温控技术在水闸混凝土施工中的应用
摘要：本文结合实例对水闸混凝土施工过程中温度的主要影响因素及其技术的应用进行分析，为今后的水闸混凝土温度控制与施工技术控制提供了参考。
关键词：水闸；混凝土施工；温控
前言
水闸混凝土在水利设施建设过程中应用很普及。水闸主要指利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物。目前水闸的建设，正向结构轻型化、形式多样化、、操作自动化、施工装配化和远动化方向发展。由于水闸混凝土的温控设计是影响其质量的一个重要环节，因此对水闸的特点充分掌握后，有必要充分结合以往的科研成果及实践，对水闸混凝土的温控与施工技术控制的应用进行系统研究，从而不断提高水闸混凝土的温控设计质量以减少不必要的风险。
一、工程概况
某水闸重建工程位于乡镇街道东海堤，建设二路与海滨路交汇处。现阶段河道较窄，水质污染严重，淤泥厚，臭气重，河道旧闸破旧，运行能力差，所以河道整治与水闸重建显得尤为重要。本工程主要任务是重建该水闸，级别为Ⅰ级，共4孔，单孔净宽5m，闸室型式为开敞式整体式平底板，平面钢闸门配卷扬式启闭机，本水闸采用底流消能型式，下游布臵消力池、海漫与防冲槽。该闸的组成包括闸室、上游连接段和下游连接段。闸室是水闸的主体，设有底板、胸墙、闸墩、闸门等。闸室分别与上下游连接段和两岸或其他建筑物连接；上游连接段由防冲槽、护底、铺盖、两岸翼墙和护坡组成，用以引导水流平顺地进入闸室，延长闸基及两岸的渗径长度，确保渗透水流沿两岸和闸基的抗渗稳定性；下游连接段一般由两岸翼墙、护坡、护坦、防冲槽等组成，用以引导出闸水流均匀扩散，消除水流剩余动能，防止水流对河床及岸坡的冲刷。底板是闸室的基础，将闸室上部结构的重量及荷载向地基传递，兼有防渗和防冲作用。闸门用来挡水和控制过闸流量，闸墩用以分隔闸孔和支承闸门、工作桥、交通桥、胸墙
等。水闸大多建在平原地区的软土地基上。地基土壤承载能力、抗冲能力低，抗渗稳定性差，压缩性大以及水头低而水位变幅大是水闸的主要工作特点。
二、水闸混凝土施工产生的温度问题
1．本工程存在的主要问题
温度变化主要体现在混凝土升温峰值、降温速度、内外温差等方面，与环境温度、水化热温升、表面保护等有联系。产生的现象及原因一般有：①低温季节浇筑混凝土，遇寒潮来袭，产生内外温差过大时，未及时采取保温措施，也易使混凝土产生裂缝；②承重梁板尺寸太小，刚度不足，受拉部位易产生裂缝；③混凝土浇筑完毕后抹面及养护不及时会造成塑性裂缝，塑性裂缝一般不长，深度也浅，往往表现为中间宽两头细；④新老混凝土间隔时间过长易产生因约束而引起的裂缝；⑤在混凝土水化反应初期若表面失水会产生干缩裂缝，在干缩过程中，混凝土遇到如钢筋或其他预埋件的约束，在混凝土内部产生的拉应力超过混凝土抗拉强度时就会产生裂缝；⑥夏天浇筑混凝土，由于入仓温度过高，水泥水化产生的热量还将使混凝土内部温度进一步升高，导致混凝土体积的变化，当体积变化引起的拉伸应变超过混凝土的极限应变时，混凝土将会开裂。水闸裂缝一般表现为贯穿裂缝和表面裂缝。裂缝产生主要受混凝土温度变化等因素的影响，因此对混凝土进行温度控制和温度应力的计算，避免温度裂缝的产生对水闸混凝土结构的顺利施工有重大的实践意义。
2．水闸混凝土的温控措施
（1）控制混凝土浇筑后二天内温升值不大于30℃考虑到每块底板混凝土相对于待浇筑的闸墩是块\"人造基岩\"，对闸墩混凝土起着强约束作用，特别是胸墙底面高程▽4.5m以下部分受其影响较大。为了达到控制闸墩混凝土的最大温升值，减少绝对膨胀值这一目的，故在闸墩混凝土内▽-0.1~▽3.9之间沿竖向每隔40cm设置一道Φ40mm的冷却水管进行通水冷却，在水平面内，通水管在胸墙部位以下设置二排，其余部位为一排。为了更好地进行降温控制，闸墩以▽1.5m为界分上下二层分别进行通水冷却，即分别设置独立的进出水口。为了能够准确知道混凝土内部的温度情况，在闸墩内部设置了测温计，在第一联闸墩中共埋设了S1~S10共10个测温计，其后的闸墩内只保留了胸墙下部范围的有代表性的S4、S5、S7、S9等4个测温计，其中S4、S5点位于▽0.6m，S7、S9点位于▽4.0m；S4、S7点在闸墩断面中部，S5、S9点离闸墩侧面仅4cm。温度观测频率为每2小时观测一次，当混凝土内部温度降低至35℃以下时，可不再观测。当S4、S7点即将达到最高温度时，则加密观测，以准确掌握混凝土内部最大温升。在S4、S7点达到最高温度前，主要是确保有足够的通水流量，以控制混凝土内部的最大温升值不超过30℃。由于S4点被混凝土覆盖到S7点被混凝土覆盖约需8~9小时，当S4点达到最高温度后需要调节通水流量控制降温速率时，而S7点仍处于温度上升期，需要继续保持通水流量控制最高温升。由此，通水管可以▽1.5m为界分上下二层分别进行通水冷却。
（2）控制混凝土降温速率不大于4℃/d
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