馬新風(fēng)

摘 要：現(xiàn)如今，在船閘混凝土的研發(fā)以及在施工的過程中，為了預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)，出現(xiàn)了一種現(xiàn)狀，即管制得越頻繁，所出現(xiàn)的裂縫就會(huì)越多，同時(shí)，還會(huì)存在著普遍性?；诖?，文章以實(shí)際工程為例，首先闡述了施工溫控的目標(biāo)，然后對(duì)施工過程的溫控技術(shù)進(jìn)行了分析，最后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)進(jìn)行了討論，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)分析及結(jié)論進(jìn)行了總結(jié)，保證了船閘施工的工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：船閘工程 混凝土 施工溫控

在閘首、閘室等主體部分，混凝土用的范圍很廣泛，在這些主要的部分，不僅僅對(duì)混凝土的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等方面有要求，對(duì)防水性、抗?jié)B性等方面也有要求。因在混凝土的配置中，所需的筋量相對(duì)而言很小，對(duì)溫度很敏感，影響較大，若施工期間對(duì)溫度的管控不到位，這就易出現(xiàn)裂縫，該裂縫有破壞性。所以，對(duì)工程質(zhì)量直接起作用的重要因素之一的就是在混凝土施工時(shí)對(duì)閘首、閘室等主體部位的溫度管控。

1.工程概況

富春江船閘包括上游引航道、上閘室、閘室、下閘首和下游引航道，上、下閘首為鋼筋砼空箱整體式結(jié)構(gòu)，上閘首平面尺寸：30m×53m，下閘首平面尺寸為：34m×61.6m。結(jié)構(gòu)組成主要有底板、邊墩、輸水廊道、邊墩、空箱等，。閘室采用向右單側(cè)拓寬8.6m的不對(duì)稱廣腹式，閘室總寬標(biāo)準(zhǔn)段為61.6m，凈寬23.2m，閘室墻頂高程為25m，閘室胸墻頂高程為26.2m。閘室結(jié)構(gòu)為分離空箱重力式結(jié)構(gòu)，即分離空箱重力式（左側(cè)閘墻）+浮壁重力式（右側(cè)閘墻）+閘室底板（布置輸水廊道）。

新建船閘上、下閘首工作閘門均采用人字門；工作閥門采用反弧型閥門；新建船閘上游檢修閥門采用浮式檢修門，下游檢修閘門采用疊梁門型式；檢修閥門采用平板門。閘門和閥門需經(jīng)PLC程序控制，都需用液壓操作。

2.施工溫控的目標(biāo)

大體積的混凝土在硬化的過程中，其水化反應(yīng)會(huì)致使數(shù)量龐大的水化熱，因混凝土的熱阻大，產(chǎn)生的熱量會(huì)在混凝土內(nèi)部凝聚，不容易散發(fā)，這就會(huì)在內(nèi)部和外表面形成溫度的差距。混凝土的內(nèi)表溫差的變化，另外受環(huán)境因素的影響，會(huì)呈現(xiàn)出不均勻的溫度應(yīng)力，若應(yīng)力在混凝土的即時(shí)抗拉強(qiáng)度之上，這樣就會(huì)致使裂縫的出現(xiàn)。這也是在混凝土早期開裂的重要的一個(gè)要素，這樣的裂縫常常是貫穿性的，會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、耐久性等。在任何的一個(gè)時(shí)間內(nèi)，或任何一段的內(nèi)部2個(gè)點(diǎn)的溫度之差需在20℃的范圍內(nèi)，75℃是其里面的最高溫度，一天降溫的速度需在3℃以下，25℃是入模時(shí)的溫度，28℃是炎熱氣候的最高溫度。

3.施工過程的溫控技術(shù)

3.1底板施工過程溫控措施

（1）將水泥中的水化熱環(huán)節(jié)。①混凝土調(diào)配時(shí)，需用低水化熱的水泥。②就粗骨料而言，需用中粗砂和二級(jí)的配石料，同時(shí)還需摻加粉煤灰或者是與之相應(yīng)的減水劑，起到易性的作用，將水泥的使用量降低，同時(shí)，還會(huì)降低水化熱。

（2）降低入模時(shí)的溫度。①盡可能地將開倉(cāng)澆筑的時(shí)間設(shè)定在當(dāng)日的低溫時(shí)間段內(nèi)。若遇到因氣溫高，需用低溫水?dāng)嚢?，還需將碎石的溫度降下來，用制冷設(shè)備送風(fēng)冷卻；②若想將混凝土的初凝時(shí)間提上來，需加入緩凝高效減水劑。

（3）強(qiáng)化對(duì)溫度的管制，在施工的過程中。①混凝土澆筑后，需做好護(hù)理工作，降溫要緩慢，令其徐變特性完全體現(xiàn)出來，將溫度的應(yīng)力減緩，防止暴曬；②混凝土需長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，當(dāng)混凝土最終凝固后，其上面需蓋上土工布，之后再噴水，完成養(yǎng)護(hù)工作；③將冷水管、溫控的設(shè)備放在底板上，因土工布的里面和外面的溫度不同，會(huì)出現(xiàn)溫差，來將通水的時(shí)間確定下來，這就可以將混凝土的內(nèi)部溫度緩解，這就可以阻止混凝土出現(xiàn)開裂的狀況。將直徑為5cm的鋼管做成S的形狀，冷卻的水源和鋼管的一端連接。設(shè)置好冷卻的鋼管，令其設(shè)置約1m的間距，需布置在底板下方的0.7m的地方，之后通冷水，這樣就可形成了循環(huán)流動(dòng)的水，緩解內(nèi)部的高溫。

（4）對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)。成型的混凝土，還需在其最終凝固后灑水養(yǎng)護(hù)。需用薄膜將地底板完全罩住，同時(shí)還需使用土工布將其籠罩，灑水，養(yǎng)護(hù)的時(shí)間至少在2周以上。

3.2閘墻施工過程溫控措施

閘室側(cè)墻的下部分的厚度依舊很厚。為了將混凝土的溫度減少，不但需將混凝土的配置比例優(yōu)化，還需將水泥的使用數(shù)量降低、用發(fā)熱量低的水泥。

將混凝土內(nèi)部的熱量降低的有效方法就是循環(huán)水散熱，這也是最可行的措施。深井水就是循環(huán)用水，6～8℃是水的溫度，在混凝土澆筑后，需經(jīng)鋼管輸送冷水，這就可將混凝土內(nèi)部的溫度及時(shí)帶出。

對(duì)閘室的側(cè)墻的混凝土里面的熱量散出的方法：需將鋼管制成S形，鋼管需有5cm的直徑，將鋼管編成一排，設(shè)置2m的高度，彼此之間的距離是1.5m，將其設(shè)定在閘室側(cè)墻下的中間的地方，鋼管的兩端分別連接冷卻水和集水坑。

4.現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)

（1）監(jiān)測(cè)溫度的系統(tǒng)。溫度傳感儀，其性能要穩(wěn)定，之后將各個(gè)點(diǎn)的溫度按時(shí)間的改變繪制曲線。傳感器的導(dǎo)線需有保護(hù)，防治因混凝土振搗的過程中受破壞。此次實(shí)驗(yàn)中所用的溫度計(jì)是SDT型的。將水工建筑物需溫度計(jì)長(zhǎng)期地埋在里面，SD7系列的溫度計(jì)正好適用，可將內(nèi)部的溫度測(cè)量出來。本系列的溫度計(jì)有穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)、防水性能好、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示為溫度趨勢(shì)示意圖。

（2）控制混凝土溫度，如最大的溫度差值、里面最高的溫度、入模時(shí)的溫度等方面。按所需測(cè)量的點(diǎn)，需有5組溫度傳感器在底板的混凝土里；需有2組溫度傳感器在閘室的混凝土中。

（3）監(jiān)測(cè)的頻率。需對(duì)混凝土的里面和外面的溫度全天監(jiān)控，在澆筑和混凝土養(yǎng)護(hù)的這段時(shí)間內(nèi)，在混凝土澆筑完后需即刻測(cè)溫。在澆筑的一天一夜內(nèi)，對(duì)其溫度的測(cè)量需1次/2h，當(dāng)溫度達(dá)到最高值時(shí)，測(cè)量溫度需1次/4h，這樣的測(cè)溫需要3d，之后需測(cè)溫1次/8h。需這樣測(cè)量溫度一個(gè)星期。對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度的變化情況、混凝土的最高的溫度差值、最高的溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若出現(xiàn)了異常的狀況，立即告知有關(guān)部門，同時(shí)施行相應(yīng)的急救措施。

5.測(cè)試數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

（1）在混凝土施工中，對(duì)于體積較大的、需有溫度的測(cè)量點(diǎn)，75℃已是混凝土的內(nèi)部所能承受的溫度最高值，同時(shí)，需符合混凝土體積較大的施工的溫控條件。

（2）在同一截表面上的測(cè)溫點(diǎn)需在同一時(shí)間點(diǎn)上，20℃是最大的溫差，同時(shí)，需符合混凝土體積較大的施工的溫控條件。

（3）閘首、閘室的底板，其大多數(shù)的測(cè)量溫度的點(diǎn)降溫的速度需在每天3℃以下，少量的測(cè)溫點(diǎn)的將溫的速度在每天3℃以上，前提是在混凝土澆筑的24～48h之內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，尚未出現(xiàn)在施工時(shí)，混凝土出現(xiàn)開裂、破壞的狀況，閘室側(cè)墻上的全部的測(cè)溫點(diǎn)的降溫速度都需在每天3℃以下，需符合混凝土體積較大的施工的溫控條件。

（4）按照原始的記錄表明，25℃是入模時(shí)的混凝土的溫度，同時(shí)，還需將里面和外面的溫度差控制在25℃的范圍內(nèi)，需符合混凝土體積較大的施工的溫控條件。

（5）就本船閘工程的混凝土的狀況來講，包括施工時(shí)的溫控?cái)?shù)據(jù)、曲線圖分析等方面，其對(duì)溫度的控制符合大體積混凝土的動(dòng)工的條件，如此就能處理好混凝土開工時(shí)的溫度控制難題。

6.結(jié)束語

綜上所述，船閘所需的混凝土的體積較大、其結(jié)構(gòu)較雜亂，在混凝土施工時(shí)，和諸多環(huán)節(jié)都有干系，如原料、配比、施工管理等，需對(duì)各環(huán)節(jié)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芸兀ＷC船閘混凝土的施工水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊俊彪.高溫條件下大體積混凝土防開裂施工措施[J].西部探礦工程，2006（09）：252-254.

[2]朱平，王海濱，劉宏新.船閘工程閘室側(cè)墻裂縫分析與處理[J].水運(yùn)工程，2006（08）：116-119.

[3]鄧春林，范洪浩，張琴飛，等.船閘工程混凝土裂縫控制技術(shù)[J].水運(yùn)工程，2015（03）：123-127.