PE冷卻管在大體積混凝土溫控中的應用

唐澤林

摘要：以聚乙烯管材（以下簡稱PE管）作為澆筑大體積混凝土冷卻水管，國內自二灘及三峽水利樞紐后才在水工大體積混凝土澆筑中得到普遍使用，但在交通水運澆筑大體積混凝土工程中鮮有使用。本工程在保證靠船墩承臺大體積混凝土溫控目標實現的前提下，大膽以PE管材替代傳統使用的冷卻材料----黑鐵管，在加快施工進度、優化施工工藝、節約工程費用等方面，進行了大膽的嘗試，并取得了預定的效果。

關鍵詞：三峽靠船墩承臺混凝土PE冷卻水管尼龍內接

工程概況

PE冷卻水管施工工藝

1、管路布置

因承臺混凝土下底面為碎石墊層，混凝土不直接與基巖底面接觸，故基巖對承臺混凝土不構成強約束。因而本工程項目在冷卻水管鋪設上，與以往通常將底層冷卻水管直接鋪設在基巖面上不同，底層冷卻水管布置在距底部1m處，按1.0×2.0m（層厚×水平間距）布置成蛇形水管，且距承臺周邊1.0～1.5m。

2、管路連接

廠家能提供的管路連接主要是直形、T型、弧形三種絲扣接頭型式，因承臺表層、底層均布置了結構鋼筋，內部還有架立筋，且塑料管自然打卷，采用絲扣連接時，冷卻水管施工相當困難。后改用尼龍內接，接頭處的兩根PE管用兩股φ2.8mm鐵絲捆緊并對拉，外纏不少于2層的生料帶。

3、管路通水

冷卻通水主要是削減混凝土水化熱溫升，對控制承臺內混凝土最高溫度有較明顯的效果。承臺大體積混凝土采取一次澆注完成、冷卻管分層通水的方法。冷卻水為長江表面以下3m處江水（水溫約20℃），每層冷卻管通水時間選在被混凝土完全覆蓋后12h進行。

初期通水流量為30～35L/min，待混凝土內部溫度開始回落后，通水流量減少至20～25 L/min，10～13天后停止通水。為確保承臺混凝土降溫均勻，防止因溫度的高低差異而產生溫度應力，每2～3天，冷卻水管進、出水口輪換一次。

在隨后的3個月內，通過多次對混凝土內部溫度及表面是否形成裂縫進行檢查，發現混凝土內部溫度基本穩定在34℃左右，混凝土表面亦未發現溫度裂縫。

使用PE管材時的注意事項

PE管材彎折處比較脆弱，此處以弧形鋼筋稍作保護，能有效避免塑料管因被擠扁而影響通水流量的情況。

PE管在混凝土澆注前，管內須預先注滿水，并在澆注過程中盡量避免混凝土直接沖擊塑料管。

冷卻水管鋪設前、混凝土澆注過程中、被混凝土完全覆蓋后，應分別短暫通水，以檢查有無漏水、破損、擠扁等現象，發現問題及時解決。

結束語

采用熱學、力學性能均滿足要求的PE管材作為大體積混凝土冷卻水管，其冷卻性能和冷卻效果是可以實現溫控目標的。

合理選擇可靠的PE管材連接方式，確定采用絲扣連接、尼龍內接、熱對接或其它連接方法，對冷卻水管鋪設工效影響較大。

塑料管在冷卻降溫后因無法拆除而只能留在混凝土內部，須通過灌漿封填的方式進行處理，以免對混凝土整體承載力造成不必要的損害。

（作者單位：三峽通航管理局）