三峡大坝温控防裂技术措施.doc

三峡大坝温控防裂技术措施1 优化大坝混凝土配合比，提高混凝土抗裂能力大坝混凝土配合比设计中选用具有微膨胀性的强度等级为 42. 5 的中热水泥，掺用缓凝高效减水剂和引气剂，在满足混凝土标号及抗冻、抗渗、极限拉伸值等主要设计指标前提下，尽量增大 I 级粉煤灰掺量，降低水胶比，并要求满足混凝土匀质性指标及强度保证率，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力三期工程大坝混凝土极限拉伸值较一、二期大坝混凝土有所提高，28 d 龄期极限拉伸值由 80 x10-6 提高至 85 x 10-6，90 d 龄期极限伸值由85 x10-6 提高至 88 x 10-62 控制大坝坝块混凝土最高温度a.三峡大坝混凝土浇筑仓面大、强度高，采用塔带机为主、门塔机为辅的施工方案为控制坝块混凝土最高温度不超过设计允许的最高温度，需采取降低混凝土浇筑温度、合理的层厚及间歇期、初期通水等措施严格控制混凝土运输时间和仓面浇筑坯层面覆盖前的暴露时间混凝土运输机具设置保温设施，使高温季节混凝土自拌和楼出机口运至仓面浇筑坯层被覆盖前的温度回升率不大于 0. 25，对三期工程大坝混凝土施工塔带机胶带 (长800~1050 m)输送预冷混凝土温度回升率进行分析计算，温度回升 4 ~6 ℃，回升率为 0. 17~0. 18，与测试结果基本一致。

b.在高温季节或较高温月份浇筑大坝混凝土时，采用预冷混凝土基础约束区混凝土除冬季 12 月至翌年 2 月自然入仓外，其他季节浇筑温度均不得超过 12~14 ℃( 相应的拌和楼出机口混凝土温度为 7 ℃ );脱离基础约束区混凝土 11 月至翌年 3 月自然入仓，其他季节浇筑温度不得超过 16~18 ℃(相应的拌和楼出机口混凝土温度不大于 14 ℃) 夏季浇筑能力要适应入仓强度要求，避免在中午高温时间浇筑高温季节浇筑混凝土表面采取流水养护措施，可使混凝土早期最高温度降 1. 5℃左右3 大坝基础约束区混凝土避开在夏季浇筑通过对大坝混凝土温度应力计算成果分析，结果表明，若在夏季浇筑基础约束区混凝土则坝体水平受拉区范围较大，坝段各块基础约束区都呈受拉状态，大于 1. 0 MPa 的拉应力在距基岩面 8.0~10.0m 的区域，最大值均发生在距基岩 1. 0 m 的部位，即第 1 层 2.0m 厚的混凝土内;坝段各块水平拉应力较大，后期通水结束后，坝段第 3 块(丙块)基岩面附近的最大水平拉应力均为 2. 1 MPa,稳定温度时的最大水平拉应力为 1. 9 M Pa,混凝土存在产生裂缝的风险因此，浇筑大坝基础约束区混凝土应安排在 8 月份以后。

设计针对三峡大坝基础岩体的特点，在总结二期工程大坝基础采用浇筑找平混凝土(厚 0. 3 m 左右) 封闭式固结灌浆实践经验的基础上，三期工程大坝建基岩体大部采用浇筑找平混凝土封闭式固结灌浆，对建基岩体裂隙发育及边坡部位仍采用引管进行有盖重固结灌浆2003 年 6~9 月完成了大坝基础固结灌浆，为 10 月份大面积浇筑基础约束区混凝土创造了条件2004 年 5 月，混凝土全部脱离基础约束区4 大坝混凝土浇筑采取合理的浇筑层厚及间歇期a.浇筑层厚基础约束区一般在 11 月至翌年 3 月采用的浇筑层厚为 1. 5}~2. 0 m，4~10月采用的浇筑层厚为 1.5m;脱离基础约束区一般的浇筑层厚为 2. 0m三期工程大坝非约束区混凝土浇筑层厚经过温控分析计算后，采用全年 3.0m 层厚的施工方案，使大坝混凝土提前半年于 2006 年 5 月全线浇筑至设计高程 185 m温控措施为：①在 3. 0 m 浇筑层中埋设水管 (间距 1.5m x1.5m)②12 月至翌年 2 月浇筑混凝土自然入仓，浇筑温度不高于 10 ℃，初期通江水进行冷却；3 月和 11 月控制混凝土浇筑温度不高于 14 ℃ ，4 月和 10 月浇筑温度不高于 16 ℃ ,5~ 9 月浇筑温度不高于 18 ℃，初期通 6~8℃的制冷水进行冷却。

③3.0m 层厚混凝土浇筑时层间间歇采用 9 ~10 d，在备仓保证的情况下可适当缩短层间间歇期b.层间间歇期应严格控制大坝大体积混凝土浇筑的层间间歇期和墩、墙等结构混凝土浇筑的层间间歇期，使其不少于 3d，也不宜大于 10d5 控制大坝混凝土施工程序并合理安排施工进度a.基础约束区混凝土、导流底孔、深孔、排漂孔、尾水管及排沙孔等重要结构部位，在设计规定的间歇期内连续均匀浇筑上升，不得出现薄层长间歇期;其余部位基本做到短间歇连续均匀地浇筑上升b.相邻的浇筑块高差不大于 6~ 8 m，相邻坝段高差不大于 10~12 m6 大坝混凝土浇筑层面长间歇期的防裂措施大坝右厂房坝段的钢管坝段由于钢管安装及其备仓等原因，有些浇筑层面的间歇时间较长，如右厂 15~20 号钢管坝段甲块高程 106.5 m 层面的浇筑间歇期约为 60 d，右厂 21 ~25 号钢管坝段甲块高程 106.5 m 层面的浇筑间歇期约为 40 d对长间歇浇筑面采取的防裂措施如下:a.长间歇面层 5℃m 二厚浇筑纤维混凝土在长间歇面浇筑层的最后一个坯层(厚 50 cm)的混凝土中掺质量浓度为 1 kg/ m3 的聚丙烯纤维。

b.大坝上游面 4. 0 m 范围和坝块顺水流向中部 1/ 3 坝块面积布置 1 层钢筋网大坝上游面 4.0m 范围内沿坝轴线方向的钢筋采用 Φ5@ 20，顺流方向的钢筋为 Φ22@ 20, L 为 4m及 5m(交错布置);坝块顺水流向中部 1/ 3 坝块面积布置的钢筋网为 Φ25@ 20，顺水流方向相邻钢筋错距为 1. 0m钢筋网距坝块边线的距离为 5 cm，距收仓面顶面的距离为 6 cm7 大坝混凝土通水冷却a.初期通水对于采用预冷混凝土浇筑坝体时，在高温季节最高温度仍可能超过设计允许值者，应采取初期通水冷却措施以削减混凝土最高温度(据计算，坝体设计允许最高温度在 6~8 月小于或等于 33 ℃ 、5 月和 9 月时小于或等于 31 ℃，相应月份的混凝土浇筑温度为 12~14 ℃，均需进行初期通水冷却 )对于基础约束区和导流底孔部位，当高温季节采用预冷混凝土浇筑时，最高温度未超过设计允许值者也宜进行初期通水冷却，以确保坝体最高温度在允许范围内初期通水应采用 6~8℃的制冷水，通水时间为 10~15 d，并在混凝土收仓后 12h 内开始通水，且单根水管通水流量不小于 18 L/ min 。

b.中期通水对于高温或较高温时段浇筑的大体积混凝土，应进行中期通水，以削减坝体混凝土的内、外温差中期通水开始时间如下:凡当年 5~8 月份浇筑的混凝土，应于 9月开始进行中期通水;4 月及 9 月份浇筑的，于 10 月初开始进行中期通水;10 月浇筑的混凝土于 11 月初开始进行中期通水中期通水采用江水进行，通水时间为 1.5~2.5 个月，以混凝土块体温度达到 20~22℃为准，单根水管通水流量应达到 18~25 L/ min c.填塘、陡坡部位通水在混凝土收仓 1 一 2d 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 月一般采用 8~10℃制冷水，其余季节采用江水，通水时间以混凝土块体达到或接近基岩温度(18~20 ℃) 为准单根水管通水流量不小于 18 L/min d.“个性化通水，和初、中期通水细化初期通水的作用是降低大坝混凝土的早期最高温度，控制混凝土最高温度不超过设计允许的最高温度中期通水是将大坝混凝土温度在入秋前降至 20~22 ℃,以减小内外温差，防止冬季大坝混凝土遇寒潮而产生裂缝设计通过对一、二期工程大坝混凝土产生裂缝的原因分析后认为，大坝混凝土在入秋后冷却至20~22 ℃，冬季遭遇气温骤降仍使大坝混凝土内外温差过大，尤其是保温不及时而产生裂缝。

为此，三期工程大坝混凝土通水冷却对初期和中期通水进行了深入研究和细化并推行“个性化通水”方案①个性化通水” 对高标号、高流态混凝土等个别水泥用量较多的部位埋设测温管，采用加密布置冷却水管，并在初期实施了大流量通水(25~30 L/m)，待最高温度出现后改为小流量通水(18~20 L/m 词的冷却措施，有效控制大坝内部混凝土的最高温度，并防止对混凝土冷却过速②初、中期通水分季节区别在高温季节浇筑的混凝土，初、中期通水分别进行，并将初期通水时间延长 5~10 d，适当降低最高温度;对 9 月份以后浇筑的混凝土则初、中期通水连续进行③加大中期通水效果在做好混凝土表面保温工作的同时，将中期通水时间提前10 d 开始，将越冬坝体混凝土温度由 20 ~ 22℃调整为 18~20 ℃8 大坝混凝土表面保护三峡大坝暴露面大，坝址气温骤降频繁，更突出了表面保温的重要性为此应根据设计表面保护标准确定不同部位、不同条件的表面保温要求，并应重视基础约束区、上游面及其他重要结构部位的表面保护尤其应重视防止寒潮的冲击所有混凝土工程在最终验收之前都必须加以维护及保护，以防损坏浇筑块的棱角和突出部分应加强保护三峡三期工程大坝各部位主要保温要求如下:①临时暴露面，如大坝横缝侧面、仓面仍采用聚乙烯塑料卷材外套彩条布保温材料，但厚度由原来的 1.5~2. 5cm 改为 2.0~3.℃m。

②大坝上、下游面为永久暴露面，采用聚苯乙烯泡沫板(导热系数不大于 0. 042W/ (m.K)，粘贴于混凝土表面保温大坝上游面高程 98.0m 以下及基础约束区，外贴厚 5. 0 cm 的聚苯乙烯板其余部位外贴厚 3. 0 cm 的聚苯乙烯板， ’大坝下游面及需经历 1 个冬季的钢管槽侧墙等部位，外贴厚 3. ℃m 的聚苯乙烯板③刚孔口异性部位采用喷聚氨 }a(厚 1.5cm)发泡保 I} o④冬季浇筑的混凝土，收仓后 3~5 d 进行保温9 大坝混凝土养护养护一般应在混凝土浇筑完毕后 12~18h 及时采取洒水或喷雾等措施，使混凝土表面经常保持湿润状态对于新浇筑混凝土表面，在混凝土能抵御水的破坏之后，立即覆盖保水材料或采取其他有效方法使其表面保持湿润状态混凝土体的所有侧面也应采取类似的方法进行养护混凝土连续养护时间不少于 28 d10 大坝混凝土施工监控实行天气、温度控制、间歇期 3 个预警制度中国长江三峡工程开发总公司工程建设部在大坝混凝土施工监控方面，创造性地建立了天气、温度控制、间歇期 3 个预警制度a.天气预警高温与气温骤降预警、降雨预警、雷电大风预警三峡工程开发总公司气象预报中心每天全天候向各施工、监理、设计单位有关人员发布气象信息，以合理安排大坝混凝土施工和科学落实温度控制及防裂措施。

b.温度控制预警混凝土浇筑温度回升过快预警，敦促拌和楼骨料预冷系统加强控制，确保骨料预冷效果;实测仓面浇筑温度距设计允许值 2~3℃ 预警，敦促现场加强保温被覆盖、启动喷雾、加快混凝土入仓强度等，且连续 3 个测点(持续 1h 浇筑温度) 超温实行停仓制度;通过测温管监测，混凝土初期水化热温升过快或最高温度距设计允许值 2~3℃预警，采取加大通水流量、仓面流水养护、优化混凝土配合比等措施c.层间浇筑间歇预警制度低温季节大坝甲块浇筑间歇按 7d 预警，乙、丙块浇筑间歇按 10 d 预警通过控制层间浇筑间歇期，可以合理调配资源，使大坝整体均匀薄层连续上升;适当的浇筑间歇期既有利于浇筑块散热，同时可减少受气温骤降袭击的机会，控制相邻坝块高差，有利于纵缝张开进行接缝灌浆。