指针对混凝土重力坝因温度所形成的裂缝展开防治。以下便提出几点混凝土重力坝温控防裂特点:其一,在对混凝土重力坝展开温控防裂时会形成水化热升反应,随之形成慢速度、低温度等特点,这种情况主要是因在调制混凝土比例时水泥份量较低,反倒是粉煤灰份量较高,这样所形成的混凝土就会比正常混凝土温度上升速度更慢,在温度方面的实际应力也会随之增加,在温度开始上升后实际温差约为10℃左右。或是当混凝土中防裂性能较高,与出现泛酸侵蚀时,都容易导致混凝土重力坝形成裂缝。其二,当混凝土重力坝开始形成裂缝时,可能因混凝土自身抗裂性能角度,对于这种情况可以通过温控防裂增加混凝土抗裂性能,并针对混凝土抗拉、抗裂等诸多性能设计展开重新调整与优化。其三,造成混凝土重力坝形成裂缝主要原因便是相关人员对于混凝土重力坝外表保护意识十分片面,仅注重混凝土重力坝施工前期的外表保护,当完成混凝土浇筑之后便没有人会在乎后期外表保护,但通过温控防裂便会增加所有人员对于混凝土重力坝后期外表的实际保护,并在所有环节之中落实裂缝预防与控制。在根本上而言,导致混凝土重力坝形成裂缝原因有三点,分别是:坝体基础存有温度差异、坝体上层与下层存有温度差异、坝体内部与外部存有温度差异,由此可知,核心重点便是温差,所以在实际操作之中都会通过温控防裂对混凝土重力坝展开预防与控制[2]。
        三、混凝土重力坝关键部位温控防裂措施
        1.控制浇筑高度
        在对混凝土重力坝关键部位展开温控防裂时,混凝土浇筑的实际高度需要根据工程要求与施工方案,再结合操作图纸标记地点展开分层浇筑,而且在对于基础部位与混凝土限制部位展开浇筑时,需要控制浇筑高度为两米之内,对于基础部位以外的其他部位浇筑高度可以控制为三米之内。

而且在浇筑过程中间隙时间需要按照工程需要的浇筑厚度展开调整与优化,通常间隙时间是七天,但如果工程对于温度控制标准较高,或是需要浇筑较厚部位,便可在七天基础上适当增加,此外,在此环节需要注意为了确保施工效率与进度,在增加间隙时间时最好将增加范围控制在三天之内[3]。
        2.控制材料温度
        在水利水电项目之中挑选混凝土重力坝核心材料时,最好优选自身水化热效果较低的水泥材料,而且为了切实保障混凝土重力坝整体质量以及水利水电项目标准与安全,需要适当降低水泥材料搅拌过程中水化热实际温度,针对混凝土配比中骨料级配进行调整与优化,并尽量减少混凝土配比中水泥材料实际份量,促使混凝土配比更加合理。除此之外,在完成混凝土搅拌之后,需要运输经过搅拌的混凝土时,也需要针对混凝土材料实际温度进行控制,除了需要科学规划运输车辆数量与搅拌强度以外,还需在运输车辆之中配备制冷与隔热功能,如有必要还可以针对混凝土材料展开喷洒操作。
        3.控制浇筑温度
        如果在夏季进行混凝土重力坝浇筑施工时,最好在浇筑仓库之中通过制冷装置会喷雾装置控制温度,并对人员与设施展开合理调度,促使人员与设施可以相互配合在最短时间内完成混凝土材料运输和浇筑操作,也可以通过预冷方式展开浇筑操作,这样也可以有效控制浇筑材料实际温度。而且在开始进行浇筑操作之前,还需要按照水利水电项目开展进度与施工量配备相关设施,增加浇筑材料入库速度与浇筑速度,切实降低浇筑材料在运输途中与浇筑途中,因长时间处于高温状态下经过暴晒导致浇筑材料温度过高。或是尽可能增加混凝土重力坝主体浇筑速度,在分层浇筑时减少间隙时间与处理,这种措施比较适合在气温炎热地区或季节中,通过赶工期来避免混凝土重力坝内部与外部形成温差[4]。
        4.控制冷却通水
        在混凝土重力坝中为了对混凝土材料冷却通水提供便利,需要按照施工阶段对于通水的实际需求展开设计与调整,明确通水管道材料、设置间距、水量大小等,但在设计环节中需要注意通水管道是否存有破损情况,以免在实际应用中出现漏水、堵塞等问题。而且需要定期委派专业人士针对通水管展开检查,确定通水管中水温与水量处于稳定状态,确保通水温度与混凝土重力坝温度标准相符。如果混凝土重力坝浇筑层实际厚度在两米之上时,需要在分层浇筑时安设冷却水管道,通常冷却水管道实际长度需要在250米之下,管道材料为高密聚乙烯材质。当混凝土重力坝进入到浇筑后期需要进行冷却通水时,需按照接缝灌浆操作综合设计,在冷却通水过程中需要平均两天更换进水与出水位置,并实时记录冷却通水实际情况,记录之中需要涵盖:进水与回水温度、冷却通水时间、管道支线实际流量等信息,帮助相关人员掌握冷却通水详情。
        结束语:综上所述,如今在大部分水利水电项目之中,混凝土重力坝基本都存有大小各不相同的裂缝,这些裂缝会严重降低混凝土重力坝耐久、抗渗等性能,因此,相关部门与相关人们都不能在忽视温度问题。并通过控制浇筑高度、控制此材料温度、控制浇筑温度等措施,切实在混凝土重力坝之中落实温控防裂,这样不仅混凝土重力坝裂缝问题得到有效解决,混凝土重力坝的实际效用得到保证,在水利水电项目之中继续发挥作用,还能促使水利水电项目效果更加理想。
        参考文献:
        [1]张瀚,陈建康,赵泽鹏.大温差地区碾压混凝土重力坝施工期温控防裂技术研究[J].中国农村水利水电,2018(12):161-164.
        [2]邓世顺,王振红,汪娟.大坝混凝土施工期温控措施的时间和空间优化[J].人民黄河,2019(8):124-128.
        [3]李涛,程鲲,王振红.高海拔大温差地区河床坝段施工期温控防裂研究[J].大坝与安全,2018,108(04):42-47.
        [4]李锋,陈浩,杨谢芸.高温多雨条件下碾压混凝土温控防裂研究[J].水电与新能源,2018(9):9-14.
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