图1 藏木水电站工区冬季施工环境
图2 藏木水电站昼夜温差曲线图(2012年12月6日)
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1.3 关键技术研究
本项目依托藏木水电站工程实践,通过对高海拔大温差严寒地区混凝土生产关键技术研究,旨在重点解决以下技术问题:
(1)西藏地区冬季气温低,并伴随着寒风,需要研究混凝土运输过程中的保温措施,减少运输过程中混凝土的温度损失。
(2)混凝土浇筑仓面面积大,浇筑温度控制困难,由于仓面混凝土暴露的时间长,浇筑时仓面保温控制难度大。
(3)昼夜温差大,新浇混凝土表面容易受外界气温变化影响而出现裂缝。
(4)冬季混凝土施工困难,由于本工程在高寒地区,冬季温度很低,基岩面及混凝土缝面容易结冰,给混凝土浇筑带来极大困难。
(5)大体积混凝土对模板面保温要求较高,需要详细研究浇筑过程中模板面的保温及拆模后混凝土表面的保温措施。
1.4 研究过程
1)工作过程如下:
(1)2011年11月,“藏木水电站高寒及大温差混凝土施工关键技术研究与应用”科技攻关小组成立。
(2)2011年11月~2012年4月,资料收集阶段,了解和掌握国内同类技术的应用情况和目前的实际发展状况。
(3)2012年4月,“藏木水电站高寒及大温差混凝土施工技术研究与应用”课题在葛洲坝集团公司获得科研立项,并由集团公司资助研究。
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(4)2012年4月~2012年11月,分析和整理所收集的资料,提出各种参数配套合理性问题。研究所提出的参数进行验算,得出合理的参数。
(4)2012年11月~2013年3月,建立试验室进行试验,对验算结果进行初步验证。
(6)2013年3月~2013年9月,根据研究结论与正在实施的项目进行综合比较,对参数提出修正意见。
(7)2013年9月至今,成果在藏木大坝工程成功应用。保证了高海拨、严寒地区条件下藏木大坝施工的高效、优质推进。
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2.成果技术研究与应用
2.1 混凝土运输保温措施研究
2.1.1技术背景
藏木水电站大坝工程所需混凝土统一由右岸混凝土拌合系统供应,混凝土水平运距1.5km,垂直运距约为60m。大坝混凝土为常态混凝土,主要采用25t(6m3)自卸汽车进行运输,垂直运输主要为4台20/25t平移式缆机挂6m3混凝土立罐,皮带机供料线辅助作为厂房坝段的入仓手段。根据西藏自治区雅鲁藏布江藏木水电站《大坝混凝土温控技术要求》,每年11月初~次年3月上旬,日平均气温低于5℃,混凝土即进入低温季节施工。要求大坝混凝土出机口温度不低于10℃,混凝土的浇筑温度不低于6℃,混凝土从出机口至上坯层混凝土覆盖前的温度损失不超过4℃。混凝土从拌合系统的出机口到浇筑仓面,运输过程均需进行保温。 2.1.2技术特点
为确保工程质量,混凝土运输保温方案遵循工艺先进、技术可靠、保温效果好以及经济实用,满足了混凝土浇筑需求。
(1)实用性:车辆改装系统连接简单,可靠性高,稳定性好。液压系统既可使系统运动平稳无冲击,又可防止意外掉落,保障人身及设备安全。车盖打开后额外占用空间小,方便车辆出入拌合楼装料通道,与加盖之前原来没有差别。车辆全自动液压控制,开闭全由司机操作,避免了常规工程设置专人负责车辆保温顶盖的开闭工作。
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(2)可靠性:自卸车车厢采用导热系数≤0.108kJ/m〃h〃℃、5cm厚的聚苯乙烯泡沫板粘贴;缆机吊罐采用2层2.5cm厚的橡塑发泡保温材料包裹,导热系数≤0.133kJ/m〃h〃℃;皮带机传送系统采用4cm厚的保温橡塑与皮带形成封闭的保温廊道。保温效果满足要求。
(3)安全性:所有保温材料均采用强力粘胶粘贴,外侧再用彩钢板包夹固定或铁丝绑扎固定,在施工运行过程中,防碰撞、防脱落。
(4)经济性:在满足上述各项技术性能的前提下,优化设备配置,做到布置合理、紧凑。每台自卸汽车改装成本约7000元。 2.1.3技术原理
保温材料阻热R的计算如下:
R=δ/λ(δ--材料厚度 λ--材料导热系数)
R≤0.133/0.05=2.66kJ/m2〃h〃℃。小于设计要求的混凝土放热系数β≤6.33kJ/m2〃h〃℃。保温材料选取满足要求。 2.1.4具体实施方式
(1)自卸汽车运输
混凝土水平运输主要采用自卸汽车进行运输,自卸车车厢采用导热系数≤0.03W/m〃℃、5cm厚的聚苯乙烯泡沫板粘贴,车厢盖板采用粘贴有5cm厚聚苯乙烯泡沫板的全自动液压系统盖板封盖,保温材料外再用0.4mm厚的彩钢板保护,混凝土运输过程中减少倒运次数,避免混凝土受冻和减少热量损失。在运输过程中尽量缩短运输时间,做到不随意停车,施工现场不压车,减少混凝土在运输过程中的热量
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