水闸大体积混凝土温控与防裂方案研究-论文.pdf

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1、《河南水利与南水北调》2o14年第14期水闸大体积混凝土温控与防裂方案研究口张浩东，口余兴华2口高同喜3口高同美3(1河南省水利勘测设计研究有限公司2河南工程学院土木工程学院3范县黄河河务局)§—；}r_摘要：水工混凝土裂缝产生的原因，与基础约束情况、混凝土的施工质量、混凝土温度控制水平和伸缩缝设置等有密切的关系。文章针对闸底板大体积混凝土温控与防裂措施进行了阐述，对黑岗口水库闸底板工程采用的常规大体积混凝土温控防裂、预埋冷却关键竺词设浇带、温控监措等进行叙，这些技术在该工程中温控与防裂效果良好，誊似工程值得借鉴。：大体积混凝土；防裂；

2、温控；后浇带；方案研究中图分类号：TV332文献标识码：B文章编号：1673-8853(2014)14-0109-021工程概况的收缩，亦即内部温度场呈非线性分布，也可能产生表面裂缝或黑岗口水库泄洪闸闸门采用钢坝闸型式，溢洪道共1孔，净深层裂缝。由此可以看出，在闸底板大体积混凝土的施工过程宽35．80m，闸底板总宽度49．80m，未设置伸缩缝，闸底板设计中，进行严格的温度控制就显得尤为重要。根据建筑物结构特为折线布置，见图1。基础面高程68．O0—69．90m，闸底板上游顶点，为避免混凝土温度(浇筑温度及水化热温升)引起有害裂缝，部高程

3、72．40ITI，下游顶部高程70．50Ill。上游混凝土厚度结合类似工程的施工经验，本工程混凝土施工中主要采取以下2．501'／1，中部最大厚度4．4or／l，下游厚度2．50121，顺水流方向闸常规裂缝防治措施。底板长15in。2．1合理选择原材料闸室基础座落在粉质壤土上，地基采用水泥土搅拌桩处理。混凝土骨料选用天然河砂及石灰岩碎石，胶凝材料采用水化热低的普通硅酸盐水泥，以降低因水化热而引起的混凝土温度升高。2．2降低单方水泥用量水泥是产生水化热的主要原因，施工中在保证强度的前提下，降低单方水泥用量。同时加入适量粉煤灰、新型减水剂等

4、外加剂，可减少单位水泥用量，降低水化热。在该工程中，混凝土设计标号C25，实验室通过多次混凝土配合比试验，将单方水泥用量控制在230k咖。2．3降低原材料温度I4802．3．1修建骨料储料仓图1闸底板剖面图在混凝土搅拌站旁修建骨料储料仓，在骨料仓上方搭建遮2闸底板温控防裂措施阳棚，减少阳光照射，以降低骨料的温度。同时大量堆积堆高骨闸底板为大体积混凝土，受基础约束的影响，混凝土的收缩料，在骨料表层经常喷洒低温水，进行骨料预冷却，以达到降温将产生很大拉应力，如果超过混凝土的极限抗拉强度，将会出现目的。基础贯穿性裂缝。在脱离基础约束部位，如果

5、混凝土的最高温度2．3．2采用加冰水拌制混凝土与外部介质的温差过大，内部热的混凝土约束外部冷的混凝土本工程混凝土拌制采用水温相对较低的自来水，必要时在石、石；低温水拌制混凝土的同时，加入适量碎冰，有效降低混凝土的出作者简介：张浩东(1978-)，男，工程师，主要从事水利水电建筑机口温度。物设计及研究工作。2．4选择合适的浇筑季节一口兽_￡一《河南水利与南水北调》2o14年第14期4。暑T本工程闸底板大体积混凝土施工期安排在2014年3—5月份，此时环境气温较低，原材料温度也易控制，有利于降低混凝土的人仓温度。3预埋冷却水管降低混凝土内部

6、温升采用在闸底板混凝土中预埋冷却水管，待浇筑完成后，通入循环冷水，将砼内部热量带出，以达到降低混凝土内部温度的目的。冷却水管采用25钢管，控制混凝土内部温度与水管出口处水温之差不超过2O℃，通水流量每分钟20L左右，水流方向每日改变1次，使混凝土体内温度均匀降低。3．1冷却水管的布置闸底板冷却水管垂直向共布置4层，冷却水管布置示意图见图2，平面呈蛇形分布，进、出水口均布置在下游侧。图3后浇带位置及底板弯矩计算图后浇带混凝土采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土，强度等级C30，抗渗标号W4，抗冻等级FI50，混凝土水中14d限制膨胀率0．035％

7、，根据本工程特点，膨胀剂采用内掺法，掺量为12％。后浇带浇筑时间选择气温较低季节，两侧混凝土表面按照施工缝的要求进行凿毛处理，混凝土1次浇筑密实、成型，保湿养护时间>28d。图2冷却水管布置示意图常规的温控措施旨在“防裂、抗裂”，即被动地预防有害混凝①一预埋冷却水管，25钢管，水平间距1．O0m，最底部一土裂缝的发生，而设置混凝土“后浇带”旨在“放”，即通过设置后层埋管距下部混凝土垫层0．85m，第二层管与第一层管间距浇带将闸底板从弯矩受力较小部位人为地分成一条有规律的O．88m，其它各层间距与一、二层间距相同；②一冷却水管的冷却“宽缝

8、”，以主动“释放”整个闸底板前期浇筑混凝土的收缩应力，有效范围。待闸底板混凝土主要的收缩变形基本结束后，再用微膨胀混凝3．2水管冷却控制要求土进行二期浇筑“宽缝”，将前、后两部分闸底板连成一个整体，一是管道