船坞大体积混凝土温控措施

摘 要：大体积混凝土开裂的主因是温度应力与混凝土本身拉应力强度之间矛盾发展的直接结果，而混凝土的干缩变形与温度应力的叠加助长了开裂的产生和发展。根据本修船坞结构特征和所面临的施工气候环境，为防止产生温度裂缝,着重在控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、完善构造设计等方面采取措施。

关键词： 船坞；混凝土；温控；措施

中图分类号：TU375 文献标识码：A

1.工程概况

1.1坞口

1＃、2#修船坞坞口主体结构采用岩基上整体“U”形现浇大体积钢筋混凝土结构，坞门采用卧倒式坞门，底板横向分三块浇注，设两块施工闭合块（后浇带）。

1＃修船坞：坞口纵向长度为25m，南侧坞墩宽度为13.8m，北侧坞墩宽度为13.1m，坞口结构总宽度为13.8+68+13.1=94.9m。两侧坞墩内设进水廊道，底板设进水廊道的出水池及沉砂槽。

2＃修船坞：坞口纵向长度为25m，南侧坞墩宽度为18.90m，北侧坞墩宽度为18m，内设进水廊道，坞口结构总宽度为18.9+58+18=94.9m。南侧坞墩内布置泵房的出水管道，北侧坞墩内设进水廊道，坞门底板设进水廊道的出水池及沉砂槽。

坞门坑为衬砌钢筋混凝土结构，厚度为600mm，在坑前沿设混凝土阻沙齿。

1.2水泵房

水泵房由1#、2#坞合用，布置在坞口后侧，为岩基上现浇钢筋混凝土箱型结构。外形尺寸26.8x32x21.6m（长x宽x高）。泵房内部为三层楼梁板结构，底层为导流层，中间为水泵层，上部为电机层。现浇混凝土总量约为

1.3坞墙

坞墙采用现浇扶壁式钢筋混凝土结构，扶壁底板厚一般0.8m，立板厚0.4m，肋板厚0.4m，中心距4.15m。坞壁上部为现浇钢筋混凝土廊道结构（动力、给排水廊道及电气廊道），坞墙分段长一般为20m。

1.4底板

坞室底板设0.24％纵坡，底板纵向分段一般为20m一段，横向1#坞分为3块，分别为边板+中板+边板，中板宽20m，边板宽21.5m；2#坞分为3块，分别为边板+中板+边板，中板宽17m，边板宽18.5m。结构从上到下分别为底板、20mm厚M15砂浆层，180mm厚C12无砂砼、岩基。中板一般厚820mm，边板一般厚620mm，含磨耗层厚20mm，底板之间采用凹凸榫槽抗剪。

2.温控措施

2.1控制混凝土温升

2.1.1水泥品种

经过比较，选用甲控范围内的大连天瑞水泥有限公司生产的P.O42.5号普通硅酸盐水泥，水泥物理性能详见表1。

表1.

2.1.2掺加外加剂

本工程采用的外加剂是锦州凌云生产的外加剂，经检测混凝土的减水率≥20%，初凝时间（20℃）≥5 h。在有抗渗要求的大体积混凝土中采用HLC-Ⅰ防渗抗裂剂，掺量为胶凝材料（水泥+粉煤灰+HLC-Ⅰ）的8%（即内掺法）。

2.1.3粉煤灰

经对比选用某电厂生产的粉煤灰，其技术指标见表2，检验结果表明该粉煤灰属于Ⅱ级灰品质。

表2.粉煤灰品质检验

在满足设计、施工的前提下，掺加适量粉煤灰以减少混凝土的单位水泥用量，在保证混凝土后期强度的同时减少混凝土水泥水化热温升，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量的降低，通过设计及实验后，粉煤灰掺入量确定为85Kg。

2.1.4粗、细骨料

(1)粗、细骨料选择

选用当地采石场的石灰石作为粗骨料，其中粒级5～16 mm占37%，粒级16～31.5 mm占61%，经筛分试验表明所用碎石符合5～31.5 mm连续级配。

混凝土强度≥C30：针片状颗粒含量≤15%；混凝土强度＜C30：针片状颗粒含量≤25%。

选用当地河砂作为细骨料，细度模量为2.30。有抗冻要求：含泥量≤3.0%；无抗冻要求但混凝土强度≥C30：含泥量≤3.0%；无抗冻要求但混凝土强度＜C30：含泥量≤5.0%。

(2)料场措施

成品料场的骨料堆高一般不宜低于6~8m，并保证储备充足。在气温较高时采用搭盖通风凉棚、喷水雾等方式对粗骨料进行降温，采用水冷法时在入仓前必须采用脱水措施，使骨料含水率保持稳定。

2.1.5水

使用低温自来水，具体措施为在水池上铺设木板进行遮盖，防止太阳直接照射，必要时采用加冰块或片冰，但保证冰块粒径小于3cm，并适当延长拌合时间，从而降低混凝土的浇筑温度。

2.1.6混凝土配合比

搅拌楼计量控制：水泥±1%，砂石±2%，外加剂±1%。

混凝土搅拌时间控制：掺加NA-F6高效泵送剂的混凝土≥90 s；掺加HLC-Ⅰ防渗抗裂剂的混凝土≥120 s。

混凝土坍落度控制在16～20 cm之间。

混凝土初凝时间控制在8 h。

2.1.7对浇筑砼的要求

（1）缩短混凝土的运输时间，加快混凝土的入仓覆盖速度，缩短混凝土的曝晒时间。

（2）混凝土运输工具应有隔热遮阳措施

（3）混凝土浇筑应尽量安排在早晚和夜间进行

（4）当浇筑块尺寸较大时采用台阶式浇筑法，浇块高度一般为50cm，最大不超过1.5m。

（5）混凝土振捣控制不过振，也不漏振，加强对混凝土面层的二次振捣和表面的多次抹面，从而保证振捣密实的同时，有利于消除顶部浮浆、干缩裂缝、龟裂。

2.1.8混凝土入仓温度

降低混凝土的入仓温度对于降低大体积混凝土的内部温度、减小混凝土内外温差、控制混凝土温度裂缝至关重要。

浇筑混凝土时安排专人现场测量混凝土入仓温度，保证在现场浇筑时，混凝土入仓温度均低于25℃。

2.2延缓混凝土降温速率——养护及保温

现场混凝土施工完毕后，待混凝土终凝，即对混凝土表面进行洒水养护，并进行保温层的铺设，一般采用两层土工布进行覆盖，保温层平铺时表面用沙袋或石头压实，互相搭接50 cm以上，竖挂时表面用钢筋条压实。这样可延缓混凝土的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而控制混凝土的裂缝产生。

严格执行混凝土的养护制度，确保养护时间和潮湿饱水程度。

2.3改善结构设计

针对大体积混凝土易出现裂缝的通病，本工程坞口底板设施工闭合块，混凝土采用补偿收缩混凝土，在灌水廊道及虹吸出水管等部位均设计加密钢筋网片，以增加混凝土表面的抗裂能力。在水泵房流道层，为有效防止混凝土在施工过程中出现有害裂缝影响防渗效果，在-8.0m以下砼中掺入聚丙烯抗裂纤维。纤维技术指标：纤度6D，抗拉强度不小于450MPa，弹性模量不小于3900MPa，拉伸极限不小于15%。掺量：1.0kg/m3。同时应首先通过混凝土试配，确定混凝土最佳配合比，并严格控制混凝土拌和水的用量，以获得最佳效果。

在坞口较开阔的大体积混凝土浇筑面，混凝土浇筑时可掺加不大于15％的块石，外掺剂用量必须通过试验确定，并保证强度要求。

通过上述措施，对裂缝的开展起到一定的控制作用。

2.4监测与预报

2.4.1在大体积混凝土内部适当埋设测温孔，每天观测2~4次，随时掌握混凝土在浇筑过程和养护期的温差变化，指导调节保温层厚度，实现动态监控和动态调整。

2.4.2施工期重视和做好天气预报资料的收集、应用工作，向当地气象部门订购中短期天气预报资料。

2.4.3高温季节施工，要控制混凝土入仓温度不高于25℃，并特别注意对混凝土表面温度进行控制，底板混凝土内外温差不大于20℃，廊道混凝土内外温差不大于15℃。