一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法
阅读说明：本技术 一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法 (Arch dam mass concrete crack control method ) 是由 孟天琦 罗卫群 张修凯 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本申请涉及混凝土施工技术的领域,尤其是涉及一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法,其包括以下步骤：支模,根据设计要求搭设模板；绑扎钢筋,根据设计要求绑扎大体积混凝土内部所需的钢筋；安装排热管道,将多个排热管道并排固定在钢筋上,排热管道端头露出混凝土表面；浇筑混凝土,将混凝土泵送至模板内,振捣密实；养护,覆盖保温层,向排热管道内注水；封堵排热管道,向排热管道内注入水泥砂浆；所述排热管道包括主管、连接管和副管。本申请具有改善大坝大体积混凝土产生裂缝问题的效果。(The application relates to the field of concrete construction technology, in particular to a method for controlling large-volume concrete cracks of an arch dam, which comprises the following steps: erecting a template according to design requirements; binding reinforcing steel bars, namely binding the reinforcing steel bars required in the large-volume concrete according to design requirements; installing heat exhaust pipelines, fixing a plurality of heat exhaust pipelines on the reinforcing steel bars in parallel, and exposing the end heads of the heat exhaust pipelines out of the concrete surface; pouring concrete, pumping the concrete into the template, and vibrating to compact; maintaining, covering the heat insulation layer, and injecting water into the heat exhaust pipeline; plugging the heat exhaust pipeline, and injecting cement mortar into the heat exhaust pipeline; the heat exhaust pipeline comprises a main pipe, a connecting pipe and an auxiliary pipe. This application has the effect that improves dam bulky concrete and produces the crack problem.)
技术领域
本申请涉及混凝土施工技术的领域，尤其是涉及一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法。
背景技术
大体积混凝土，一般是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
大体积混凝土施工中常见的一个问题便是混凝土开裂，引起混凝土开裂的原因有很多，其中主要的一种是水化热因素。水泥在水化过程中，经过化学反应之后，会产生大量的热量，混凝土结构因其表面系数小，当水泥的水化热不断产生，大量热量聚集在混凝土内部，由于散热速度远小于水化热的产热速度，从而导致混凝土内部的温差逐渐变化，产生裂缝。在拱坝等重要基础设施中，混凝土裂缝控制要求更显严格。
目前，控制混凝土裂缝多数采用给混凝土内部降温的方式，即在混凝土内部预埋排热管道，再向排热管道内持续通风或通水，由空气或水作为媒介带走混凝土内部的热量。
针对上述中的相关技术，发明人认为坝体体量一般较大，而预埋管道的数量、空间排布受坝体强度设计要求等方面因素影响，致使排热管道并不能密集地布满坝体混凝土，离排热管道较远的混凝土受水化热影响仍然较大，这些地方仍大概率存在产生裂缝的可能性。
发明内容
为了改善大坝大体积混凝土产生裂缝的问题，本申请提供一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法。
本申请提供的一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法采用如下的技术方案：
一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法，包括以下步骤：
支模，根据设计要求搭设模板；
绑扎钢筋，根据设计要求绑扎大体积混凝土内部所需的钢筋；
安装排热管道，将多个排热管道并排固定在钢筋上，排热管道端头露出混凝土表面；
浇筑混凝土，将混凝土泵送至模板内，振捣密实；
养护，覆盖保温层，向排热管道内注水；
封堵排热管道，向排热管道内注入水泥砂浆；
其中，所述排热管道包括主管、连接管和副管；所述主管设置有多个，每个所述主管包括多个主管节，所述连接管安装于相邻两个主管节之间，所述连接管周壁上沿自身长度方向设置有两组通孔，每组包括若干个通孔，所述连接管周壁对应通孔的位置设有连接头，所述副管设置有多个，所述副管连接于位于不同组的两个连接头之间，所述副管呈弧形且固定于钢筋上。
通过采用上述技术方案，水注入排热管道后，经过主管进入副管，混凝土内的水化热被遍布于混凝土内的副管吸收，水携带热量最终由主管排出，降低混凝土内的热量；保温层覆盖在混凝土表面，延缓混凝土表面的热量散失，通过内部加速降温，外部延缓降温的方式，降低混凝土内外温差；相比于相关技术，本申请的一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法可有效改善大坝大体积混凝土产生裂缝的问题。
可选的，所述连接管内周壁上对应通孔的位置固接有用于引导水进入副管的引导斗，所述引导斗开口朝向与之邻近的连接管端部。
通过采用上述技术方案，主管内的水流经连接管时，部分水在引导斗的引导作用下进入副管，引导斗有引流的效果，可加快副管内水的流动速度，提高换热效率。
可选的，所述连接管外周壁上对应通孔的位置固接有安装块，所述安装块内开设有与通孔连通的安装槽，所述连接头包括球铰接于安装槽内的铰接壳，所述铰接壳两端分别与连接管和副管连通。
通过采用上述技术方案，副管可选用不同的长度以适配不同的覆盖范围，副管与连接管之间的夹角可进行适应性的调整。
可选的，所述连接头还包括固定部和螺纹部，所述固定部固接于铰接壳上且与铰接壳连通，所述螺纹部固接于固定部上且与固定部连通，所述副管端部转动连接有用于与螺纹部螺纹连接的扣帽，所述扣帽与副管连通。
通过采用上述技术方案，安装副管和连接管时，将扣帽旋拧在螺纹部上，即可实现副管和连接管的拼接，该连接方式易于现场施工操作。
可选的，所述副管包括两个副管节，两个所述副管节的一端与相应的连接头连接，两个所述副管节的另一端之间连接有橡胶软管或金属波纹管。
通过采用上述技术方案，副管的长度可进行适应性的选用，使用橡胶软管或金属波纹管均可适应两个副管之间不同的夹角，橡胶软管和金属波纹管具有较好的弯曲性能。
可选的，相邻两个所述主管上的连接管交错布设。
通过采用上述技术方案，提升副管了的覆盖范围，加快了混凝土内部的散热效率。
可选的，相邻两个所述主管通过一外接管串联。
通过采用上述技术方案，多个主管串联连接，水由串联的一头接入主管，由另一头引出，引水流程清晰，施工人员仅需管控进水口和出水口即可，可控性高。
可选的，所述模板为钢模板，所述钢模板的格栅内安装有保温板，所述保温板背离钢模板的一侧设置有铁皮。
通过采用上述技术方案，保温板具有保温隔热的效果，可有效减少混凝土表面温度的散失，降低混凝土内外温差。
可选的，所述保温层包括塑料薄膜和保温被。
通过采用上述技术方案，塑料薄膜覆盖在混凝土表面，减少水分散失，保温被减少混凝土表面温度散失。
可选的，所述排热管道内注入的水为水库水。
通过采用上述技术方案，水库水源充足，可就近取用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.水注入排热管道后，经过主管进入副管，混凝土内的水化热被遍布于混凝土内的副管吸收，水携带热量最终由主管排出，降低混凝土内的热量；保温层覆盖在混凝土表面，延缓混凝土表面的热量散失，通过内部加速降温，外部延缓降温的方式，降低混凝土内外温差；相比于相关技术，本申请的一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法可有效改善大坝大体积混凝土产生裂缝的问题；
2.主管内的水流经连接管时，部分水在引导斗的引导作用下进入副管，引导斗有引流的效果，可加快副管内水的流动速度，提高换热效率；
3.副管可选用不同的长度以适配不同的覆盖范围，副管与连接管之间的夹角可进行适应性的调整。
附图说明
图1是实施例1中一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法的流程图。
图2是实施例1中为展示模板、保温板和铁皮配合关系所做的爆炸图（图中未涉及排热管道外露端头）。
图3是实施例1中为展示排热管道各组成部分所做的剖视图。
图4是图3中连接管和副管的结构示意图。
图5是实施例1中为展示副管与连接管连接关系所做的剖视图。
图6是图5中A部分的放大示意图。
图7是实施例2中副管的结构示意图。
图8是实施例3中副管的结构示意图。
附图标记说明：1、模板；10、保温板；11、铁皮；2、主管；20、法兰一；3、连接管；30、法兰二；31、引导斗；32、安装块；320、安装槽；33、连接头；330、螺纹部；331、固定部；332、铰接壳；4、副管；40、挡沿；41、扣帽；42、橡胶软管；43、金属波纹管。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法。参照图1，一种拱坝大体积混凝土裂缝控制方法，包括以下步骤：
S1、支模，在大体积混凝土浇筑前按照设计要求计算模板1的工程量、测量放线，随后搭设模板1；参照图2，本实施例中的模板1选用钢模板，在钢模板的格栅内粘接有保温板10，本实施例中的保温板10为聚苯板，聚苯板具有较好的保温、隔热性能，从而对浇筑后的混凝土表面进行保温，延缓大体积混凝土表面温度散失。
为了对保温板10进行保护，在保温板10外侧还设置有一铁皮11，铁皮11将保温板10包裹在模板1格栅内，铁皮11焊接于模板1外框上，即通过铁皮11对保温板10进行日常防护。
S2、绑扎钢筋，模板1搭设完成后，由施工人员按照图纸要求绑扎钢筋，钢筋之间通过扎丝捆扎固定，待钢筋验收合格后再进行后续施工。
S3、安装排热管道，参照图3和图4，排热管道包括主管2、连接管3和副管4；主管2采用直径40mm的钢管，每根主管2由三根主管节组成，主管节的端部焊接有法兰一20，相邻两个主管2的间距设为1.5m，主管节通过扎丝捆扎固定在钢筋上；在相邻两个主管2通过一外接管21串联起来，本实施例中的外接管21为橡胶管，橡胶管具有较好的弯曲形变性能。
连接管3设置于相邻两个主管节之间，本实施例中的连接管3同样采用直径40mm的钢管，连接管3的两端均焊接有法兰二30，拼装连接管3和主管节时，施工人员使用螺栓连接法兰一20和法兰二30。
参照图5和图6，在连接管3周壁上开设有两组通孔，每组包括四个沿连接管3周向设置的通孔；在连接管3内壁上对应每个通孔焊接有一引导斗31，引导斗31的开口朝向与之邻近的连接管3端部，引导斗31用于引导主管2内的水进入通孔；在连接管3外壁上对应通孔的位置焊接有安装块32，在安装块32上开设有与通孔连通的安装槽320，安装槽320为球形槽。
在安装块32上还安装有连接头33，连接头33包括螺纹部330、固定部331和铰接壳332；螺纹部330呈管状且外周壁设置有外螺纹，固定部331呈管状且周壁设置成正六边形，固定部331与螺纹部330焊接，铰接壳332呈半球壳状，铰接壳332球铰接于安装槽320内，铰接壳332焊接于固定部331远离螺纹部330的一端且与固定部331连通。
副管4连接于位于不同组的两个连接头33之间，本实施例中的副管4为一弯折而成的曲管，在副管4端部的外壁上垂直焊接有环状的挡沿40，在副管4端部还套设有扣帽41，扣帽41通过挡沿40限位于副管4上，扣帽41内壁设置有内螺纹，扣帽41螺纹连接于螺纹部330上；参照图3，相邻两个主管2上的副管4交错布设，施工人员先将同一个连接管3上的四个副管4摆成十字状或其他交叉形状，随后使用扎丝将副管4捆扎固定在钢筋上。
S4、浇筑混凝土，混凝土采用泵送的方式运输，混凝土中的水泥选为硅酸盐大坝水泥，泵送混凝土过程连续进行，并采用分层浇筑施工的方式，混凝土振捣密实。
S5、养护，在混凝土表面覆盖塑料薄膜，在塑料薄膜上方覆盖保温被，本实施例中的保温被选用棉被，通过塑料薄膜和棉被对混凝土表面进行保温，延缓大体积混凝土表面的热量散失。
使用水泵泵送水库中的水，水进入水泵前使用过滤网对水进行过滤，滤去杂草、枯枝等杂物，将水泵出水口接入主管2串联后的一端；开启水泵后，水持续泵入主管2和副管4内，最后由串联后的主管2的另一端排出，将混凝土内部的水化热带出。
S6、封堵排热管道，混凝土养护完成后，向排热管道内泵送水泥砂浆，使用水泥砂浆封堵主管2、连接管3和副管4。
本申请实施例1的实施原理为：按照步骤S1-S6进行大体混凝土的施工，副管4与连接管3球铰接，这样便于根据设计要求调整副管4的空间位置；连接管3两端均可作为水流入口，引导斗31将流入连接管3内的水引流至副管4内，副管4散布于混凝土内部，使混凝土内部的热量更充分的被水吸收。
实施例2
参照图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的副管2包括两个副管节，挡沿40设置于副管节的一端，在两个副管节远离挡沿40的一端之间连接有一橡胶软管42。
实施例2的实施原理为：先将两个副管节安装在对应的连接头33上，随后使用橡胶软管42连接两个副管节；可选用不同长度的副管节，从而改变混凝土内部的散热面积，以满足不同体量混凝土的散热需求，副管4形状和长度易于调节，橡胶软管42取材方便，弯曲性能较好。
实施例3
参照图8，本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中，两个副管节远离挡沿40的一端之间连接有金属波纹管43。
实施例3的实施原理为:先将两个副管节安装在对应的连接头33上，随后使用金属波纹管43连接两个副管节；可选用不同长度的副管节，从而改变混凝土内部的散热面积，以满足不同体量混凝土的散热需求，副管4的形状和长度易于调节，金属波纹管43取材方便，弯曲性能较好。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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