棗莊市匡山頭閘閘室混凝土澆筑質量控制

紀成林，孟凡超，魏 賓

（棗莊市城鄉(xiāng)水務事業(yè)發(fā)展中心，山東 棗莊 277800）

棗莊市薛城區(qū)蟠龍河匡山頭閘除險加固工程位于薛城區(qū)蟠龍河下游，薛城區(qū)陶莊鎮(zhèn)二郎廟村南。主要建筑物級別為2級，主要由上游拋石防沖槽、上游鋪蓋、閘室控制段、消力池、海漫、上下游連接段及管理設施組成。鋼壩閘共3孔，單孔凈寬38.00 m，總凈寬114.00 m，擋水高度4.50 m，閘門為底軸驅動式鋼壩閘門。

由于閘室混凝土總方量為5 784 m3，為方便施工及控制水化熱，將閘室底板分為左1#、2#、3#，中1#、2#、3#、右1#、2#、3#及3塊小底板分開澆筑。分開澆筑單塊底板的混凝土方量仍然達到900 m3，水化熱較大。

1 內部水管冷卻系統

1.1 合理布置冷卻水管

底板、中墩、邊墩冷卻水管距離頂面、側面、底面距離為0.5～0.6 m；水平間距、層距以0.7 m為主，單個水管管路長度小于250 m。水管位置根據鋼筋布置等進行適當調整。

1.2 控制進水溫度和流量、采用組合通水策略

對每條冷卻水管管路進行單獨編號，按順序排列并做好標記，在進出水管頭處固定標簽，標示“工程部位、水管編號、進/出水口”等。每個冷卻水管管路設置獨立的開關、流量計，便于開關冷卻水、調整流量。

混凝土開澆的同時即開始通水管，水溫14～18℃，流量為1.5 m3/h；降溫階段進水流量取0.5 m3/h，可進行冷卻水循環(huán)，以控制降溫速率。溫控過程中，根據冷卻水進水溫度以及內部溫度監(jiān)測情況，對流量或進水溫度作相應調整。廊道底部第一批澆筑混凝土，通水時間3～7 d；1#～3#底板，以及邊墩、中墩第二批澆筑大體積混凝土7～10 d；邊墩、中墩第三批澆筑墻體混凝土3～7 d，通水冷卻時間以內部溫度接近外部氣溫為準。

1.3 選取適合的水管材質

本工程冷卻水管采用PE管，內徑28 mm，外徑32 mm，其他指標風表1。

表1 塑料水管指標要求

2 表面保溫保濕措施

1）用彩條布包裹覆蓋混凝土澆筑過程中的側面模板。

2）混凝土澆筑完畢、收面結束后表面采用薄膜覆蓋養(yǎng)護。

3）終凝后撤掉薄膜，采用1層棉被或2層土工布覆蓋，表面壓磚塊或方木進行固定，并灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護過程中，如果發(fā)現混凝土表面干燥缺水，應及時進行適當補水。大面積澆水養(yǎng)護，在當天上午日出后氣溫上升時段灑水養(yǎng)護，水溫稍高于混凝土表面實測溫度10℃左右。

4）為保證混凝土質量，在不影響下一次澆筑的條件下延長了帶模養(yǎng)護時間。側邊模板拆模時段安排在上午日出后的氣溫上升時段進行，邊拆邊覆蓋塑料薄膜保濕養(yǎng)護（優(yōu)先采用一布一膜土工布，且膜朝外，進行保溫保濕養(yǎng)護），拆一塊模板立即覆蓋相應面積。保濕養(yǎng)護時間大于14 d。

3 澆筑材料

主要包括原材料優(yōu)選與配合比設計、混凝土拌制、混凝土澆筑控制等措施，具體見表2。

表2 水閘底板、邊墩和中墩混凝土不同施工階段溫控措施表

4 溫度監(jiān)測

4.1 溫度測點布置

在1#、2#和3#底板第一、第二批次澆筑混凝土中，選取體積較大部位混凝土塊中心、上表面、側面典型位置各埋設一只測溫計；邊墩和中墩第一、第二批次澆筑混凝土測溫計埋設位置選取原則同底板，邊墩和中墩第三批次澆筑混凝土在墻體高度方向中部位置，沿墻厚方向，距離表面5 cm以及墻厚度中心各埋設一只測溫計。重要測點同時埋設兩個測溫元件，以防損壞。同時采用溫度計測量氣溫和進出口水溫。

采用∠35×3角鋼保護測溫元件，避免混凝土澆筑時直接沖擊測溫元件。測溫元件安裝固定在設計位置，導線沿角鋼引出結構物表面，用熱縮管包裹導線端頭，引出導線逐一編號。

4.2 溫度監(jiān)測頻率及要求

測溫指標包括：入模溫度、環(huán)境溫度、澆筑后混凝土表面溫度、內部溫度、進出口水溫及混凝土降溫速率。混凝土入倉之前，檢查儀器埋入后有無損壞，并觀測倉內溫度。在混凝土澆筑覆蓋溫度計即開始監(jiān)測。一般前1～3 d為水化熱升溫階段，每1 h至少測1次；第4～10 d至少每2 h測1次，第11～20 d至少每6 h測1次。根據混凝土監(jiān)測溫度與氣溫，確定終止測量的時間。本工程采用全自動溫度采集記錄儀，監(jiān)測頻率可調。在混凝土澆筑前即打開監(jiān)測儀，并進行了采集檢查，確保溫度探頭及監(jiān)測儀工作正常。環(huán)境大氣溫度、冷卻水進出水溫度，與混凝土的溫度測同步監(jiān)測。本次采用溫度傳感器型號：BY05CS-T（博遠），測量范圍－55～125℃，測量精度±0.5℃；自動測量時間間隔設置為1 h測一次。

5 成效與建議

在采取降溫及混凝土表面覆蓋等大體積混凝土質量控制措施后，保證了匡山頭閘下閘蓄水后，廊道內干爽無積水。經過分部工程驗收、單位工程驗收、合同工程完工驗收及下閘蓄水階段驗收，一致評定閘室段澆筑分部工程為優(yōu)良。建議在混凝土澆筑過程中做好對測溫元件的保護，每處測溫點宜多埋設一套測溫元件，以保證混凝土澆筑完成后仍有足夠的測溫點。