浅谈冷却通水在鉴江口闸坝二期工程中的成功应用

■莫兴和 ■广东水电二局股份有限公司，广东 广州 511340

1 工程概况

湛江鉴江供水枢纽工程－－－－鉴江口闸坝工程是集供水、灌溉、蓄淡、挡潮、排洪、航运于一体的多功能枢纽工程，也是湛江钢铁厂的配套工程。工程位于湛江市坡头区与吴川市吴阳镇沙角漩，距离鉴江出海口1.7km.。鉴江供水枢纽工程属于特别重要工程，工程等别为Ⅰ等，工程规模为大⑴型。鉴江口闸坝泄洪流3672m3/s，主要建筑物为1级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。

鉴江口闸坝工程所在地区属亚热带气候，常年气温较高，湿度相对较大，雨水丰沛，雾日天数较少。本地区季风明显，春夏季盛行偏南风和西南风;秋冬季盛行偏北风或偏东风。多年平均气温22.0℃;极端最高气温38.2℃。每年受台风影响约为1～3次。台风季节一般为每年的每年5月份至11月份。

本工程拟需要埋设冷却水管的部位为:闸坝闸室底板，结构尺寸为33.0m×25.0m×(2.0～4.0)m，每块底板混凝土2127.9m3，总共9块。

2 冷却通水施工技术

(1)制冷水水源

采用施工场地内的施工用水。为保证冷却效果，必须提供一定的循环水流速，在施工用水管道上增设加压泵。

(2)冷却水管选材

冷却水管使用PVC塑料管。PVC管运输、操作轻便，使施工准备工作大大简化，也有利于初期通水冷却施工操作。

(3)管线布置

①PVC管在砼仓面直接进行铺设，根据温控要求，按施工图纸的设计位置预埋蛇形管圈，并且为保证在不利情况下保持通水冷却，冷却水管分组布置，且单根冷却水管不应超过400m，并采用一仓一布。

②蛇形冷却水管埋设时水管距上、下游砼表面均为1.0m，水管水平布置间距2m，冷却水管在闸坝底板的布置具体见如下示意图:

闸坝底板通管冷却PVC管布置平面示意图

闸坝底板通管冷却PVC管布置平面示意图

③蛇形管进、出口分散布置，进出口水管水平间距和垂直间距满足要求，管口外露长度不小于20cm，并对管口妥善保护，防止堵塞。

④砼浇筑过程中，冷却水管必须一直通水，发现堵塞或漏水时应及时处理。

(4)温度控制

根据《抗海水腐蚀混凝土应用技术导则》要求:混凝土入模温度不宜高于大气日平均温度且不宜超过25℃。混凝土的入模温度与拌和料的温度有关，影响混凝土入模温度的主要因素是石子和水的温度。要获得较低的混凝土的入模温度，最有效的措施就是降低石子和水的温度。例如，在运输车和浇筑地点采取遮阳措施等。

混凝土浇筑完成后，水泥水化过程中放出大量的热量，主要集中在前7天内，混凝土内部和表面的散热条件不同，因而使混凝土内部温度较外部高，形成较大温度差，当温度应力超过混凝土的内外约束应力时，产生冷缩裂缝。所以通水冷却的主要时间段为砼收仓结束后的前7天。

通水在砼浇筑收仓后12h内进行，结束标准是砼内部温度已降到最高允许温度以下。《抗海水腐蚀混凝土应用技术导则》规定:混凝土内最高允许温度为65℃，混凝土内部最高温度与表层温度之差不宜超过20℃，养护水温度与混凝土表面温度之差不宜大于15℃。在混凝土降温阶段宜采用保温措施，降温速率不宜大于2℃/d。

在通水冷却过程中，通水冷却时间不小于24d。通水流量单根通水冷却蛇形管控制在1.2～1.5m3/h，每24h变换一次水流方向。控制降温速率小于1℃/d;确定通水时间，通过测算和监测分析，及时终止通水，防止超冷。

成立温控小组安排专人负责通水冷却，加强日常冷却通水情况检查，根据温度观测结果和浇筑温度统计结果有针对性的实施个性化通水冷却，对温度过高部位采取降低进水温度和加大通水流量的方法，削减混凝土内部最高温升。

(5)冷却水管的回填

通水后，对确认不再需要通水的水管采用0.5∶1水泥浆封堵。

3 施工控制要点

(1)作好通水记录。监测记录必须与砼块体一一对应，才能保证通水的整体安排是有利的，在冷却过程中，有的部位可能发生欠冷，而有的部位则可能发生超冷，在冷却过程中，还可能发生相邻块体之间温差过大的不利现象，必须统筹兼顾，尤其仓面大，管路弯头多的情况下更得留意。

(2)各种温控措施综合利用，才能达到较好效果。

(3)通水管的长度，壁厚，导热性能，仓内布置等都对通水的冷却效果有影响。增加单根水管长度，虽可减少水管根数，减小供水量，提高冷却效率，但也会使冷却水在管中的水力损失增加，降低冷却效果;管壁在水管能承受内水压力和外部砼骨料冲击的条件下，应尽量薄，以利传热。

(4)在通水作业期间，应严格控制通水流量，每天用流量计检查一次通水流量。通水流量应保证在管中形成紊流，并满足降温要求。单根水管的流量应大于20L/min，并根据检测结果调整流量。为使砼冷却均匀，冷却水管内冷却水流每24h应变换一次。

(5)砼浇筑前和浇筑过程中对已安装好的冷却水管进行通水检查，通水压力0.4MPa，如发现被砸坏堵塞或漏水，应尽快恢复。PVC管若漏水，则将漏水处截断，并用专用接头连接;若接头漏水，则需重新连接紧密，直到滴水不漏。

(6)各浇筑单位应加强冷却通水的管理，专人负责，要确保各期通水冷却质量。在未达到设计要求的砼温度之前，要保证不间断通水，一旦达到设计规定的砼体温度，及时停止通水。

4 结语

在鉴江口闸坝二期工程施工中，采用预埋冷却管通水作为闸室底板混凝土的温度控制措施，把混凝土内部温度控制在了合适的范围内，保证了混凝土浇筑的质量，取得了很好的效果。可供在大体积混凝土施工类似工程借鉴。

［1］GB_50496－2009《大体积混凝土施工规范》.

［2］DLT 5144－2001《水工混凝土施工规范》.

［3］DB44T 566－2008《抗海水腐蚀混凝土应用技术导则》.［4］JGJ55－2011《普通混凝土配合比设计规程》.

［5］SL223－2008《水利水电工程验收规程》