Khống chế nhiệt trong quá trình thi công đập Định Bình

Công trình đầu mối hồ chứa nước Định Bình được xây dựng ở thượng nguồn sông Kôn tại xã Vĩnh Hảo, huyện Vĩnh Thạnh, tỉnh Bình Định. Đây là công trình thủy lợi có quy mô lớn và là công trình lợi dụng tổng hợp nguồn nước phong phú của sông Kôn để phục vụ sản xuất, phát triển kính tế xã hội khu vực phía nam tỉnh Bình Định.

Tổng chiều dài toàn bộ tuyến đập 571m. Trong đó đoạn đập không tràn 291m, đoạn đập bố trí tràn xả mặt dài 111m gồm 6 cửa, đoạn đập bố trí 6 cửa xả sâu dài 72m. Nối tiếp hai vai đập bằng tường ô có kết cấu BTCT M200 dài 97m.

Theo đồ án thiết kế, toàn bộ mặt cắt đập có cấu tạo bê tông đầm lăn (RCC). Riêng phần thượng lưu để tăng cường chống thấm cho thân đập có cấu tạo tường chống thấm dày 1.5 – 2.0m bằng bê tông truyền thống lưới thép M250-B8. Phần tường thượng lưu này nằm trong thân đập được liên kết với phần bê tông RCC thông qua một lớp bê tông biến thái dày 0.5m. Tiếp theo là lớp bê tông RCC cấp phối 2 M200-B6 dày từ 1.5-2.0m. Phần diện tích còn lại là bê tông RCC cấp phối 3 M150-B4. Ngoài ra còn bố trí hành lang kiểm tra và tiêu thoát nước thân đập.

Đập bê tông trọng lực ngăn sông tạo hồ chứa nước Định Bình là đập đầu tiên ứng dụng loại bê tông đầm lăn (RCC) trong ngành thủy lợi – một loại bê tông sử dụng ít xi măng mà vẫn đảm bảo chịu lực và chống thấm như bê tông truyền thống.

Đập Định Bình có khối lượng thiết kế khoảng 180.000m³ bê tông RCC, vì thế vấn đề khống chế nhiệt trong bê tông RCC là một vấn đề lớn có ảnh hưởng đến chất lượng và tiết độ thi công bê tông RCC tại công trường.

Biện pháp khống chế nhiệt đập bê tông RCC Định Bình là hạ nhiệt độ hỗn hợp vữa bê tông theo yêu cầu khống chế, làm mái che kết hợp phun sương mù trong khi thi công bê tông RCC để giảm nhiệt độ môi trường cùng với các giải pháp cần thiết để điều chỉnh nhiệt độ hỗn hợp bê tông đầm lăn (cát, đá dăm, kho chứa nước trộn bê tông, kho xi măng, tro bay) theo quy định. Bê tông sau khi kết thúc ninh kết tiến hành dưỡng hộ bằng bao tải và tưới nước.

Ưu điểm nổi bật của biện pháp này là giảm nhiệt độ có hiệu quả, thuận lợi cho thi công tại mặt đập, đáp ứng được tiến độ xây dựng công trình. Những khi nhiệt độ môi trường lên cao cần phải hạ nhiệt độ cốt liệu thì thiết bị làm lạnh cần được trang bị thêm. Nhược điểm của việc này là làm tăng khi phí xây dựng công trình.

Cụ thể đối với đập Định Bình, do đã có tường bê tông lưới thép M250 làm nhiệm vụ chống thấm ở thượng lưu nên không đặt vấn đề chống thấm đối với phần bê tông RCC mà chỉ yêu cầu về cường độ, vì thế đã cho tiến hành thí nghiệm với cấp phối bê tông RCC dùng ít xi măng để giảm nhiệt độ trong khối đổ.

Ngoài việc điều chỉnh nhiệt độ hỗn hợp bê tông RCC theo quy định cần khống chế bổ sung theo khoảng cách cao độ lên đập như sau:

- Từ cao trình 58.00m trở xuống được phép đổ mỗi block cao không quá 90cm với nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 25^oC. Nếu đổ block dày 1.2m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 23^oC. Nếu đổ block dày 1.5m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 21^oC. Thời gian cho phép đổ chồng khối bên trên là 6 ngày.

- Từ cao trình 58.00m đến cao trình 68.00m được phép đổ mỗi block cao không quá 90cm với nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 26^oC. Nếu đổ block dày 1.2m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 25^oC. Nếu đổ block dày 1.5m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 24^oC. Thời gian cho phép đổ chồng khối bên trên là 6 ngày.

- Từ trên cao trình 68.00m được phép đổ mỗi block cao không quá 90cm với nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 29^oC. Nếu đổ block dày 1.2m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 28^oC. Nếu đổ block dày 1.5m thì nhiệt độ hỗn hợp BTĐL tại mặt đập không được vượt quá 27^oC. Thời gian cho phép đổ chồng khối bên trên là 6 ngày.

Ngoài ra còn phải áp dụng biện pháp mở rộng thêm diện tích nhà che cốt liệu và chất dính kết (đá, cát, xi măng, tro bay, nước, phụ gia). Tăng cường thêm thiết bị phun tạo sương mù ở khu vực bãi vật liệu đá, khu vực đổ bê tông đầm lăn (RCC). Bố trí thiết bị phun nước ngoài lô xi măng và tro bay để giảm nhiệt độ xi măng và tro bay chứa trong xi lô.

Trong thời gian thi công RCC đập Định Bình, công trình đã được Bộ quan tâm, được sự chỉ đạo các đơn vị trong ngành. Các cơ quan nghiên cứu về khống chế nhiệt trong đập bê tông trọng lực như trường đại học Xây dựng, trường đại học Thủy lợi, viện Khoa học Thủy lợi đã tập trung nghiên cứu đưa ra biện pháp khống chế nhiệt trong bê tông đầm lăn (RCC) kịp thời giúp cho đơn vị thi công hoàn thành tiến độ xây dựng, đảm bảo chất lượng. Công trình được xây dựng từ năm 2004 đến cuối năm 2008 (5 năm). Về cơ bản RCC đã hoàn thành và đưa công trình vào khai thác vận hành vào cuối năm 2009. Cho đến nay hiện tượng nứt đập và thấm nước từ thượng lưu về hạ lưu thông qua hành lang trong thân đập đã không xảy ra.

Công trình đã được Hội đồng nghiệm thu nhà nước đánh giá cao về chất lượng và thẩm mỹ công trình.

(Nguyễn Xuân Úc - Nguyên trưởng phòng TC1 - HEC11)