船閘工程大體積混凝土施工溫度控制技術分析

張德印

（長江國際水利水電工程建設有限公司， 湖北 武漢 430000）

在船閘工程當中，大體積混凝土是一項重要的結構形式，并且主要在閘首和閘室中應用的比較廣泛，而且閘首和閘室屬于船閘工程當中的主體部位，在剛度，強度以及穩(wěn)定性等方面的要求都比較高，而且對于抗?jié)B性，整體性和防水性等方面也有著一定的要求。在進行大體積混凝土調(diào)整的時候，配筋量相對來說比較少，所以導致外界溫度變化對大體積混凝土的影響比較大。如果在船閘工程施工的過程當中沒有控制好溫度，很容易導致大體積混凝土出現(xiàn)破壞型裂縫，直接影響到了整個船閘工程的質(zhì)量。所以在進行船閘工程大體積混凝土施工的時候需要應用良好的溫度控制技術，這樣才能夠保證整體工程的質(zhì)量和效率。

1 在大體積混凝土施工中常用的幾種溫度控制技術

1.1 一般措施

1.選擇良好的混凝土原材料，調(diào)整好混凝土配比

要想減少大體積混凝土對溫度的敏感性，就要減少混凝土的絕熱溫升，而且要增大相應的極限拉伸變形能力和抗拉強度，同時也要保證熱量比和線膨脹系數(shù)降低，在自身體積變形的時候最好能夠達到微膨狀態(tài)。為了實現(xiàn)這一目標在進行混凝土原材料選擇的時候可以盡量選擇水化熱較低的水泥，而且單位水泥用量也要盡量減少，根據(jù)不同船閘工程的要求選擇合適的水泥品種，如果工程要求混凝土強度等級在C50以下，可以通過粉煤灰泥和礦渣水泥來進行調(diào)配。如果工程要求混凝土強度等級在c60的時候，可選用普通硅酸鹽水泥和52.5級硅酸鹽水泥進行調(diào)配[1]。另外還可以降低水泥的細度，這樣能夠減少混凝土的收縮應力。

2.調(diào)整好混凝土澆筑順序

為了盡量減少大體積混凝土土內(nèi)外溫度差別，可以通過加速混凝土散熱速度的方式解決。一般來說在進行大體積混凝土施工的時候經(jīng)常利用分塊澆筑的方式。在這種方式中可以分成兩種，一是分段跳倉澆筑法，二是分層澆筑法。分段澆筑法，一般來說應用在拌合能力較低的混凝土中，或者是對于大體積混凝土沒有要求過高的抗?jié)B能力結構物中。分層法主要能夠幫助大體積混凝土散熱程度比較均勻，而且產(chǎn)生垂直裂縫的幾率比較小。

3.加強對澆注溫度和混凝土出機溫度的控制

為了盡量減少大體積混凝土的內(nèi)外溫差，首先要了解的是混凝土澆筑溫度和內(nèi)外溫差之間的關系，澆筑溫度越低，溫差越小。所以在炎熱的夏季一般都是在混凝土攪拌的過程中加冰，這樣能夠降低澆筑溫度，在冬季一般通過人模溫度來降溫。

4.應用良好的保溫和保濕方法

在進行保溫養(yǎng)護措施的時候要保證混凝土澆筑的內(nèi)外溫差，并且保證降溫速度在相關規(guī)定指標的控制范圍內(nèi)。在進行保溫養(yǎng)護的時候還要根據(jù)溫度應力進行控制，一般在15天以上。保溫工作進行的時候要保持混凝土的濕度，減少水分的流失。

5.根據(jù)天氣變化來調(diào)整施工方案

在進行大體積混凝土施工的過程當中，難免會出現(xiàn)天氣驟變的情況，所以要根據(jù)天氣預報所報告的相關信息，制定預防暴雨，降溫以及大風天氣的方案，可以通過在混凝土上覆蓋用品來減少混凝土溫度的變化[2]。

1.2 預埋冷卻管措施

另外一種降低大體積混凝土溫度的措施，就是在混凝土內(nèi)預埋冷卻管，通過冷卻管內(nèi)部的水流來起到循環(huán)流動和熱交換作用，這樣能夠降低混凝土內(nèi)部的溫度，減少內(nèi)在溫差。

2 潁上船閘混凝土施工溫度控制

2.1 溫控目標

首先要設定相應的溫度控制目標，由于大體積混凝土在進行澆筑和硬化的過程當中，水泥自身會產(chǎn)生水化反應，從而導致大量的水化熱，而且混凝土凝固之后產(chǎn)生了較大的熱阻，所以內(nèi)部的溫度和熱量散發(fā)比較困難，而表面的溫度散發(fā)比較快，所以導致混凝土內(nèi)外溫差較大。另外由于混凝土升溫變化，環(huán)境影響以及內(nèi)表溫差等因素會導致混凝土出現(xiàn)溫度應力和不均勻溫度變形的情況。如果沒有控制好的話，相關熱度應力與混凝土抗拉強度會出現(xiàn)碰撞，這樣就會導致混凝土表面內(nèi)部產(chǎn)生大量的裂縫。這些由于溫度變化所出現(xiàn)的裂縫，也是導致混凝土早期開裂的重要原因，出現(xiàn)裂縫之后對整體混凝土的耐久性，整體性以及抗?jié)B性均會產(chǎn)生巨大的影響。一般來說，混凝土內(nèi)表之間的溫差最好不要超過20℃，最大限度在25℃，內(nèi)部的溫度不要超過75℃。

2.2 施工過程溫控措施

1.底板施工過程溫控措施

第一，要減少水泥水化的熱量。在進行混凝土配置的時候要選擇水化熱較低的水泥品種，其中c425普通硅酸鹽水泥就屬于一種比較好的水泥類型。第二，在進行攪拌的時候可以選用粗骨料，例如二級配石料或者中粗砂[3]。另外還可以添加相應的粉煤灰參合料進行攪拌，這樣不僅能夠減少水泥的用量，還可以降低水熱化。第三，在進行混凝土入模的時候，減少入膜溫度。如果相關工程施工是在炎熱的夏季，可以在當天氣溫較低的時間段進行澆筑。第四，盡量加強施工過程當中對溫度的控制力度。首先要加強對混凝土的保濕養(yǎng)護工作，盡量減少混凝土在日光下暴曬的機會，同時延長保濕養(yǎng)護工作的時間，在混凝土終凝的時候要在表面覆蓋相關的物品，并且通過灑水來進行保濕?？梢栽诘装迳喜贾孟嚓P的溫控設備和冷卻水管裝置，這樣能夠減少混凝土的內(nèi)外溫差，同時也降低了混凝土內(nèi)外裂縫的發(fā)生。

2.閘墻施工過程溫控措施

由于閘室側墻下段的厚度比較大，所以也屬于大體積混凝土施工的范疇。為了進一步降低閘室側墻下段的水化熱溫度，可以盡量調(diào)整混凝土的配合比減少對水泥的使用，這樣能夠從根本上降低溫度。另外還要加強對混凝土內(nèi)部溫度的控制，可以利用循環(huán)水方式來提高混凝土內(nèi)部散熱情況。一般來說，循環(huán)水主要采用深井水，水溫控制在6℃至8℃之間。通常在混凝土澆筑完成之后，通過鋼管來進行水流輸送，這樣能夠減少混凝土內(nèi)部的水化熱溫度。

2.3 現(xiàn)場溫度監(jiān)測

1.建立溫度監(jiān)測系統(tǒng)

進行溫度監(jiān)測的時候，一般情況下都選擇運行比較穩(wěn)定的溫度傳感器。這種設備能夠根據(jù)時間的變化，對溫度變化通過曲線繪制來進行顯示。溫度傳感器在安裝的時候要選擇一個安全的位置，這樣能夠減少工程施工過程中對其的損壞。

2.進行測點布置

在進行大體積混凝土溫度監(jiān)測的時候，主要是對混凝土的內(nèi)部最高溫度，截面溫度梯度，最大升溫降溫速度，最大溫差以及入模溫度進行檢測，所以要根據(jù)不同的工作內(nèi)容進行合理安排。

3.控制好監(jiān)測頻率

在進行混凝土澆筑和保濕養(yǎng)護的過程當中，要對混凝土的內(nèi)外溫度進行連續(xù)24小時不間斷監(jiān)測，而且要在混凝土澆筑完成之后，立即進行溫度測量并且要保證每2小時監(jiān)測一次，連續(xù)三天改為每8小時監(jiān)測一次，一般來說需要在7天左右控制好溫度[4]。

3 結束語

大體積混凝土在施工的過程當中很容易出現(xiàn)裂縫問題，這種問題大多數(shù)都是由于溫度控制不好所導致的，所以相關的大體積混凝土施工溫度控制技術就顯得尤為重要。