大体积混凝土温控手册Word文件下载.docx
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2.温度控制标准
2.1准稳定温度
根据三维有限元计算结果,大体积混凝土准稳定温度如表2-1、表2-2。
表2-1结合段准稳定温度(最低)
温控分区
混凝土分区
准稳定温度(℃)
强约束区
底板及齿槽
11
弱约束区
边墙(距底板8m范围)
8
表2-2上、下游段明渠准稳定温度(最低)
左底板及齿槽
右底板及右边墙
左边墙(距底板6m范围)
2.2允许基础温差
根据有关规范及混凝土性能试验成果,为防止发生贯穿裂缝,经分析计算拟定大体积混凝土基础容许温差如表2-3~表2-4。
表2-3结合段基础约束区混凝土允许基础温差
允许基础温差(℃)
17
19
表2-4上、下游段明渠基础约束区混凝土允许基础温差
20
24
2.3内外温差标准
根据内外温差应力分析结果,大体积混凝土内外温差标准为≤16℃。
2.4上、下层温差标准
上、下层温差按15~17℃控制。
2.5最高温度控制
对混凝土允许最高温度规定见表2-6~表2-7。
表2-6结合段容许最高温度单位:
℃
月份
5~9
3月中下旬,4,10
11~2,3月上旬
28
28(表面保护后)
≤28(保温后)
27
27(表面保护后)
≤27(保温后)
自由区
边墙(距底板8m范围外)
32
30(表面保护后)
≤30(保温后)
注:
3月中下旬、4月、10月浇筑的混凝土,在浇筑过程中加强表面保护
表2-7上、下游段容许最高温度单位:
3月中下旬,4,10
30
左边墙(距底板6m以上)
3月中下旬、4月、10月浇筑的混凝土,在浇筑过程中加强表面保护。
2.6表面保护标准
低温季节(11~次年3月上旬)浇筑混凝土,采取模板内衬保温材料,使混凝土表面放热系数不大于β≤6.3kJ/㎡.h.℃。
气温骤降来临之前,对龄期未满28天的混凝土采用β≤10.8kJ/㎡.h.℃的保温材料进行全面保护,并对棱角部位采取加强措施。
3月中下旬、4月和10月日变差大,混凝土浇筑过程中采用β≤10.8kJ/㎡.h.℃的保温材料进行保护。
明渠运行过程中,明渠左边墙外侧面需采取混凝土表面放热系数不大于β≤6.3kJ/㎡.h.℃的保温措施。
3.温度控制措施
3.1混凝土原材料及混凝土基本要求
(1)水泥
大体积混凝土宜采用中热P.MH42.5水泥。
若采用普通硅酸盐水泥,需进行温控复核。
无论采用何种水泥,进入拌和楼的水泥温度不应高于60℃。
(2)骨料
粗骨料高温季节(5~9月)采取遮阳、低温季节(11~次年3月上旬)采取保温措施,骨料料堆高度要大于6m,地笼取料,使得粗骨料温度高温季节不高于月平均气温,低温季节骨料不冻结、堆料中下部骨料温度不低于3℃。
细骨料要常年采取遮雨措施,防止雨水进入成品砂堆,同时低温季节采取保温措施。
(3)混凝土基本性能要求
混凝土28d龄期极限拉伸值不小于0.85×
10-4,同时28天龄期抗压强度标准差α值应小于4.0Mpa,28天龄期抗压强度不低于强度标准值的百分率Ps应大于90%。
3.2浇筑分层与间歇期
底板混凝土浇筑层厚1.5m,边墙混凝土浇筑层厚3.0m,最小间歇期5~7天,最大层间歇期不宜超过21d。
3.3混凝土出机口温度
(1)基础约束区5~9月混凝土出机口温度不高于10℃,11月~次年3月上旬混凝土出机口温度不低于10℃,具体参见表3-1~表3-2所示。
(2)要求对混凝土骨料采用风冷等措施进行预冷,并采取加片冰、加制冷水拌和等措施以降低混凝土出机口温度;
在日平均气温低于5℃时,浇筑混凝土应采取加热水拌和等措施提高混凝土出机口温度;
当日平均气温稳定在-5℃以下时,应将骨料加热。
表3-1结合段各月允许出机口温度单位:
部位
11~2月,3月上旬
3月中下旬,4月,10月
5~9月
≥10
自然
≤10
表中“自然”指不采取预冷或预热措施,自然条件下进行拌和混凝土,但夏季是按料堆高度大于6m,地笼取料并且料堆有遮阳、洒水措施。
下同。
3.4混凝土浇筑温度
由于加查属于高原气候,高温季节太阳辐射强,此外混凝土在运输、平仓过程中不可避免有温度回升,因此,采用综合措施减少运输过程中温度回升,从出机口到仓面,入仓温度夏季回升一般控制在1℃以内。
低温季节混凝土出机后,从出机口道仓面,入仓温度回落一般控制在1℃以内。
(1)要求高温季节控制混凝土从出机口至上坯混凝土覆盖前的温度回升值不超过4℃,低温季节控制混凝土从出机口至上坯混凝土覆盖前的温度回落值亦不超过4℃。
浇筑温度按表3-4及表3-5所示值控制。
(2)高温季节,尽量避免高温时段浇筑混凝土,应充分利用早晚及夜间气温低的时段浇筑;
低温季节,尽量避免夜间浇筑混凝土,应充分利用白天浇筑。
(3)当浇筑仓内气温高于25℃时,可进行仓面喷雾,上层混凝土浇筑准备工作开始,以降低仓面环境温度。
喷雾时水分不应过量,要求雾滴直径达到40μm~80μm,以防止混凝土表面泛出水泥浆液。
(4)本工程每年11月初~翌年3月上旬,日平均气温低于5℃,混凝土即进入低温季节施工。
混凝土施工要采取措施,混凝土的浇筑温度不能低于6℃。
同时在基岩面上或老混凝土上浇筑混凝土前,应检测表面温度,如为负温,应加热至正温,并且深度不小于10cm。
(5)夏季混凝土浇筑,每一坯层(0.5m左右)浇筑完毕在上一层覆盖前,每天高温时段采用覆盖保温被或导热系数≤0.044W/m·
℃3cm厚的聚苯乙烯泡沫材料,以减少混凝土温度倒灌。
表3-4结合段各月允许浇筑温度单位:
≥6
月均气温+2
≤14
表3-5上、下游段各月允许浇筑温度单位:
3.5表面保护和养护
(1)3月中旬~10月,新浇混凝土层面应采用湿养护法进行大于28天的养护,对于侧面,保持持续湿润,养护从混凝土终凝后即开始洒水养护,养护应全面且不间断的进行,避免干湿交替,模板与混凝土表面在模板拆除之前及拆除期间亦应保持潮湿状态。
养护结束后应粘贴导热系数≤0.044W/m·
℃、3cm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。
对于底板混凝土浇筑层上表面,混凝土终凝后采用蓄水流水养护散热,其他部位混凝土浇筑层上表面采用洒水保湿养护,直到上一层混凝土开始浇筑。
同时3月中旬、4月、10月属常温季节,由于该时段月平均气温6~10℃,一般不需要采用预冷混凝土,但该时段日变差大,浇筑的混凝土受内外温差制约比较突出,需采取表面保护措施。
采取拆模后立即采用土工膜覆盖,再粘帖3cm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。
(2)低温季节(11月~2月,3月上旬)浇筑的混凝土,采用模板内衬保温材料(一层土工膜和3cm厚聚苯乙烯泡沫塑料板)进行施工,并采取措施使保温材料拆模后牢固紧密地固定在混凝土侧面。
每层混凝土浇筑结束,在其上表面采用一层土工膜和3cm厚聚苯乙烯泡沫塑料板压紧覆盖。
(3)气温骤降期间应暂停湿养护,对龄期未满28天的混凝土采用导热系数≤0.044W/m·
℃、3cm厚聚苯乙烯塑料泡沫材料进行全面保护,并对棱角部位采取加强措施。
(4)冬季浇筑的混凝土应适当推迟拆模时间,气温骤降期间不允许拆模。
(5)廊道等孔洞部位在低温季节或寒潮来临之前应进行保温封闭。
(6)在明渠运行期,为防止太阳辐射对左边墙混凝土的影响,可对边墙外侧采用保温材料进行保护,要求粘帖牢固。
明渠内廊道、孔洞等需要在入冬前进行封闭保温。
3.6各部位综合措施汇总
将各部位不同季节温控措施汇总如表3-7~表3-8。
表3-7结合段综合温控措施单位:
Tmax=28降低出机口温度,水管冷却
Tmax=28自然拌和,水管冷却,表面保护
Tmax=28(保温后)热水拌和,保温
Tmax=27降低出机口温度,水管冷却
Tmax=27自然拌和,水管冷却,表面保护
Tmax=27(保温后)热水拌和,保温
Tmax=32自然拌和,水管冷却
Tmax=30自然拌和,水管冷却,表面保护
Tmax=30(保温后)热水拌和,保温
表3-8上、下游段明渠综合温控措施单位:
11月~2,3月上旬
Tmax=30降低出机口温度,水管冷却
Tmax=32降低出机口温度,水管冷却
4.通水冷却
4.1一般要求
4.1.1水管材质
(1)明渠混凝土的冷却水管采用高导热HDPE塑料管,固结灌浆盖重范围内采用焊接钢管
(2)主管采用钢管,支管规格为:
内径为28.00mm,壁厚2.00mm,外径32.00mm。
HDPE塑料冷却水管为专用管材,除应满足给水用高密度聚乙烯(HDPE)管材相关国家标注要求外,还应具有较高的导热性能,其导热系数应≥1.6KJ/(m.h.℃)。
(3)在固结灌浆盖重区内及其它特殊部位,浇筑层面上的冷却水管采用焊接钢管,主管规格为:
内径35.8mm,外径42.3mm,支管规格为:
内径为27.00mm,外径33.5mm。
焊接钢管应满足低压流体输送用焊接钢管相关国家标注要求。
(4)HDPE塑料冷却水管主要技术指标要求见表3-1。
表3-1HDPE塑料冷却水管主要指标要求
项目
单位
指标
导热系数
KJ/(m.h.℃)
≥1.6
拉伸屈服强度
MPa
≥20
延伸率
%
极限时>30%,破坏时>100%
纵向尺寸收缩率
<3
破坏内水静压力
≥2.0
弯曲半径
10℃条件下,最小弯曲半径应不大于0.5m,不卷折,不破裂,不渗漏
液压试验
温度:
20℃,时间:
1h,环向应力:
11.8MPa。
不破裂,不渗漏
4.1.2水管布置
(1)5~9月浇筑的混凝土及3月中下旬、4月、10月浇筑的约束区混凝土需布置冷却水管,11~2月及3月上旬浇筑的混凝土可不布置冷却水管。
冷却水管布置1.5m×
1.5m(水平×
垂直)的水管间距;
(2)明渠冷却水管支管采用蛇形布置,单根蛇形支管的长度不大于300m,当同一仓面需要布置多条蛇形支管时,各蛇形支管长度基本相当;
(3)冷却水管距上、下游面的距离一般要求为0.8m~1.5m,局部不小于0.5m~1.0m;
冷却水管距横缝面的距离要求为0.8m;
冷却水管距廊道、孔口等内壁面的距离小于0.5m;
(4)冷却蛇形管布置在各个浇筑层(或浇筑坯层)的底部,在浇筑坯层层高和设计水管垂直间距不一致时,可适当调整,原则上大致均匀;
(5)冷却水管不允许穿过横缝、纵缝及各种、廊道及孔洞,也不允许和明渠内其它管路搭接、相交。
冷却水管需要跨廊道及孔洞时,采用预埋在跨廊道及孔洞底板下部的铁管进行绕接。
4.1.3水管连接与封堵
(1)各种水管连接件材质均满足相应的国家标准要求,其连接方法按产品使用说明书要求进行。
混凝土内埋设的冷却水管接头采用膨胀式防水接头,混凝土外供水管与各条冷却水管主管出口间的三通接头连接采用定型的可靠产品;
(2)为可靠的调控冷却水温,混凝土块体外供水管与各条冷却水管主管出口间的联结采用三通连接,通过球阀调整冷却水通水流量,设置一台YWG150-5g型美国麦克维尔半封闭螺杆式式冷冻机组调控冷却水温;
(3)混凝土块体内冷却水管同一主管上不允许超过6个接头,以防止接头漏水;
(4)混凝土块体外供水管与各条冷却水管主管出口间的联结随时有效,能快速安装和拆除,具备水流方向变换功能,同时能可靠地控制某条水管的流量而不影响其他冷却水管的循环水。
所有水管的进、出端均作好清晰的标记以保证整个冷却过程中冷却水能按正确的方向流动。
总管的布置(详见附图)便于调换冷却水管中水流方向,通水方向每24h调换一次;
(5)在混凝土开仓浇筑前,对已铺设好的冷却水管进行通水检查,如发现渗漏和堵塞现象,立即处理。
为检查水管渗水及阻塞情况,冷却水管中通循环水,并用压力表及流量计同时指示阻力情况,循环水压力应不低于通水压力的1.1倍;
(6)在混凝土浇筑过程中注意避免水管受损、折断、碰坏和堵塞。
如果冷却水管在混凝土浇筑过程中受到任何破坏,立即停止浇筑混凝土直到冷却水管修复并通过试验后方能继续进行;
(7)各期通水前均对每个蛇形管回路进行通水检查,了解其通畅情况,如发现问题,项目部将采取有效措施进行处理;
(8)水管使用结束后,先用M30的水泥浆对混凝土内冷却蛇形管进行回填灌浆,再切除蛇形管的外露部分,并处理至满足混凝土面美观要求。
4.1.4水管防护
(1)无论水管铺在何部位,施工前告知施工人员,保证水管在施工中不被平仓、振捣设备压坏;
(2)固结灌浆盖重部位根据设计图纸提前预埋灌浆管,避开冷却水管及钢筋,以避免钻孔时打破水管。
若需要在已浇筑仓面打孔,防止冷却水管被钻孔打断;
(3)冷却水管进出口管口在未使用时均使用土工布包裹,防止堵塞;
(4)混凝土外冷却供水用干管和支管均包裹保温及隔热材料,避免冷却过程中温度损失及太阳辐射。
4.1.5通水记录
(1)对混凝土块体内冷却水管的分组、管长、材质、间距等做详细记录,对主管出口作编号,并进行明显标示;
(2)通水冷却的各个阶段对通水情况进行记录,记录作为大体积混凝土温度测量报告的一部分,记录内容包括:
①水管编号和和仓面编号;
②蛇形管间距、单根水管长度;
③干管及支管的流量和压力;
④各个阶段通水开始时间和结束时间;
⑤蛇形管进口水温及出口水温(每4h测一次);
⑥每次闷温开始日期、结束日期、闷温测量结果等。
4.2一期通水冷却要求
混凝土下料浇筑即可开始一期通水冷却。
夏季(5~9月)一期通水采用前7天通12℃制冷水,7天后常用天然河水;
常温季节(3月中下旬,4、10月)采用通天然河水,冷却水流量1.2~1.5m³
/h,通水15天,同时要求降温阶段最大日降温速率≤0.5℃/天。
5.温度测量要求
5.1混凝土浇筑温度测量要求
(1)混凝土浇筑温度采用水银温度计测量;
(2)混凝土浇筑温度每100㎡仓面面积不少于一个测点,每一浇筑层不少于3个测点。
测点均匀分布在浇筑坯层面上,测点深度为10cm。
5.2混凝土内部温度测量要求
(1)温度测量仪器采用铜电阻温度计。
底板每一浇筑层内部温度计埋设密度≥1支/200㎡(含永久监测温度计),且最少不低于2支。
边墙部位每一浇筑层内部温度计埋设不少于1支。
(2)测点布置考虑浇筑块温度分布状况,特别是水平方向和垂直方向温度梯度的测量。
5.3混凝土内部温度取值要求
按浇筑分层进行混凝土温度成果计算,同一类的测量成果进行平均处理,同一类测量成果多个测量成果之间差异较大时,对测量成果进行分析评价,经监理和设计确认后方可使用;
5.4温度观测要求
(1)在混凝土浇筑过程中,每4h测量一次混凝土的浇筑温度、冷却水进出口温度、压力、流量、外界气温和仓内气温,做好记录。
(2)施工过程中每天观测表面最高温度和最低温度,气温骤降和寒潮期间,增加温度观测次数。
(3)混凝土浇筑时开始内部温度测量,温度测量间隔要求:
内部温度测量间隔时间≤12h;
新浇混凝土在一期冷却阶段I龄期约在5d内),温度测量间隔时间应≤4h。
(4)对所有温度计测量结果做好记录,形成关于最低温度、最高温度、平均温度的历时记录,其中平均温度成果用于评价施工是否满足温度控制相关要求。
(5)我部即时向监理中心提交温度测量报告,纳入温度控制施工周报,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,要求反映温度历时变化过程。
(6)施工过程中,我部部根据温度测量结果进行趋势分析,对可能超出温控标准的情况及时制定实施预防措施。
一旦发现超出温控标注的情况我,及时报告监理中心。
6.各作业队温控职责
(1)各作业队严格按照施工图纸要求埋设冷却水管,配合项目部温控小组连接至主管路;
(2)各作业队在施工过程中对所埋设的冷却水管及温度计进行保护,若施工中将冷却水管及温度计破坏使其不能正常工作,则项目部将对作业队进行处罚;
(3)各作业队应配合项目部温控小组进行各项温度指标的测量。
7.温控小组温控职责
(1)认真学习项目部下发温控技术要求、温控手册及设计修改通知单,提升业务水平,了解各项温控要求;
(2)负责修建、完善、维护冷却系统,保证施工现场冷却系统正常运行;
(3)按照温控技术要求、温控手册及设计修改通知单要求每天按时测量各项温控数据并上报质检部,出现温控异常、降温速度过快等情况及时通知质检部,并对通水流量进行调整;
(4)做好各项温控仪器设备的保护工作。
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