大体积混凝土温控措施

长洲水利枢纽三线四线船闸工程大体积混凝土温控措施1前言和编制依据1.1前言大体积混凝土的抗裂和温度控制是一个十分复杂的涉及材料、工艺、环境、结构设计等的综合性的问题，必须采取设计、施工的综合性措施才能获得比较满意的效果。由于本工程的合同为甲供混凝土，大体积混凝土施工的温控措施涉及到两家施工单位，混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土出机口温度控制等温控措施不属于我部施工合同范围，按照设计文件的要求，混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土出机口温度控制等温控措施是我部在大体积混凝土施工中做好温控措施的关键要素（可以说上述温控措施如果不到位，我部在施工采取的温控措施对达到设计要求的温控标准所起的效果不明显，意义不大），因此，本工程的大体积混凝土的抗裂和温度控制只有在各方参建方同时采取措施的条件下才有可能达到设计文件要求的效果。1.2编制依据1、长洲水利枢纽三线四线船闸工程施工图（第一册（主体建筑工程）：第五分册（闸室）、第六分册（上闸首）、第七分册（下闸首））。2、《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程》(JTS202-1-2010)。3、长洲水利枢纽三线四线船闸主体段土建工程施工合同文件（合同编号：CZCZ10-58-067）。2温控混凝土概况三线四线船闸均为I级船闸，按最大通过3000t级船舶设计，两线船闸紧邻布置，中心线间距为57m，闸室有效尺度均为340m×34m×5.8m（长×宽×门槛水深）。三线四线船闸由上/下闸首、闸室和上/下导航段等部分组成。1、上闸首上闸首采用边墩和底板分离的衡重式结构，由左边墩、右边墩、共用中墩及中间底板组成。上闸首平面外轮廓尺寸为63.5m×125.2m（长×宽），孔口有效净宽均为34m，门槛顶高程均为12.80m。边墩及中墩沿纵向分为2段，左右边墩、中墩上段长均为27.5m，下段长均为36.0m，边墩的上段顶面高程为32.80m，下段顶面高程分两级，分别为32.80m、29.10m，中墩顶面高程30.30m，上闸首上、下段底高程分别为-12.40m、-13.40m。上闸首的混凝土按设计要求分层分块进行浇筑，高程-4.4m以下为强约束区，C9025温控混凝土的工程量为202957m3。2、下闸首下闸首采用边墩和底板分离的衡重式结构，由左边墩、右边墩、共用中墩及中间底板组成。下闸首平面外轮廓尺寸为70.5m×125.2m（长×宽），孔口有效净宽均为34m，门槛顶高程均为-4.40m。边墩及中墩沿纵向分为2段，左右边墩、中墩上段长均为31.5m，下段长均为39.0m，顶面高程均为30.30m，下闸首上、下段底高程分别为-14.90m、-15.90m。下闸首的混凝土按设计要求分层分块进行浇筑，高程-4.4m以下为强约束区，C9025温控混凝土的工程量为188549m3。3、闸室墙闸室结构包括左、右边闸墙、中间闸墙、闸室底输水廊道。闸室结构对称于两线船闸中心轴线，采用分离式结构。三线（左边）、四线（右边）的边闸墙结构相同，均为衡重式结构，底高程为-9.7m，顶高程为29.1m（临水侧0.5m宽为30.3m），闸室墙沿轴线分为15段，从上游至下游编号依次为1#~15#，1#段长29m，8#段长24m，15#段长25.5m，其余各段长均为19m，闸室墙均为3级配混凝土，高程+5.0m以下为温控混凝土。两线船闸共用中间闸墙，闸墙为重力式结构，底高程为-9.7m，顶高程为30.3m，闸室墙沿轴线分为15段，从上游至下游编号依次为1#~15#，1#段长29m，8#段长24m，15#段长25.5m，其余各段长均为19m，闸室墙均为3级配混凝土，高程+2.5m以下为温控混凝土。闸室墙混凝土总工程量376769m3，其中C9025温控混凝土为215127m3，其它为161642m3。船闸工程上/下闸首、闸室墙等结构为大体积混凝土，为避免大体积混凝土浇筑施工中产生过大的温度应力而开裂，在施工过程中应进行温度控制。3混凝土温控措施的主要设计要求1、大体积混凝土入仓温度按月份进行控制，一般情况下，夏季入仓温度控制在26℃以下，冬季入仓温度控制在23℃以下，如采用水管冷却方法，混凝土入仓温度可提高1~2℃，各月入仓温度控制见表3-1。表3-1各月入仓温度控制表项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月月平均气温（℃）12.013.016.621.225.027.028.227.826.623.118.313.9上/下闸首、闸室（℃）≤23≤23≤23≤23≤24≤25≤26≤25≤24≤23≤23≤232、为了降低混凝土浇筑温度，应尽可能降低混凝土出机口温度，混凝土出机口温度12月~2月为16℃~17℃，3月~11月为18℃。3、基础约束区混凝土浇筑块内最高温度≤39℃，其它部位混凝土浇筑块内最高温度≤41℃，混凝土上下层温差≤17℃，混凝土内外温差≤16℃。4、混凝土内采用埋设冷却水管通水冷却时，通水时混凝土与冷却水之间的温差不超过25℃，混凝土降温速度不大于1℃/d。5、混凝土浇筑块间歇宜控制在7天以内，以控制上下层及内外温差。6、混凝土保持湿润养护（如覆盖土工布洒水养护或流水养护等），宜在混凝土浇筑完毕后12~18h内开始进行养护，养护时间不少于14天。7、当温度骤降（日平均气温在2~4天内连续下降6~9℃）时，对未满龄期的混凝土表面应覆盖草袋、土工布或其它材料进行保护。8、有关混凝土原材料等其它方面的要求，在此不再作详述，具体详见上/下闸首、闸室等结构设计施工图。4大体积混凝土温控措施大体积混凝土的施工主要从选择合适的原材料、有针对性地进行混凝土配合比设计、混凝土施工中采取相应的措施、设计在结构方面采取的措施等方面采取温控措施。根据施工合同范畴，现在主要把属于我部施工合同范围内混凝土施工中采取相应的温控措施叙述如下：4.1混凝土水平运输的温控措施1、选择合理运输路线，对运输道路进行修整，保证道路畅通，尽量缩短运输时间，根据现场道路布置情况，目前出料口与浇筑点距离约为2.0~2.5km。2、合理调配车辆和入仓设备，避免出现现场等车待料，时间过长导致混凝土升温，同时安排专人现场指挥车辆，确保先到的车先行卸料。3、在气温较高太阳较为猛烈的天气，采用混凝土罐车运输时，可在混凝土卸料点的附近设置浇水点，利用水管向混凝土运输罐表面淋水降温；采用自卸翻斗车运输混凝土时，可在车箱两侧各焊一根直径为φ25mm的钢管，将彩条布套在车箱两侧钢管滑环上作遮阳篷，装料后将遮阳篷拉开，避免阳光暴晒混凝土，卸完料后再将遮阳篷拉上，避免阳光暴晒空车。4.2混凝土浇筑的温控措施1、混凝土浇筑时应对新拌混凝土进行常规施工检查，新拌混凝土应品质均匀、性能稳定，不应出现泌水、离析和较大的坍落度损失。2、混凝土浇筑时间尽量避开中午温度较高时开盘浇筑，充分利用早晚、夜间及阴天进行混凝土浇筑。3、混凝土浇筑时应分层摊铺，摊铺厚度不宜大于500mm，上层混凝土必须在下层混凝土初凝之前浇筑完毕，不得随意留施工缝，严禁出现施工冷缝。4、混凝土布料应均匀，不得用振捣棒赶料。5、在混凝土浇筑过程中，为防止外界气温过高，仓面新浇筑的混凝土温度回升过快，对已经振捣好的混凝土表面进行覆盖，浇筑方式采用的是台阶浇筑法，尽量减少新浇混凝土少受阳光直射，降低混凝土温升。6、如混凝土浇筑过程中气温较高，可在浇筑仓面周围通过水管喷雾器进行喷射水雾来降低浇筑仓面的环境温度，从而降低混凝土温升。7、顶层混凝土浇筑完毕，初凝前进行二次抹面（如有必要时）并及时覆盖保湿，初凝前宜进行二次振捣。4.3混凝土养护及降温保温措施1、在混凝土表面覆盖土工布，混凝土浇筑完毕后12~18h内开始进行洒水或流水养护，养护时间不少于14天。2、在混凝土早期升温阶段采取在混凝土表面进行洒水或用流动水等散热降温措施。3、在气温下降时混凝土采取如下保温措施：1）在气温开始下降时，可推迟拆模时间，拆模后立即用土工布加以覆盖保温，对于廊道、竖井段等部位，可用保温材料封堵孔口来进行混凝土保温。2）混凝土顶面可铺上一层塑料薄膜后再覆盖一层土工布（或麻袋）等保温材料，在混凝土养护期内始终保持表面湿润。3）对于需要回填覆盖的混凝土结构，在具备回填条件时应尽早进行回填保温，减少干缩。4.4混凝土内部最高温度控制措施4.4.1降低混凝土浇筑温度1、混凝土出机口温度的控制是混凝土内部最高温度控制的先决条件，设计对混凝土出机口温度要求为：12月~2月为16℃~17℃，3月~11月为18℃。由于混凝土为甲供材料，混凝土出机口温度控制不属于我部施工范畴，因此我部可在混凝土出机口后在监理工程师的见证下进行温度监测并做好记录。2、混凝土出机后通过采取混凝土水平运输的温控措施，确保混凝土的入仓温度符合设计要求，混凝土的入仓温度可在监理工程师的见证下进行温度监测并做好记录。4.4.2分层施工并控制分层厚度1、三线四线船闸工程的结构特点，混凝土结构按设计要求分层、分块进行施工，大体积温控混凝土分层施工时，分层厚度不大于3.0m，其中基础强约束区不大于1.5m。2、在已浇筑的混凝土块上浇筑新混凝土时，间隔时间应尽量缩短，一般以不宜超过7天来控制。4.4.3埋设水管通水冷却三线四线船闸工程的大体积温控混凝土内埋设冷却水管，通过管内水流动带走部分混凝土的热量，降低温升来控制混凝土内部最高温度。有关埋设水管通水冷却按设计要求的埋设方案执行。1、冷却水管布置说明1）、冷却水管采用φ32HDPE管，埋设按分层分块埋设。2）、冷却水管布置根据闸墙、闸首温控分层分块情况进行现场布设，其水管与水管间距为1.5m，管材在浇筑层及浇筑前铺设于混凝土面上。2、冷却水管埋设详图混凝土浇筑仓面的冷却水管布置详见图4.4.3-1，同时冷却水管及材料数量按现场实际确定，并做好相关工程量计量工作。3、冷却水管通水1）、通水冷却可通过潜水泵抽取外江深层河水用管与混凝土层内的冷却管连接。2）、冷却水管布置完毕后，先对水管进行通水检查，确保水管通水顺畅，严禁水管出现漏水。3）、冷却管在混凝土铺料后即开始通水，水流方向每24h调换一次，通水时间根据降温情况来确定，一般不超过15天。4）、冷却管通水后应进行进水和出水的温度测量并做好记录，温度测量应每隔4h测量一次。5）、待冷却水管通水达到降温效果后，管内采用水泥浆灌注及封孔。图4.4.3-1闸室墙、闸首中边墩混凝土分层分块温控冷却管布置图4.5施工期的温度监测在三线四线船闸工程的大体积温控混凝土施工过程中主要对混凝土出机口温度、混凝土浇筑入仓温度、混凝土内部温度、环境温度、冷却水温等参数进行监测，并及时调整和优化温控措施。4.5.1外部温度的监测混凝土出机口温度、混凝土浇筑入仓温度、环境温度、冷却水温等参数可以通过红外线测温仪或温度计进行测量并做好录。4.5.2混凝土内部温度监测1、混凝土内部温度测量概况根据结构分层浇筑划分情况，三线、四线船闸工程温控混凝土浇筑仓面较多，拟选定约20个比较典型、有代表性的仓面（如中间闸墙底部、上/下闸首底部等体积较大、基础强约束区的仓面）进行混凝土内部温度测量，通过比较典型、有代表性的混凝土内部温度测量数据，基本上可以掌握混凝土浇筑后内部温度变化情况及其发展趋势。如遇到特殊情况再增加混凝土内部温度测量的次数。2、混凝土内部温度测量方法混凝土内部温度测量采用自动化混凝土温度测量系统，系统由测量机箱、温度采集模块、测试系统软件等部分组成，通过事先预埋在混凝土内部温度元件的导线与测量机箱连接，可自动测量混凝土的温度并可存储测量记录数据。混凝土预埋的温度元件每个浇筑仓面布置7个，分别位于底部、中部、外侧、顶面，预埋的位置见图4.5.2-1。3、混凝土内部温度测量仪器投入情况计划投入的混凝土内部温度测量仪器见表4.5-1。B/2A/4（1#）说明：1、本图尺寸单位以厘米计；50H/2A2、A为仓面长度，B为仓面宽度，H为仓面高度。混凝土温度测量元件布置平面图混凝土温度测量元件布置剖面图（3#、4#、5#）温度测量元件5050（1#）温度测量元件温度测量元件B/4BA/2A50（2#）温度测量