维普资讯 http://www.cqvip.com 增刊 ２００２年６月 广东水利水电 ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧ ＷＡＴＥＲ ＲＥｓ０ＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲ０ＰＯＷＥＲ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ＪＵＮ瑚２ 混凝土面板堆石坝二期混凝土防渗面板的夏季施工 马满胜 （广东省水利水电第二工程局，广东增城摘５１１３４０） 要：针对混凝土在夏季高温条件下施工的不便与困难，提出了相应的降温的措施，并在工程中实践，证明可行。 文献标识码：Ｂ 关键词：混凝土面板堆石坝；防渗面板；夏季施工 中图分类号：ＴＶ５２ １工程概述 ２．４施工方法的确定 ２．４．１施工方法选择 高塘水电站位于广东省怀集县白水河上，是白水河梯级开 发的龙头电站，为引水式电站。枢纽建筑物主要由大坝、溢洪 道、引水系统、发电厂房和开关站组成。大坝为混凝土面板堆石 因为面板的设计坡度为１：１．４，且面积大，长度较长，用普 通的装模、浇筑混凝土的方法是非常困难的。据一期面板的施 工经验及其他面板坝的施工方法，采用滑模施工法。 因面板有１２ ｍ宽和６ ｍ宽两种类型，为加快施工进度，制 作了长度为１４ ｍ和８ ｍ两种规格的滑模，便于两块面板同时进 行混凝土浇筑。 ２．４．２施工时间的选择 坝，坝底高程３ｌ３．５ ｎｌ，坝顶高程４２４．３ ｎｌ，最大坝高１１０．８ ｎｌ，坝 顶宽８．０ ｍ，坝顶长２８８．３ ｍ。坝体上游坝坡为１：１．４，坝面采用 钢筋混凝土防渗面板，其厚度沿高程变化按 厚摩）＝０．３＋ ０．００３ 坝高）确定，面板内设置双层钢筋，并按６ ｎｌ和１２ ｎｌ两种 间距分缝。 坝体填筑共分４个阶段进行，第一阶段：从坝基础～ ３８６ ｍ；第二阶段： ３８６ ｍ～Ｖ４０８ ｍ；第三阶段： ４０８ ｍ～ ４２１ ｍ； 第四阶段：Ｖ４２１ ｍ～ ４２３ ｍ。与之相应的防渗面板混凝土施 由于二期面板是在高温季节施工，为确保面板混凝土的施 工质量，选择混凝土的浇筑时间为ｌ９时开仓，次日９时以前结 束（共１４ ｈ）。 施工时间选择依据是：二期面板的最大长度为３０．４ ｍ，滑模 提升的速度平均２．２ ｍ／ｈ，正常情况下，浇筑面板最长用时Ｔ： （３０．４／２．２）ｈ：１３．８ ｈ。现有拌和楼的生产能力为２０ ｒｎ３／ｈ，如同 时浇两块面板（１２ ｍ和６ ｍ），其施工强度为（１２×０．３９×２．２）ｍ３ ：１０．３ ｍ］和（６×０．３９×２．２）ｍ３＝５．１５ ｍ］，合计为ｌ５．４５ ｍ］，小 于拌和楼的生产能力。 工分三期，第一期：从坝基础～ ３８２ ｍ；第二期： ３８２ ｍ～Ｖ４００ ｍ；第三期：Ｖ４００ ｍ～Ｖ４２０．３６ ｍ（面板结束）。坝体填筑与相应 的面板施工交叉进行，第四阶段的坝体填筑待坝前防浪墙施工 完成后进行。 第二期面板混凝土的浇筑从２００１年７月中旬开始至８月 底结束，正是一年中气温最高的时期，高温对于浇筑防渗面板这 种薄壁的混凝土是极其不利的，这就要求施工单位采取切实可 阿 面板缝砂浆找平、铺ＰＶＣ止水带 止水铜片的安装 做钢筋架、安装钢筋 行的措施，以保证混凝土的施工质量。 ２二期混凝土防渗面板的施工 ２．１施工计划要求 按施工进度计划和业主的要求，高塘水电站二期面板（ ３８２ ｍ～Ｖ４００ ｍ）浇筑，计划安排在２００１—０７—１５～２００１—０９— ０５施工。面板混凝土总量约２ ７００ ｍ３，钢筋约２４０ ｔ。 ２．２施工时的不利因素 七月、八月的气温正是全年的高温天气，日最高气温达 ３８￣Ｃ左右，夜晚最低气温为２２￣Ｃ左右，昼夜温差较大，这给面板 混凝土的浇筑、保湿与养护提出了很高的要求。 进行二期面板施工时，右岸溢洪道的交通桥已经完工，桥面 高程为４２３．５ ｍ，当时的坝体填筑高程约４Ｏ８ ｍ，对混凝土的运输 有一定的困难，存在混凝土的垂直转运问题。 ２．３面板的施工程序 面板的施工程序见图１。 图１ 豳。 收稿日期：２００２—０６—０７ ， 作者简介：马满胜（１９７１一），男，助理工程师，大专，从事水利水电工程施工工作。 ・ １９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年６月 增刊 马满胜：混凝土面板堆石坝二期混凝土防渗面板的夏季施工 Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ＪＵＮ ２００２ ３混凝土防渗面板夏季施工措施 掺量：经试验根据气温的不同选用的掺量为水泥用量的０． ３％～０．５％。 ３．１控制混凝土拌和物的温度 ３．１．１选用合适的外加剂 在二期面板施工期间，使用了广州建宝新型建材有限公司 生产的建宝牌ＦＤＮ系列混凝土外加剂，ＦＤＮ一４４Ｏ缓凝高效减水 剂 其主要成份为Ｇ一磺酸甲醛高缩合钠盐的复合型缓凝减水 剂。它具有对水泥分散性好、降低水泥水化热、低引气性及早期 缓凝等特点，且具有减水率高，早强、增强效果好，尤其适合于配 制大流动性的混凝土。施工中，掺入ＤＩ｛ｑ引气剂来解决这一问 题。ＦＤＮ一４４Ｏ具有如下几个方面的主要技术性能。 掺入方法：将ＦＩ）Ｎ一４４Ｏ粉剂先溶解成溶液，计量后通过胶 管输送至拌和机内与水、骨料、水泥等一起拌和。 ３．１．３降低骨料温度 在料仓搭设遮阳蓬，避免骨料在阳光下曝晒。 ３．１．４控制拌和用水的温度 抽取水温在２０℃左右的流动的山泉水作为拌和用水。 ３．２混凝土运输过程中的温度控制 混凝土的运输流程：拌和楼拌好的混凝土一自卸汽车运至 交通桥头处的集中料斗一混凝土搅拌车一经溜槽溜进仓面。 白天浇筑混凝土时，自卸汽车设遮阳布，溜槽表面在高温时 段用帆布覆盖，避免受阳光暴晒而导致混凝土拌合物的温度升 高与水分的过分蒸发。 从施工时记录的数据看，经采用以上的施工措施后，混凝土 减水作用：在同配合比、同坍落度的条件下，ＦＤＮ一４４Ｏ的减 水率随掺量的增加而增大，掺量为水泥重量的０．４％时，减水率 达１４％左右。 早期缓凝作用：掺用ＦＩ）Ｎ一４４Ｏ的混凝土，其初凝时间比不 掺者延长２ ｈ～３ ｈ，适合于炎热气候条件下使用，这一点恰好适 合在高温季节进行混凝土防渗面板的施工。 的浇筑温度得到了有效的控制。 早强作用：在同配合比、同坍落度的条件下，掺用ＦＤＮ一 ４４Ｏ，可使混凝土的１ ｄ、３ ｄ、７ ｄ强度提高３０％一５０％，２８ ｄ强度 提高１５％～２０％，在同强度条件下可节约水泥１０％左右。混凝 土浇筑后，较短时间内的强度虽无法统计，但依此推断一定比不 掺外加剂时有所提高，这一点对滑模施工很有利，可提前拖模上 升。 延缓温峰作用：由于掺用ＦＤＮ一４４Ｏ的混凝土比不掺时节 ３．３混凝土浇筑完成后的降温养护措施 由于白天气温特别高，二期面板混凝土都是利用傍晚及夜 里进行浇筑。一般在第二天早上９时左右浇筑完成，此时的气 温大多在２４℃左右，这样的气温对刚浇好的面板混凝土无不利 的影响，但随着时间的推移，中午及下午的气温逐渐升高，正午 室外最高气温高达４２℃，如此高的温度对刚浇好的面板混凝土 极其不利，很容易形成表面及至深层的裂缝，混凝土浇筑完成后 的降温措施不容忽视。 在每块面板的混凝土浇筑完成后，要及时覆盖麻袋（用小铁 线将麻袋编织在一起，成帘状），并布设好洒水胶管，及时洒水养 护，且要求麻袋一直保持湿润，直到下闸蓄水。因某些客观原 因，混凝土不能在第二天早上９时左右完成浇筑的，对滑模后已 浇成形的混凝土，除用彩条布覆盖外，还要及时用多孔、细孔喷 水管向空中喷水（相当于喷雾降温），以防止温度的升高。 约了水泥，减少了水化热，从而使混凝土的内部温升有所降低． 延缓温峰的出现，因此可降低混凝土的温度应力，提高其抗裂性 能，这一点对防渗面板尤为重要。 保塑作用：掺用ＦＤＮ一４４Ｏ的混凝土，在规范时间内坍落度 损失小，有利于解决集中搅拌、长距离运输及施工的中间交接等 问题。这一特性很好地解决了二期面板混凝土施工过程中需在 交通桥处垂直转运的问题。 ３．１．２外加剂的掺量及掺入方法 ０：００ 时间 ００ｌ一０７—２８—５：００ ２ＯＯｌ一０８—０ｌ—ｌ０：００ 图２面板水化热过程线 ４面板施工完成后的检查及观测结果 员、指挥部技术人员及施工单位技术人员的共同参与检查。在 左ＭＢ１高程为３９６ ｍ处有１条２ ｍ长表层细小裂缝，缝隙宽小 于０．２ ｍｉｎ。 （下转第２２页） ４．１高塘大坝二期面板裂缝检查情况 用济南光学仪器厂生产的ＪＣ１０读数显微镜，由工程监理人 ・２０・ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２ＯＯ２年６月增刊 陈小文：ＲＴＫ—ＧＰＳ测量技术在河口疏浚整治工作中的应用 Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ＪＵＮ ２００２ 流动站沿航线进行过程中，ＧＰＳ天线和测深器时时接受测 ４数据处理与输出 点的三维数据，由流动站中的计算机存储。测点ｚ向坐标值的 采集，由流动站测量出测深仪探头至测量区该点水下河床的距 离，根据测量船上ＧＰＳ接受的高程和ＧＰＳ天线至测深仪滩探头 的距离，自动推算水下地形的高程，从而实现时时动态无验潮采 集高程数据。河床高程数据采集如图２所示。 在该工程中，采用的配套软件是美国ＨＹＰＡＣＫ软件。它具 有导航、原始数据接受处理以及内业数据处理和多种输出等功 能。内业数据处理的过程为：ＨＹＰＡＣＫ软件可对原始数据进行 去伪、筛除处理，得到所需要间距的点的三维坐标编制数据，根 据这些数据，ＨＹＰＡＣＫ软件可自动建立测区水下地形的数学模 型，在其中加载上设计断面坐标参数，至此，就输出你所需要的 测区的水下地形图或任意间距的断面图，并可任意计算各种工 程量。 ５结语 ＲＴＫ—ＧＰＳ测量技术弥补了传统测量技术的缺陷，实现了 时时动态（无验潮）测量，克服了水尺读数的人为误差，大大提高 了水下地形测量的测量精度，也加快了施测速度，消除了水下地 形测量的争议，为工程施工控制、工程量报验、竣工验收以及合 同管理带来了极大的方便。 图２ ＲＴＫ—ＧｌＪｓ水上测量数据采集原理图 马满胜：混凝土面板堆石坝二期混凝土防渗墙面板的夏季施工 （上接第２０页） 左ＭＢ４高程３９４ ｍ处有ｌ条１０ ｃｍ长表层细小裂缝，缝宽小于 ０．３ ｏｔｎｉ。右ＭＢ９高程３９７ ｍ处有ｌ条ｌ ｍ长表层细小裂缝，缝 内温度沿厚度方向线性分布，当水化热温升使面板中部混凝土 温度达到最高的４７．９￣Ｃ时，板底温度为４２．１℃，面板表面温度 为４１．５￣Ｃ，则沿面板厚度混凝土温度的分布函数为： Ｔ（Ｚ）＝４７．９＋（４７．９—４２．１）×ｚ／０．２ —０．２＜ｚ＜０ Ｔ（Ｚ）＝４７．９－（４７．９－４１．５）×ｚ／０．２ ０＜ｚ＜０．２ （４） （５） 宽小于０．３ｍｍ。其他部位都无裂缝。 ４．２混凝土面板水化热温升观测结果及分析 利用埋设在二期混凝土面板厚度中部的应变计ｓ２—３—２ 和埋设在同一位置其底部的无应力计Ｎ６可测到混凝土的水化 热温升，同时测量混凝土的表面温度，并进行对照比较 以下通 过对面板的几个特征温度的变化规律进行观测，绘制相应的过 程线如图２所示。 求得Ａ＝４４．８５；Ｂ＝一１．５ 混凝土早期弹模较低，取Ｅ＝１．８５×］０４ ＭＰａ， ＝１／６，ｎ＝ｌ ×１０ ／℃，代入式（１）的温度应力公式，得面板各部位的温度应 力为： 表＝０．６７７ ＭＰａ； 中＝一０．６７７ ＭＰａ； 底＝０．６６７ ＭＰａ 早期混凝土抗拉强度未达到最大，水化热温升沿面板厚度 不均匀分布引起的温度应力，在面板混凝土表面拉应力达到０． 由图２可见面板混凝土温升过程中，底部温升比中部温升 有滞后现象，水化热温升过程中面板底部混凝土同中部混凝土 之间最高温差为５．８℃，面板表面混凝土和中部混凝土之间最 ６７７ ＭＰａ，有可能在其表面拉裂。同时根据水化热引起的面板不 同时刻的应力分布规律：在自由板表面，初期为拉应力，随时间 的推移，拉应力逐渐减小，然后转变为压应力。而在板的中心初 高差为６．４￣Ｃ 面板散热过程中，其底部混凝土温降也滞后于 中部混凝土的温降，此时底部混凝土温度同中部混凝土温度最 高温差为２．５℃。 由于面板混凝土散热条件不一致，导致水化热温升过程中 混凝土面板温度分布不均匀，这种温度的不均匀分布使面板产 生温度应力。混凝土面板可以看作薄板结构，在薄板结构中由 期受压，后期受拉。所以由于温度产生的表面拉应力，只要在初 期不将面板拉裂破坏，后期对面板的影响不大。同时，由于该工 程的混凝土面板施工在气温较高的时候进行施工，面板混凝土 绝对温度较高，因此，通过采取各种有效措施，加强了面板混凝 土的养护工作，以保证面板混凝土质量。 于板内温度分布不均匀产生的温度应力计算公式为： ＝Ｅ×（Ａ＋Ｂ× Ｔ（Ｚ））×ｎ／（１一 ） （１） （２） （３） Ａ＝ Ｔ（Ｚ）ｄｚ／（２Ｌ） Ｂ＝３× Ｔ（Ｚ）×Ｚｄｚ／（２Ｌ ） 式中 Ｅ——弹性模量； ——泊桑比；ｎ——线涨系数。 ｓ２—３—２和Ｎ６测点处混凝土面板厚度为０．４ ｍ，假定面板 ・ ２２・