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摘要：大体积混凝土的温度控制是控制混凝土内部裂缝的主要手段，本文通过大治河西闸高温季节大体积混凝土施工温控措施分析，对其采用的合理选择原材、降低混凝土浇筑温度、内部埋设循环冷却水管的施工方式进行介绍，阐述大体积混凝土底板施工过程中的温控措施及效果。
关键词：大体积混凝土；温控；冷却水；混凝土裂缝
引言
大体积混凝土具有体积大、混凝土量多、施工要求高等特点，在设计和施工中满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外，还必须控制裂缝的产生，保证结构的整体性和建筑物的安全型。大体积混凝土施工阶段产生的裂缝，主要是由于混凝土内外温差产生的应力和应变，以及混凝土内外约束力阻止应变，一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度，即会出现裂缝。本文以大治河西闸的闸首底板施工过程中温度控制的具体措施为例，简述如何在大体积混凝土施工中处理温控问题。
一、工程概况
大治河西枢纽新建二线船闸位于现状大治河西枢纽南侧，为III级船闸，船闸设计尺寸为350m×27m。闸首采用钢筋混凝土坞式结构，内外闸首底板均为长62.6m，宽33m，高3.2m，混凝土方量6610m³。由于多方面条件的限制，导致内外闸首底板的混凝土浇筑浇筑均处于高温季节。
现场采取的温控措施有以下几个方面
1、混凝土
施工方案是保证施工质量的最直接关键影响因素之一，针对本工程施工方案编制应先进、适用、经济、合理。影响大体积混凝土浇筑方案中最先考虑的是配合比，加以后续温控、保养等措施才能保证大体积混凝土的质量。
根据工期要求，本项目中大体积混凝土将在炎热夏季施工，所以在配合比设计时应更加注意以下因素：
a.需要降低混凝土水化热，同时保证混凝土强度，设计混凝土配合比时其胶结材料总量不大于500kg/m³，水泥用量不大于400 kg/m³，水胶比不大于0.38，
b.掺入优质粉煤灰取代水泥；并控制好粉煤灰掺入量；
c.为使早期混凝土保持良好的温度传递梯度，同时保证砼各浇筑面的正常，初凝时间控制在14-18小时；
d.外加剂应具有减水、保塑、缓凝、泵送等符合功能；
e.粗骨料采用5-31.5mm连续级配碎石，进一步提高混凝土的密实度；
f.插入适当膨胀剂，利用补偿收缩混凝土在温差补偿效应，有效控制混凝土变形。
1）精心设计配合比。针对本工程自身特点，在保证混凝土保证强度、耐久性，以及具有良好的工作性的前提下，尽可能降低混凝土的单位用水量，采用低水胶比，低塌落度，高粉煤灰掺量，高减水剂的原则，合理调整配合比，降低水泥水化热的释放。
2）合理选用骨料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到船闸项目施工质量要求比一般工程更为严格，且无法补救整改，所以选材更应严格、细心，从供应商到现场验货，层层把关。本项目中选用线膨胀系数小的粗细骨料，严格控制骨料的含泥量和含水量。据以往工程经验，若夏季砂石料露天堆放，容易造成骨料表面温度过高，实测体表温度甚至高达55℃，这样的温度给大混凝土浇筑百害而无一利。所以本项目施工方案中明确要求在骨料上方搭设雨棚，避免阳光直接照晒骨料，有效降低了骨料表面温度，实测温度控制在25℃左右，同时降低骨料运输入仓时间，确保搅拌楼生产混凝土温度可控。
3）胶凝材料、外加剂、水。选用优质粉煤灰为添加料，有效提高混凝土的和易性，增强抗渗性，减少收缩。外加剂需用高效减水剂、缓凝剂，改善混凝土工作性，减少单位用水量和胶凝材料的用量，减少水泥用量，降低水化热。拌合水采用城市管网供给的自来水。
4）运输控制。2017年夏天上海持续两周最高温度一直在40度左右，针对这种极端天气，运输要有新对策：
a.所有运输罐车均采用篷布包裹罐体，避免阳光直射。b.所有驾驶人员，取料后尽快送至现场，减少不必要的耽搁时间。c.现场排队等候时，由洒水车向罐体喷淋冷水的方式，避免等候过程中混凝土因外界影响而温度升高。
2、施工过程控制
1）避开午间高温时段浇筑。控制浇筑时段，浇筑作业选择在午后开始，至第二天中午，作业班组进行轮休或分段收面工作，避开午间高温时段。
2）分层分块浇筑。闸首底板由施工宽缝分为20.3×33,18×33,20.3×33三个结构分块，结合混凝土供应情况。项目部采用全面分层的方式进行浇筑，分层厚度为50cm，并用明显标示标注在底板的劲性骨架上（如图）。现场施工时由三台泵车对应结构分块的中间及两端同时进行，每层浇筑50cm，共分为6层浇筑。在结构分块内全面分层浇筑混凝土，保证在第一层浇筑完成后继续浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑结束。
3、预埋冷却水管
1）冷却水管布设。冷却水管根据设计要求采用D28×2钢管，在底板内部埋设三层冷却水管，分层分块布设，每一层蛇形排列，按1.5m（水平间距）×0.9m（垂直间距），上下层相互垂直布设（见图）。水管排列有序，做好标记记录，并对管口妥善保护，防止堵塞。混凝土浇筑完成后，进行通水降温。
2）进出水设施。冷却水取自大治河面以下1m深处，使用10kw6寸压力泵供给。底板每个结构分块设置一个流速控制箱（如图），根据内外水温差调整流速；并根据设计要求，每6个小时更换一次进出水流方向，连续通水12天。
3）温度监控。对现场底板的测温点，底板上所有测温孔，所有冷却水管的进出水口进行编号，并进行列表汇总。自混凝土浇筑时起，安排专人值班，7天内连续不间断进行监测。分别对混凝土入模温度，混凝土表面温度，冷却管进出水温度，底板测温孔温度进行检测，并结合各冷却管进水口流速等数据进行汇总。发现内外温差大于20℃，立即汇报，根据部位编号结合冷却管编号，调整进水流速。
4、振捣、收面、保养
选择职业素养高，质量意识强的混凝土班组进行浇筑作业。在浇筑过程中加强振捣，控制振捣棒插入间距不大于50cm，振捣时间控制在20s，结合现场情况进行二次复振。浇筑过程中，产生的泌水，用真空泵排除。
混凝土浇筑基本达到设计标高后，在混凝土初凝前，先用铝合金刮尺进行表面刮平，待表面收水后，使用汽油抹面机进行第二遍抹压。最终混凝土表面密实时，由人工使用铁压板收面。
混凝土抹面完成后，立即进行养护措施。养护对于大体积混凝土温度裂缝控制也是至关重要的一个环节，本工程采用塑料薄膜、无纺布、编制彩条布三层覆盖。塑料薄膜保持混凝土表面的湿润状态，两层土工布保证混凝土适宜的温度。养护期间保持冷却水正常循环，采用这样内散外蓄综合养护的方式，可有效降低混凝土的温升值。养护周期为14天。
5、成果分析
工程8小时平均温度变化曲线如图所示，根据测温结果分析，底板混凝土温差分部呈抛物线分布，混凝土平均温度表面与中心温差最大值为16.2℃，温差值处于受控范围内，满足设计及规范要求。
小结
大治河西闸工程通过合理选材、调整配合比、预埋冷却水管、精心施工等措施对混凝土进行温控，确保了工程的进度，也有效控制了现场混凝土的内外温差，抑制了大体积混凝土裂缝的形成，保质保量完成任务。充分说明了以上措施在大体积混凝土温控中的可行性，为今后类似工程的时候提供了可靠的依据。
参考文献
[1]《大治河西枢纽新建二线船闸》设计图纸.
[2]《大体积混凝土温控与防裂》 作者彭立海等.
[3]《大体积混凝土温度应力与温度控制》作者朱伯芳.
论文作者:张志坚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/20
标签：混凝土论文; 体积论文; 底板论文; 骨料论文; 河西论文; 温度论文; 温差论文; 《防护工程》2018年第33期论文;