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1、船闸工程大体积混凝土施工温控措施探讨作者：覃聪晓 来源：西部交通科技2020年第 03期摘要：大体积混凝土在船闸工程中的应用非常广泛，但在船闸工程施工过程中，极易因为 对大体积混凝土温度控制措施实施不到位而产生裂缝。文章分析了大体积混凝土产生温度裂缝 的原因，并从降低水化热、降低入仓温度、合理分段浇筑及做好后期养护等方面，提出相应措 施对船闸大体积混凝土施工温度进行有效控制，从而避免大体积混凝土温度裂缝的产生。关键词：船闸;大体积混凝土;温控措施0 引言随着我国经济社会的发展，内河货运量也日渐提高。为满足经济社会的发展需要，亟需在 内河建设多个大型船闸。船闸建设规模的提高，对船闸的工程质量也有
2、了更高的要求。船闸结 构多为大体积混凝土，因其体积大，散热慢，在施工过程中极易因温度原因产生裂缝，而对大 体积混凝土温度的控制效果直接影响到船闸工程的质量。大体积混凝土受温度应力影响尤为突 出，开裂主要是因为混凝土结构与结构之间、结构与基础之间或结构的不同部位之间的温度应 力超过了混凝土的抗裂能力而产生1。因此，必须采取有力措施对船闸大体积混凝土施工温 度进行有效控制，降低混凝土温度应力，才能确保船闸工程质量。1 温度裂缝产生的原因船闸大体积混凝土温度裂缝主要是由于混凝土内部和外部环境存在较大温度差，引发的温 度应力超过了混凝土的抗裂能力而产生。在大体积混凝土的施工过程中，混凝土内部产生的水
3、化热是导致混凝土温度升高引发温度差的关键，且内外温度差是混凝土出现裂缝的常见原因。 在我国大部分地区，夏季时，混凝土温度可达到70 C以上，外界温度同时也会接近40 C，导 致混凝土散热较慢，混凝土内外部温差过大容易导致混凝土的表面张力变强，也大于混凝土内 部的拉力，这时混凝土就会产生裂缝。冬季时，混凝土内部温度远远高于外界温度，温差可能 达到30 C左右，这时混凝土的表面与内部形成较大的温差，导致膨胀问题发生，进而产生裂 缝。2 温度控制措施根据船闸大体积混凝土施工温度裂缝产生的原因，要想控制船闸大体积混凝土施工温度裂 缝，必须从控制混凝土温升，降低混凝土与外界环境的温差着手。要达到这一目的
4、，可采取的 控制措施主要有降低混凝土水化热、降低混凝土入仓温度、合理分段浇筑混凝土和做好混凝土 后期养护等几种方式。2.1 混凝土水化热温度控制科学选用混凝土配合比是降低船闸大体积混凝土水化热温度的关键。原材料是构成船闸工 程大体积混凝土结构的基础2，通过对船闸工程大体积混凝土原材料进行检验，科学选定所 采用的水泥、粗骨料、细骨料、掺合料和外加剂的类型和掺比，才能找出混凝土配合比最优方 案，尽量减少水泥用量，降低水化热。比如通过采用优质的中低热水泥，掺加粉煤灰、矿渣粉 等材料，尽量合理控制水泥在混凝土中的占比，在减少水泥用量的同时，还可以尽量降低水化 热的产生，进而减少后期混凝土的内外温差，避
5、免混凝土出现裂缝。2.2 混凝土入仓温度控制在确定混凝土最优配合比，合理选用原材料后，要想降低混凝土的内外温差，还需控制好 混凝土的入仓温度。主要从混凝土出机口温度控制、混凝土运输过程温度控制两方面入手。2.2.1 出机口温度控制混凝土出机口温度的控制主要体现在对原材料温度的控制上。要控制好混凝土出机口温 度，首要就是降低混凝土原材料的温度。除了严控混凝土原材料进场温度外，还应注重混凝土 原材料的堆存方式，并在混凝土搅拌前进行风冷或水冷等。具体措施有：（1）加强对制冷设 备的维护保养，确保制冷设备的完好率和利用率;（2）加强制冷系统的工艺控制，按设计要求 确保制冷冷风、冷水的冷却效果;（3）加
6、强混凝土制冷生产的调度，密切联系用料单位，合理 安排制冷生产；（4）骨料堆场应确保骨料的堆高，控制在6 m以上，避免日光暴晒堆场内部骨 料，尽量延长骨料堆存的时间，确保廊道內的骨料出口温度达到设计要求;（5）严格执行温控 混凝土生产时段的料仓填补石料规定，合理控制填补石料料位，骨料各储料仓保持储存2/3以 上的骨料，确保骨料有足够的预冷时间；（6）控制好原材料水泥的入库温度，水泥进场温度按 设计及规范要求控制在60 以下，为避免水泥进场温度过高采用分罐储存的措施，遵循先来 先用的原则，降低原材料水泥本身的温度；（7）尽量减少夏季或中午高温时段开展混凝土浇 筑，以免因外界温度过高导致预冷混凝土温
7、度也相应升高或回升；（8）尽量避免在冬季温度过 低时浇筑混凝土，以免产生内外温差。2.2.2 运输过程温度控制除了控制好混凝土的出机口温度外，还应加强混凝土在运输过程中的温度控制。混凝土完 成搅拌后，应迅速运至浇筑部位。平时要加强对运输道路的维护，保持良好的运输路况，尽量 缩短混凝土运输时间。做好运输车辆和入仓设备的调配，减少运输车辆等待卸料的时间，避免 因等待时间过长而导致混凝土升温。做好运输车辆的降温或者遮阳防护，可采用向混凝土罐车 进行洒水降温，或者在运输车辆上搭设遮阳蓬的方式，尽量避免混凝土因阳光照射而升温。2.3 混凝土浇筑过程温度控制合理分段浇筑可以有效降低大体积混凝土在浇筑过程中
8、的温升。在船闸工程项目大体积水 泥混凝土结构的施工中，应注意合理进行分段浇筑3。根据船闸工程的结构特点，混凝土浇 筑可按斜向分层、层层推进、齐头并进的方法进行。混凝土分层厚度一般歷3.0 m,在基础强 约束区分层厚度应三1.5 m。同时，在浇筑时提前预埋冷却水管，按分层分段埋设，便于后期对 混凝土进行通水降温养护。新旧混凝土浇筑间隔时间应尽量缩短，一般6 d。混凝土浇筑应充 分利用早上、晚上或者阴天进行。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, 尽量使新浇混凝土少受阳光直射,降低混凝土温升。在混凝土
9、浇筑过程中如气温较高,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。 顶层混凝土浇筑完毕,要及时覆盖保湿。2.4 混凝土后期养护控制混凝土后期养护是控制混凝土内外温差,避免混凝土出现温度裂缝的最后防线。大体积混 凝土在养护时,要加强对湿度和温度的控制与养护,以实现控制内外温差的目标,从而加强对 混凝土裂缝的控制4。混凝土浇筑完毕后,要及时做好降温保湿。在高温季节,可使用预先 埋设好的冷却水管通水降温,通过管内水流动可带走部分混凝土热量。冷却水管通水水流方向 每天调换一次，通水时间根据降温情况来确定，一般15 d。待冷却水管通水达到降温效果 后,管内采
10、用水泥浆灌注及封孔。同时要及时在混凝土表面覆盖土工布,并在浇筑完毕后的 1218 h内开始进行洒水或者流水养护，时间314 d。当气温开始下降时，可推迟混凝土模板 拆除时间,拆除模板后应立即用土工布或麻袋覆盖保温。当温度3 结语船闸工程大体积混凝土的施工温度控制是一项非常专业和复杂的综合性工程。为避免船闸 工程大体积混凝土因温度应力原因产生裂缝,在施工过程中,必须从混凝土原材料选用、混凝 土生产和浇筑工艺、减少外界环境不利影响等多方面入手,采取多项综合措施,对混凝土施工 温度进行有效控制,尽量减小混凝土内外温差,降低温度应力,才能保证船闸工程质量。1吕小凡浅析港口与航道工程大体积混凝土裂缝控制J中国水运，2019 (7)： 83-85.2张晓军船闸工程大体积混凝土裂缝成因及控制对策研究J.中国高新技术企业，2013 (34)： 20-21.3施海波船闸工程大体积混凝土裂缝成因及控制J.科技创新与应用，2017 (36)： 169-4满晨现浇大体积混凝土温度裂缝控制措施J.建材与装饰，2019 (25)： 51-52.作者简介：覃聪晓（1989），工程师，研究方向：港口航道与海岸工程。
船闸工程大体积混凝土施工温控措施探讨
