淺談南水北調(diào)洺河渡槽工程混凝土施工溫控計算

摘要：南水北調(diào)洺河渡槽工程通過對施工混凝土原材料和混凝土配合比等因素計算確定混凝土出機口溫度，混凝土水化熱絕熱溫升，根據(jù)混凝土允許最高澆筑溫度設計要求，采用在槽身砼中埋設冷卻水管，進行通水冷卻，削減砼溫升峰值，降低砼最高溫度，達到縮小溫差減少裂縫的目的。

關鍵詞：施工溫控 計算 控制

1 工程概況

洺河渡槽段工程位于河北省邯鄲市永年縣城西鄧底村與臺口村之間的洺河上，起始樁號76+607，終止樁號77+537，設計流量230m3/s，加大流量250m3/s。全長0.93km，由829m渡槽和101m渠道組成，洺河渡槽進口段（包括進口漸變段、進口節(jié)制閘、進口連接段）長87m，槽身段長640m，出口段（包括出口連接段、出口檢修閘、出口漸變段）長102m。槽身段共布置16跨渡槽，單跨長40.0

m。上部結構為三槽一聯(lián)帶拉桿預應力鋼筋混凝土矩形槽，渡槽縱坡i=1/3900。下部為實體重力墩，灌注樁基礎。主要工程量為：土方開挖共計64萬m3，土石方回填80萬m3，混凝土9.93萬m3，鋼筋1.06萬。

2 混凝土允許最高澆筑溫度

混凝土允許最高澆筑溫度見下表：

3 砼溫度控制設計及成果分析

3.1 混凝土原材料

水泥為新峰水泥廠生產(chǎn)的“新惠”牌P.O52.5水泥，粉煤灰為邯鄲冀華實業(yè)粉煤灰開發(fā)分公司生產(chǎn)的冀華粉煤灰，砂石骨料為洺河河砂礫料場機制砂，北馮人工骨料場人工碎石。工程所用砂石骨料具有如下特點：砂的細度模數(shù)為2.64，屬于中砂；砂的粒徑分布合理，屬于II區(qū)砂，外加劑采用石家莊長安育才建材有限公司生產(chǎn)的K-

3000高性能減水劑和GK-9A引氣劑。膠凝材料水化熱試驗成果表見下表：

3.2 其它主要設計參數(shù)

混凝土出機口溫度為自然出機溫度時，其值取600

Kcal/m3。

3.3 混凝土溫度控制計算及成果

3.3.1 混凝土出機口溫度

混凝土出機口溫度主要取決于拌和前各種原材料的溫度。溫凝土澆筑溫度則是由混凝土的出機口溫度和混凝土在運輸、澆筑過程中的冷量（熱量）損失兩部分決定的。利用拌和前混凝土原材料總熱量與拌和后流態(tài)混凝土的總熱量相等的原理，可求得混凝土的出機口溫度T0。

計算方法：

混凝土出機口溫度根據(jù)熱平衡原理按下式計算：

T0：=

式中：T0——混凝土出機口溫度。

Wi——每m3混凝土中各種原材料的重量（kg/m3）。

Ci——混凝土各種原材料的比熱（KJ/kg·℃）。

Ti——混凝土各種原材料的溫度（℃）。

q——每立方米混凝土拌和時的機械熱（KJ）。

根據(jù)以上基本資料，以混凝土允許澆筑溫度為控制標準，推求混凝土出機口溫度和需采取的對應溫控措施，出機口溫度詳見下表：

3.3.2 混凝土水化熱絕熱溫升

根據(jù)有關資料計算，本階段溫控計算采用的混凝土水化熱絕熱溫升計算成果。

Tt=1-e

式中T（t）——隨時間變化絕熱溫升的溫度。

W——水泥用量，kg/m3。

Q——單位水泥發(fā)熱量，kJ/kg。

r——混凝土表觀密度，2399kg/m3。

C——比熱，取1kJ/kg。

m——系數(shù)取m=0.43+0.018W。

經(jīng)計算C50混凝土絕熱溫升高達44℃。

4 結語

由于南水北調(diào)洺河渡槽工程事先進行混凝土施工溫控計算，通過專家咨詢修正完善，事中嚴格控制各項指標，通過在槽身砼中埋設冷卻水管，進行通水冷卻，以削減砼溫升峰值，降低砼最高溫度，以達到縮小溫差，減少裂縫的目的。目前槽身還沒有發(fā)現(xiàn)溫度裂縫。

參考文獻：

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作者簡介：

李學軍（1970-），男，高級工程師，長期從事水利水電工程建設管理研究工作。