船闸工程混凝土高温条件下施工的关键技术

马新风

摘 要：现如今，在船闸混凝土的研发以及在施工的过程中，为了预防混凝土裂缝的出现，出现了一种现状，即管制得越频繁，所出现的裂缝就会越多，同时，还会存在着普遍性。基于此，文章以实际工程为例，首先阐述了施工温控的目标，然后对施工过程的温控技术进行了分析，最后对现场温度监测进行了讨论，并对测试数据分析及结论进行了总结，保证了船闸施工的工程质量。

关键词：船闸工程 混凝土 施工温控

在闸首、闸室等主体部分，混凝土用的范围很广泛，在这些主要的部分，不仅仅对混凝土的强度、稳定性等方面有要求，对防水性、抗渗性等方面也有要求。因在混凝土的配置中，所需的筋量相对而言很小，对温度很敏感，影响较大，若施工期间对温度的管控不到位，这就易出现裂缝，该裂缝有破坏性。所以，对工程质量直接起作用的重要因素之一的就是在混凝土施工时对闸首、闸室等主体部位的温度管控。

1.工程概况

富春江船闸包括上游引航道、上闸室、闸室、下闸首和下游引航道，上、下闸首为钢筋砼空箱整体式结构，上闸首平面尺寸：30m×53m，下闸首平面尺寸为：34m×61.6m。结构组成主要有底板、边墩、输水廊道、邊墩、空箱等，。闸室采用向右单侧拓宽8.6m的不对称广腹式，闸室总宽标准段为61.6m，净宽23.2m，闸室墙顶高程为25m，闸室胸墙顶高程为26.2m。闸室结构为分离空箱重力式结构，即分离空箱重力式（左侧闸墙）+浮壁重力式（右侧闸墙）+闸室底板（布置输水廊道）。

新建船闸上、下闸首工作闸门均采用人字门；工作阀门采用反弧型阀门；新建船闸上游检修阀门采用浮式检修门，下游检修闸门采用叠梁门型式；检修阀门采用平板门。闸门和阀门需经PLC程序控制，都需用液压操作。

2.施工温控的目标

大体积的混凝土在硬化的过程中，其水化反应会致使数量庞大的水化热，因混凝土的热阻大，产生的热量会在混凝土内部凝聚，不容易散发，这就会在内部和外表面形成温度的差距。混凝土的内表温差的变化，另外受环境因素的影响，会呈现出不均匀的温度应力，若应力在混凝土的即时抗拉强度之上，这样就会致使裂缝的出现。这也是在混凝土早期开裂的重要的一个要素，这样的裂缝常常是贯穿性的，会影响到结构的抗渗性、耐久性等。在任何的一个时间内，或任何一段的内部2个点的温度之差需在20℃的范围内，75℃是其里面的最高温度，一天降温的速度需在3℃以下，25℃是入模时的温度，28℃是炎热气候的最高温度。

3.施工过程的温控技术

3.1底板施工过程温控措施

（1）将水泥中的水化热环节。①混凝土调配时，需用低水化热的水泥。②就粗骨料而言，需用中粗砂和二级的配石料，同时还需掺加粉煤灰或者是与之相应的减水剂，起到易性的作用，将水泥的使用量降低，同时，还会降低水化热。

（2）降低入模时的温度。①尽可能地将开仓浇筑的时间设定在当日的低温时间段内。若遇到因气温高，需用低温水搅拌，还需将碎石的温度降下来，用制冷设备送风冷却；②若想将混凝土的初凝时间提上来，需加入缓凝高效减水剂。

（3）强化对温度的管制，在施工的过程中。①混凝土浇筑后，需做好护理工作，降温要缓慢，令其徐变特性完全体现出来，将温度的应力减缓，防止暴晒；②混凝土需长时间的养护，当混凝土最终凝固后，其上面需盖上土工布，之后再喷水，完成养护工作；③将冷水管、温控的设备放在底板上，因土工布的里面和外面的温度不同，会出现温差，来将通水的时间确定下来，这就可以将混凝土的内部温度缓解，这就可以阻止混凝土出现开裂的状况。将直径为5cm的钢管做成S的形状，冷却的水源和钢管的一端连接。设置好冷却的钢管，令其设置约1m的间距，需布置在底板下方的0.7m的地方，之后通冷水，这样就可形成了循环流动的水，缓解内部的高温。

（4）对混凝土的养护。成型的混凝土，还需在其最终凝固后洒水养护。需用薄膜将地底板完全罩住，同时还需使用土工布将其笼罩，洒水，养护的时间至少在2周以上。

3.2闸墙施工过程温控措施

闸室侧墙的下部分的厚度依旧很厚。为了将混凝土的温度减少，不但需将混凝土的配置比例优化，还需将水泥的使用数量降低、用发热量低的水泥。

将混凝土内部的热量降低的有效方法就是循环水散热，这也是最可行的措施。深井水就是循环用水，6～8℃是水的温度，在混凝土浇筑后，需经钢管输送冷水，这就可将混凝土内部的温度及时带出。

对闸室的侧墙的混凝土里面的热量散出的方法：需将钢管制成S形，钢管需有5cm的直径，将钢管编成一排，设置2m的高度，彼此之间的距离是1.5m，将其设定在闸室侧墙下的中间的地方，钢管的两端分别连接冷却水和集水坑。

4.现场温度监测

（1）监测温度的系统。温度传感仪，其性能要稳定，之后将各个点的温度按时间的改变绘制曲线。传感器的导线需有保护，防治因混凝土振捣的过程中受破坏。此次实验中所用的温度计是SDT型的。将水工建筑物需温度计长期地埋在里面，SD7系列的温度计正好适用，可将内部的温度测量出来。本系列的温度计有稳定时间长、防水性能好、自动化监测的优点。如图1所示为温度趋势示意图。

（2）控制混凝土温度，如最大的温度差值、里面最高的温度、入模时的温度等方面。按所需测量的点，需有5组温度传感器在底板的混凝土里；需有2组温度传感器在闸室的混凝土中。

（3）监测的频率。需对混凝土的里面和外面的温度全天监控，在浇筑和混凝土养护的这段时间内，在混凝土浇筑完后需即刻测温。在浇筑的一天一夜内，对其温度的测量需1次/2h，当温度达到最高值时，测量温度需1次/4h，这样的测温需要3d，之后需测温1次/8h。需这样测量温度一个星期。对各个监测点的温度的变化情况、混凝土的最高的温度差值、最高的温度等进行监测，若出现了异常的状况，立即告知有关部门，同时施行相应的急救措施。

5.测试数据分析及结论

（1）在混凝土施工中，对于体积较大的、需有温度的测量点，75℃已是混凝土的内部所能承受的温度最高值，同时，需符合混凝土体积较大的施工的温控条件。

（2）在同一截表面上的测温点需在同一时间点上，20℃是最大的温差，同时，需符合混凝土体积较大的施工的温控条件。

（3）闸首、闸室的底板，其大多数的测量温度的点降温的速度需在每天3℃以下，少量的测温点的将温的速度在每天3℃以上，前提是在混凝土浇筑的24～48h之内，根据现场的实际情况，尚未出现在施工时，混凝土出现开裂、破坏的状况，闸室侧墙上的全部的测温点的降温速度都需在每天3℃以下，需符合混凝土体积较大的施工的温控条件。

（4）按照原始的记录表明，25℃是入模时的混凝土的温度，同时，还需将里面和外面的温度差控制在25℃的范围内，需符合混凝土体积较大的施工的温控条件。

（5）就本船闸工程的混凝土的状况来讲，包括施工时的温控数据、曲线图分析等方面，其对温度的控制符合大体积混凝土的动工的条件，如此就能处理好混凝土开工时的温度控制难题。

6.结束语

综上所述，船闸所需的混凝土的体积较大、其结构较杂乱，在混凝土施工时，和诸多环节都有干系，如原料、配比、施工管理等，需对各环节严谨的管控，保证船闸混凝土的施工水平。

参考文献：

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