南水北调中线倒虹吸高温季节混凝土温控措施

2010-08-15韩永峰河南省水利第一工程局

河南水利与南水北调 2010年8期

□韩永峰（河南省水利第一工程局）

一、工程概况

按照施工总体计划，金水河倒虹吸工程共分两期实施，其中，2010年4～9月完成金水河倒虹吸一期施工任务，包括管身段9～14#，出口节制闸、出口渐变段，混凝土总工程量约2.3万m3，截至5月底，共完成混凝土浇筑0.3万m3，需要在高温季节完成2万m3的混凝土浇筑。

本工程所在地属温带大陆季风型气候区，夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨，冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，干燥少雨。段内7月份气温最高，月平均气温27℃，月平均最高气温32.1℃，极端最高气温42.3℃。

二、控温措施

（一）浇筑时段选择

根据夏季一天温度变化特点，下午5点以后至第二天上午10点之间为一天温度较底的时段。每仓砼浇筑优先选在此时段进行。

（二）根据施工工艺合理规划浇筑仓号

合理规划浇筑仓号的目的是适应夏季高温季节砼的浇筑，保证混凝土浇筑质量。适应高温季节砼浇筑的原则是每一仓号的混凝土基本选择在温度较低时段内浇筑完成。

项目部拌合站的砼生产能力是25m3/h，按以上选择的浇筑时段进行浇筑，浇筑时段长约17h，则满足浇筑时段的仓号工程量约为425m3。故倒虹吸管身段分3仓浇筑，每仓混凝土浇筑方量均不超过425m3。

（三）降低混凝土原材料温度

估算混凝土拌合料温度方法。根据原料温度推算拌合后混凝土的温度可按下式进行：T=［S（TaWa+TcWc）+TtWt+TmWm］/［S(Wa+Wc)+Wt+Wm］

式中：T为混凝土拌合物的出料温度（℃）；S为固体材料（水泥及骨料）的平均比热，取0.2；Wa为骨料重量（kg）；Ta为骨料温度（℃）；Wc为水泥重量（kg）；Tc为水泥温度（℃）；Wt为骨料表面含水量（kg）；Tt为骨料表面水温度（℃）；Tm为混凝土拌合用水量（kg）；Wm为混凝土拌合用水温度（℃）。

由上式看出，要降低混凝土拌合料的温度，首先应降低原材料的温度，特别是降低比热最大的水和用量最多骨料的温度。一是控制水泥进罐前温度。夏季刚运至拌和站的水泥罐车先在阴凉地进行冷却后方可入罐；确保水泥入罐温度不超过65℃。二是降低骨料温度。成品料场的骨料做好足够的储备，根据实际情况尽量堆高，并用钢管作支架搭设遮阳棚，减少骨料日光照晒面积；采用深井井水、安装自动喷淋头喷洒降温，避免骨料温升。取料时，取料堆下部温度较低的骨料。三是降低拌和用水温度。经过多次测量，拌合站场地所使用的深井水温度较低，平均温度约17℃。故采用冷水设备（LS4F2V10型活塞式冷水机组）将井水降温，处理过的拌合水温控制在6～8℃用来拌制混凝土来降低混凝土拌合物的温度，并在水池上用钢管作支架搭设遮阳棚，减少水池日光照晒。

（四）减少混凝土运输过程中的温度回升

一是根据拌合能力和浇注方量，合理安排混凝土运输罐车，选择最短运输线路，组织好人力、设备资源，快速入仓，缩短混凝土的入仓运输时间。二是采用防晒网遮盖混凝土搅拌运输车罐体，并在混凝土运输车的拌和筒表面设自动淋水降温装置，罐车接料前对罐车进行冲洗。三是皮带布料机搭设遮阳棚，防止阳光直接照射混凝土，减少混凝土水平运输过程中的温升和水分损失。在浇筑前对皮带机进行冷水降温，但浇筑时皮带机上不能有积水，机口放料均匀连续，保证供料线皮带上有一定厚度的混凝土料运输，避免薄层和皮带机空转。

（五）减少混凝土浇筑过程中的温度回升

一是混凝土浇筑前对模板和基面喷水降温。二是混凝土浇筑过程中，先采用冷水淋洒钢模板外侧以降低模板温度；并对仓面喷洒水雾，以降低浇筑仓面温度，提高湿度，形成人工气候小环境。三是洞身底板及顶板浇筑采用薄层斜面分层法浇筑。控制每层浇筑高度不超过35cm，既利振捣密度，又加快热量散失，避免产生温度裂缝。四是入仓后对混凝土及时进行平仓振捣，加快混凝土的入仓覆盖速度，缩短混凝土的曝晒时间。五是混凝土体内埋设温度计、循环冷却水管，冷却水管采用直径为25mm的钢管，按1.0m间距布设，两管相接处用两通或三通相联接，冷却水管进水口和深井降水管道用球阀相联接，以便控制水压。开仓前对冷却水管的通畅性及接头进行检查，在浇筑过程中对管路进行保护。六是混凝土已浇面及时采用遮阳布覆盖，防止阳光照晒混凝土浇筑面。

（六）加强混凝土浇筑过程中的质量检测手段

一是试验人员加强对现场混凝土骨料计量的检测力度，根据砂、石含水量即时调整施工配合比。严格按照配合比，控制拌合用水量，保证混凝土强度满足设计要求。二是缩短浇筑时间，使其坍落度损失不低于原坍落度的90%；三是做好温控检测。每1～3h测量一次混凝土原材料的温度、机口混凝土温度、混凝土入仓温度、循环水进口温度、循环水出口温度、混凝土内部温度，并做出专门记录。根据测温数据，采取相应的降温措施，控制混凝土内外温差。