富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案第三版20130923

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案（第三版）中交二航局富春江船閘擴(kuò)建改造工程項目經(jīng)理部

中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司

2013-9-23TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1工程概述 -1-\o"CurrentDocument"結(jié)構(gòu)特點(diǎn) -1 -\o"CurrentDocument"混凝土技術(shù)要求 -1 -\o"CurrentDocument"攪拌站冷卻系統(tǒng) -2 -\o"CurrentDocument"富春江船閘冷卻系統(tǒng)主要指標(biāo) -2-\o"CurrentDocument"風(fēng)冷和水冷工藝 -2-\o"CurrentDocument"富春江船閘混凝土配制及控裂的重難點(diǎn) -3 -\o"CurrentDocument"富春江船閘混凝土的配制 -3-\o"CurrentDocument"富春江船閘混凝土裂縫控制 -3-\o"CurrentDocument"2富春江船閘混凝土的配制 4 -\o"CurrentDocument"混凝土配制原則 -4 -\o"CurrentDocument"混凝土配合比設(shè)計 -4 -\o"CurrentDocument"原材料適應(yīng)性試驗 -4-\o"CurrentDocument"配合比優(yōu)化試驗 -5-\o"CurrentDocument"3富春江船閘混凝土溫控方案 6 -\o"CurrentDocument"控裂總體思路 -6 -\o"CurrentDocument"總體方案設(shè)計 -6-\o"CurrentDocument"溫控實施流程 -6-抗裂安全系數(shù)取值 -7-\o"CurrentDocument"仿真計算邊界條件 -8 -\o"CurrentDocument"混凝土性能參數(shù) -8-\o"CurrentDocument"結(jié)構(gòu)類型及尺寸 -9-環(huán)境條件及澆筑溫度 -10-\o"CurrentDocument"大體積構(gòu)件仿真計算分析 -10 -上閘首 -10 -\o"CurrentDocument"閘室標(biāo)準(zhǔn)段 -14 -下閘首 -17 -下游引航道 -26-節(jié)制分水閘 -30-溫控標(biāo)準(zhǔn) -32-溫控措施 -32-混凝土內(nèi)部最高溫度控制 -32 -混凝土內(nèi)表溫差及表面約束控制 -35 -風(fēng)險預(yù)控 -39 -溫控現(xiàn)場實施 -39-測溫儀器及元件 -39 -\o"CurrentDocument"溫控方案的技術(shù)交底 -40 -溫控措施的監(jiān)控 -40 -\o"CurrentDocument"混凝土溫度場監(jiān)測 -41 -\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)上報及反演分析 -41 -附錄1：混凝土澆筑溫度計算 44 -附錄2保溫層厚度計算 46 -附圖1水管布置圖 47 -附圖2測溫點(diǎn)布置圖 48 -富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案1工程概述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)富春江船閘擴(kuò)建改造工程位于錢塘江中下游桐廬縣富春江水電站樞紐右岸，距下游杭州市約110km。本工程擬在原有船閘下游新建一座W級標(biāo)準(zhǔn)船閘（兼顧1000噸級船舶的過閘要求）。原有船閘加固后作為上游引航道，新建船閘包括上游引航道、上閘首、閘室、下閘首和下游引航道，混凝土澆筑總方量約42萬m3。新建船閘上閘首為整體空箱式結(jié)構(gòu)，長30.0m,寬53.0m,口門寬14.4m,與老船閘下閘首相連；閘室尺寸為300x23x4.5m（閘室長x寬x門檻水深），設(shè)計為分離式結(jié)構(gòu)，左側(cè)閘室墻為空箱重力式結(jié)構(gòu)，右側(cè)閘室墻標(biāo)準(zhǔn)段為扶壁式結(jié)構(gòu)；下閘首為整體空箱式結(jié)構(gòu)，長34.0m,寬61.6m,孔口寬23m。上游引航道長565m,寬50m,上游導(dǎo)航及靠船建筑物設(shè)置在右岸，其中導(dǎo)航墻為岸壁式結(jié)構(gòu)，長115m,靠船建筑物為重力墩和樁基墩式結(jié)構(gòu)，長454.1m,上游引航道左側(cè)布置227.6m長浮式導(dǎo)航設(shè)施，采用鋼管嵌巖樁固定鋼躉船型式；下游引航道長885m,寬90m,下游導(dǎo)航及靠船建筑物設(shè)置于兩側(cè)，左側(cè)為空箱重力式連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，其調(diào)順、導(dǎo)航段長為368.3m,停泊段長為450m,隔流段長為216.7m,滿足一個半閘次船舶?？恳螅覀?cè)為空箱重力墩式結(jié)構(gòu)，長169m,滿足半個閘次船舶?？恳??；炷良夹g(shù)要求富春江船閘擴(kuò)建改造工程涉及的混凝土結(jié)構(gòu)類型多，包括上、下閘首邊墩，閘室側(cè)墻，廊道，底板，導(dǎo)航墻，導(dǎo)流墩等，結(jié)構(gòu)混凝土主要以C15、C20、C25、C30等低強(qiáng)度等級混凝土為主，同時對混凝土的耐久性提出了要求。設(shè)計要求新建結(jié)構(gòu)混凝土需滿足抗凍等級F100；新建船閘上閘首混凝土還需滿足抗?jié)B等級P6,老船閘改造加固結(jié)構(gòu)混凝土滿足抗?jié)B等級P8,下閘首墊層混凝土需滿足抗?jié)B等級P6；老船閘加固混凝土、新建主體結(jié)構(gòu)混凝土與流水接觸的部位，如輸水廊道有抗沖磨要求。本工程混凝土結(jié)構(gòu)類型多，混凝土構(gòu)件所受到的約束條件不盡相同；同時本工程的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，變截面結(jié)構(gòu)居多且長寬比大，如空箱、扶壁等結(jié)構(gòu)，較多的異形結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致應(yīng)力集中，增大了混凝土開裂的風(fēng)險。本工程采用了大量的空箱和扶壁結(jié)構(gòu)，有利于減小混凝土的澆筑方量，減少水化放熱量，但實心層、板式結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方量仍然較大，經(jīng)統(tǒng)計單倉最大澆筑方量約2268m3,另外本工程第三階段施工期從2013年的10月份至次年的4富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案月份，經(jīng)歷了一年中的較高溫和最低溫季節(jié)，不利于溫度裂縫的控制。另一方面本工程對大體積混凝土溫度控制要求嚴(yán)格，要求強(qiáng)約束區(qū)混凝土溫峰值S38C，弱約束區(qū)溫峰值S40℃，為有效控制有害溫度裂縫產(chǎn)生，本工程混凝土采取吊罐法澆筑為主。表1.2.1為本工程混凝土等級及澆筑方量統(tǒng)計。表1.2.1混凝土等級及澆筑方量統(tǒng)計混凝土等級C15C20C25C30C9040澆筑方量（m3）3,53170,147297,4411131736,785攪拌站冷卻系統(tǒng)富春江船閘冷卻系統(tǒng)主要指標(biāo)本工程攪拌站布置了一套冷卻系統(tǒng)，可對骨料進(jìn)行風(fēng)冷以及拌合水冷卻，預(yù)冷混凝土產(chǎn)量為60m3/h，預(yù)冷混凝土出機(jī)口溫度為17℃，表1.3.1為本工程混凝土冷卻系統(tǒng)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)。表1.3.1混凝土冷卻系統(tǒng)主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)序號名稱單位技術(shù)參數(shù)指標(biāo)備注1預(yù)冷混凝土產(chǎn)量m3/h602混凝土出機(jī)口溫度℃<1710月份施工3制冷裝機(jī)容量104kcal/h79標(biāo)準(zhǔn)工況4系統(tǒng)總功率kW<850不含骨料運(yùn)輸線風(fēng)冷和水冷工藝風(fēng)冷骨料由制冷車間內(nèi)的主、輔機(jī)及地面調(diào)節(jié)料倉的冷風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)組成；制冷水與風(fēng)冷骨料共用冷源。風(fēng)冷骨料及制冷水按照60m3/h生產(chǎn)強(qiáng)度和10月份17℃的出機(jī)口溫度，配置制冷主機(jī)裝機(jī)容量（標(biāo)準(zhǔn)工況）為920kW（79x104kcal），選用兩臺HLG20IIIDA螺桿壓縮機(jī)作為冷源，并配置相應(yīng)的輔機(jī)。制冷主、輔機(jī)集中布置在制冷車間內(nèi)，蒸發(fā)式冷凝器布置在車間外。拌和站設(shè)置三個風(fēng)冷料倉分別放G2、G3和G4,調(diào)節(jié)料倉可以向兩個拌和機(jī)供料，單個料倉4mx4mx10.5m。每個料倉配置了制冷末端裝置高效空氣冷卻器。高效空氣冷卻器、富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案離心風(fēng)機(jī)、拌和站料倉及其送、配風(fēng)裝置，用相應(yīng)的風(fēng)道連接組成冷風(fēng)閉式循環(huán)系統(tǒng)，用以冷卻料倉內(nèi)的骨料，可將粗骨料冷卻至10℃。冷水由一臺LZL90螺旋管蒸發(fā)器供應(yīng)，可制取4℃冷水，螺旋管蒸發(fā)器放置于制冷車間內(nèi)。富春江船閘混凝土配制及控裂的重難點(diǎn)富春江船閘混凝土的配制令本工程主要采用吊罐施工工藝，以干硬性混凝土為主，有利于降低水化熱；令本工程以C20、C25混凝土居多，但同時對混凝土的耐久性提出了要求，限制了配合比優(yōu)化的空間；令本工程采用了機(jī)制砂，為保證混凝土的施工性能和外觀質(zhì)量，需要增大膠材的用量，不利于本工程的控裂；令現(xiàn)行《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》(JTS202-2011)要求：具有抗?jié)B要求的混凝土的最低膠材不少于320kg/m3,且規(guī)定采用普硅水泥時，粉煤灰最大摻量為20%，按規(guī)范配制本工程混凝土，水化熱較大；富春江船閘混凝土裂縫控制令本工程混凝土結(jié)構(gòu)形式多樣且復(fù)雜，包括閘首、側(cè)墻、底板、導(dǎo)航墻等，既有空箱、扶壁結(jié)構(gòu)，也有實心層結(jié)構(gòu)，約束不一樣；令本工程有較多的薄壁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的長寬比大，變截面較多，容易應(yīng)力集中；令本工程實心層結(jié)構(gòu)最大澆筑方量約為2268m3,澆筑方量大；令本工程第三階段施工期從2013年的10月份至次年的4月份，經(jīng)歷了一年中的較高溫和最低溫季節(jié)，不利于溫度裂縫的控制；令本工程對大體積混凝土溫度控制要求嚴(yán)格，要求強(qiáng)約束區(qū)混凝土溫峰悵38℃，弱約束區(qū)溫峰值S40℃，為有效控制有害溫度裂縫產(chǎn)生。富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案2富春江船閘混凝土的配制在澆筑工藝優(yōu)選、原材料調(diào)研和混凝土配合比優(yōu)化試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計提出的混凝土技術(shù)要求，參考《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》(JTS202-2011)開展混凝土配合比設(shè)計，得出滿足設(shè)計和施工要求的混凝土配合比。2.1混凝土配制原則依據(jù)本工程混凝土的配制要求，混凝土的配制遵循‘抗?jié)B性、抗裂性、工作性并重，混凝土各項性能均衡發(fā)展”的原則?；炷僚浜媳仍O(shè)計主要采用以下技術(shù)方案：(1)低水泥用量：在滿足混凝土工作性和強(qiáng)度條件下盡量減小水泥用量以提高混凝土體積穩(wěn)定性和抗裂性。(2)最大堆積密度：優(yōu)化混凝土中集料的級配設(shè)計，獲取最大堆積密度和最小空隙率，以便盡可能減少水泥漿的用量，提高混凝土體積穩(wěn)定性。(3)水膠比(w/b)適當(dāng)：在一定范圍內(nèi)混凝土抗壓強(qiáng)度與其拌合物的水灰比成反比，減小w/b，混凝土抗壓強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性提高。但為保證混凝土的抗裂性能，水膠比應(yīng)適當(dāng)，過小的w/b易導(dǎo)致混凝土自生收縮增大。(4)大摻量礦物摻合料：采用大摻量粉煤灰與礦粉混摻，降低水泥用量，發(fā)揮粉煤灰與礦粉的超疊效應(yīng)，降低混凝土的水化熱溫升、減小收縮，同時提高混凝土抗裂性和耐久性。(5)礦物摻合料與高性能減水劑雙摻：充分發(fā)揮礦物摻合料與高效減水劑的迭加效應(yīng)，從而達(dá)到減少水泥用量和用水量、密實混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使混凝土強(qiáng)度持續(xù)發(fā)展，耐久性得以改善。2.2混凝土配合比設(shè)計原材料適應(yīng)性試驗在原材料調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合本工程提出的原材料技術(shù)指標(biāo)要求，根據(jù)原材料檢測結(jié)果，同時綜合考慮材料的供應(yīng)能力、性能等因素，優(yōu)選出原材料，如表2.2.1所示。富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案表2.2.1混凝土配合比試驗用原材料原材料P.O.42.5水泥粉煤灰礦粉砂碎石外加劑建德紅獅、桐廬南方浙能南溪電廠II級灰中鼎S95自產(chǎn)河砂、機(jī)制砂自產(chǎn)碎卵石LN-SP高效外加劑配合比優(yōu)化試驗在前期調(diào)研和原材料適應(yīng)性試驗的基礎(chǔ)上，選用如下原材料進(jìn)行配合比優(yōu)化試驗：⑴水泥：建德紅獅P.O.42.5硅酸鹽水泥；⑵粉煤灰：浙能南溪電廠II級粉煤灰；⑶礦粉：中鼎建材S95級礦粉；⑷碎石：桐廬富春江碎卵石5~20mm,20~40mm連續(xù)級配，其中5~20mm占總量的40%,20~40mm占總量的60%,表觀密度2.62g/cm3；⑸河砂：富春江機(jī)制砂、河砂混合摻用，兩者比例1:1,表觀密度2.62g/cm3；⑹外加劑：中交二航武漢港灣新材料公司LN-SP聚較酸高性能減水劑（減水率不低于25%）。根據(jù)本工程混凝土的配制要求，在室內(nèi)開展大量試驗研究不同水膠比、不同膠材比例、不同膠材用量、不同坍落度對混凝土的工作性、容重、熱學(xué)、力學(xué)、耐久性的影響規(guī)律，從而優(yōu)選出滿足設(shè)計和施工要求的配合比。試驗使用配合比見表2.2.2表2.2.2試驗配合比強(qiáng)度等級使用部位膠材總量（kg/m3）膠材比例/%（水泥:粉煤灰:礦粉）水膠比強(qiáng)度/MPa備注7d28d/90d規(guī)范要求實測值C20塊石砼26945:30:250.5423.5>27,4C25底板、側(cè)墻等29445:30:250.4828.0>32,4無抗?jié)B要求的側(cè)墻、底板等32045:25:300.4231.7有抗?jié)B要求的閘首墊層、底板及側(cè)墻等C30二期砼32045:30:250.4232.3C9040廊道34050:20:300.4035.5>47,4富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案3富春江船閘混凝土溫控方案控裂總體思路總體方案設(shè)計根據(jù)船閘大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工條件、環(huán)境因素，采取“整體規(guī)劃、重點(diǎn)突出、典型監(jiān)控”的方針進(jìn)行總體溫控方案設(shè)計，具體內(nèi)容如下：⑴船閘主體如上閘首、下閘首類重點(diǎn)結(jié)構(gòu)需采取“重點(diǎn)突出”的方針，逐個監(jiān)控。根據(jù)相應(yīng)構(gòu)件混凝土的物理、熱學(xué)性能，考慮施工工況（分層厚度、間隔期、澆筑時的氣溫、冷卻水溫、風(fēng)速、保溫養(yǎng)護(hù)條件等），計算混凝土溫度、應(yīng)力場分布，采用相應(yīng)技術(shù)、措施提高混凝土抗裂安全系數(shù)，制定詳細(xì)的溫控實施方案，并在現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果實時調(diào)整溫控措施，降低有害溫度裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險。⑵閘室、下游引航道、節(jié)制分水閘等構(gòu)件尺寸、形式多樣，每類構(gòu)件都有數(shù)十個，施工時間較長甚至遍布一整個非汛期。對該類構(gòu)件采取“典型監(jiān)控”的方針，按照不同類型尺寸、分部位、分澆筑時間（第一次澆筑和高溫期澆筑），選擇有代表性的構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)控，提出不出現(xiàn)有害溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)及溫控措施，為后續(xù)施工的類似構(gòu)件提供參考。⑶各構(gòu)件選取其約束力最大的強(qiáng)約束區(qū)（《水運(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程》（JTS202-1-2010），基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)是指澆筑塊從底部算起至0.2倍長邊尺寸高度范圍內(nèi)的混凝土區(qū)域）、內(nèi)部溫升較大且膨脹收縮較嚴(yán)重的實心層進(jìn)行溫控仿真計算，以確定其抗裂安全系數(shù)、抗開裂能力水平以及相應(yīng)的抗裂保證措施。溫控實施流程大體積混凝土溫度控制的本質(zhì)是：控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部因溫度變化引起的拉應(yīng)力不超過混凝土相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度。因此，大體積混凝土裂縫控制的途徑有兩個：①通過優(yōu)選原材料、優(yōu)化配合比提高混凝土本身的抗裂性能；②采取有效控溫措施，降低大體積混凝土施工、養(yǎng)護(hù)過程（主要是混凝土的降溫過程）中內(nèi)部及其表面的溫度應(yīng)力（拉應(yīng)力）。為確保大體積混凝土溫度控制工作有序、可靠運(yùn)行，特制定“大體積混凝土施工溫度控制工作流程”，如圖3.1.1所示。

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.1.1溫控實施流程圖抗裂安全系數(shù)取值大體積混凝土溫控抗裂安全系數(shù)是指在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土抗裂抗拉強(qiáng)度試驗值與對應(yīng)齡期溫度應(yīng)力計算最大值之比。目前對于抗裂安全系數(shù)有不同的取值。丹麥在其1991年出版的“早齡期開裂控制”系列報告中指出：混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過80%的劈裂抗拉強(qiáng)度時生成少數(shù)裂縫，應(yīng)力小于80%的劈裂抗拉強(qiáng)度時，沒有觀察到裂縫。厄勒海峽隧道和丹麥大海帶船閘梁中要求計算溫度應(yīng)力與劈裂抗拉強(qiáng)度之比不得大于0.7,即劈裂抗拉強(qiáng)度與溫度應(yīng)力比不得小于1.4,現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明混凝土沒有出現(xiàn)溫度裂縫，溫控效果良好。在日本規(guī)范中采用抗裂安全系數(shù)來評價混凝土的開裂風(fēng)險，并要求劈裂抗拉強(qiáng)度與計算溫度應(yīng)力比不得小于1.25?1.5。中國的《壩體基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)程》(YBJ224-91)中，規(guī)定某一齡期的混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與計算應(yīng)力之比不小于1.15?！端\(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程》(JTS202-1-2010)考慮了混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度與軸心抗拉強(qiáng)度的區(qū)別，富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案認(rèn)為混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度要大于相應(yīng)齡期的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（一般采用1.1的換算系數(shù)），所以工程中采用的安全系數(shù)要大于YBJ224-91中的安全系數(shù)。該規(guī)程編寫組統(tǒng)計了二十余個大體積混凝土溫控工程的開裂情況，發(fā)現(xiàn)劈裂抗拉強(qiáng)度與相應(yīng)齡期計算的溫度應(yīng)力值之比不小于1.4時，開裂概率小于5%；劈裂抗拉強(qiáng)度與相應(yīng)齡期計算的溫度應(yīng)力值之比不小于1.3時，開裂概率小于15%。因此，規(guī)程建議大體積混凝土的溫度應(yīng)力抗裂安全系數(shù)應(yīng)不小于1.4?？紤]船閘結(jié)構(gòu)對混凝土抗裂性能的要求較高，綜合各規(guī)范的抗裂安全性規(guī)定，本工程中混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度與計算溫度應(yīng)力之比的抗裂安全系數(shù)要求不小于1?4。仿真計算邊界條件混凝土性能參數(shù)富春江船閘底板、邊墩、邊墻大體積混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級均為C25,其中上閘首采用有抗?jié)B要求的抗?jié)BC25,輸水廊道（標(biāo)高-3.5m以下）采用C9040玄武巖纖維混凝土，配合比見表3.2.1。表3.2.1混凝土配合比（kg/m3）膠材總量（kg/m3）膠材比例（％，水泥：粉煤灰：礦粉）水膠比C25（無抗?jié)B）29445:30:250.48C25（有抗?jié)B）32045:25:300.42C9040（廊道）34050:20:300.40無抗?jié)BC25、抗?jié)BC25、C9040混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度參考值按經(jīng)驗取值，見表2.2.2。物理熱學(xué)參數(shù)根據(jù)配合比進(jìn)行計算并參考經(jīng)驗值，見表3.2.3。表3.2.2混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度參考值（MPa）表3.2.3混凝土物理熱學(xué)參數(shù)物理熱學(xué)參數(shù)最終彈模（MPa）熱脹系數(shù)（1（℃））導(dǎo)熱系數(shù)kJ/（md℃）比熱(kJ/kg.℃)絕熱溫升（℃）C253.0x1048.0x10-6262.20.9128.4抗?jié)BC253.5x1048.0x10-6260.00.9030.8C90404.0x1048.0x10-6260.00.9032.5-8-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案計算時考慮徐變對混凝土應(yīng)力的影響，混凝土的徐變?nèi)≈蛋唇?jīng)驗數(shù)值模型剖分，如下式所示：C(t,t)=C1(1+9.20r-0.45)(1一e-0.30(t-t))+C2(1+1.70t-0.45)(1一e-0.005(t-t))式中：C]=0.23/E2，C2=0.52/E2，E2為最終彈模。結(jié)構(gòu)類型及尺寸本工程第三階段(2013年10月?2014年4月)混凝土主體工程包括上閘首左邊墩、閘室左邊墻、下閘首等，具體工程量見表3.2.4。表3.2.4本工程主體結(jié)構(gòu)大體積混凝土統(tǒng)計表部位構(gòu)件混凝土標(biāo)號尺寸(長x寬x高)/m澆筑層數(shù)上閘首左邊墩C2530.0x53.0x26.211閘室左邊墻C25300.0x23.0x26.210下閘首左邊墩C2534.0x61.6x26.211中部底板C254右邊墩C2511下游引航道包括導(dǎo)航墻、輔導(dǎo)航墻、靠船墻、靠船墩、導(dǎo)流隔墻、導(dǎo)流墩等，各結(jié)構(gòu)尺寸、混凝土標(biāo)號、澆筑層數(shù)見表3.2.5。導(dǎo)航墻底板、靠船墻底板、導(dǎo)流墩底板等均為大體積混凝土。表3.2.5下游引航道構(gòu)件統(tǒng)計表構(gòu)件混凝土標(biāo)號平面尺寸(長x寬)/m節(jié)段澆筑層數(shù)導(dǎo)航墻C25251.514x50.017段5輔導(dǎo)航墻C2591.904x50.06段5靠船墻C25450.0x50.030段5靠船墩C25169.0x50.09個5導(dǎo)流隔墻C25186.67x50.012段5導(dǎo)流墩C25塊石140.0x50.04個4行洪渠道進(jìn)口設(shè)置3孔節(jié)制分水閘，閘孔寬度為12m，閘底板采用低實用堰形式，堰頂高程5.0m。節(jié)制閘墩為實體混凝土結(jié)構(gòu)，邊墩寬2.5m，中墩寬3.0m，閘墩頂高程為25m，閘墩頂部設(shè)工作橋。富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案環(huán)境條件及澆筑溫度本工程第三節(jié)段混凝土施工工期預(yù)計于2013年10月底開始，至2014年4月底完成。依據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，對各月份氣溫平均值及其相應(yīng)時段原材料溫度進(jìn)行預(yù)估。按照表3.2.1混凝土配合比，根據(jù)《水運(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程》(JTS202-1-2010)對不同澆筑時期的混凝土出機(jī)口溫度進(jìn)行估算，見表3.2.6。表3.2.6澆筑溫度估算(℃)時間10月11月12月1月2月3月4月平均氣溫20148681016膠材溫度70656560656565骨料溫度20148681016江水溫度16121098912預(yù)估出機(jī)口溫度24.318.613.511.313.315.016.5按照自卸車運(yùn)輸20min、抓斗容量3m3、振搗時間1min、日平均最高氣溫不超過25℃，根據(jù)《水運(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程》(JTS202-1-2010)對出機(jī)口溫度進(jìn)行反推計算，澆筑溫度控制為S20C時出機(jī)口溫度需控制為S19.0C?？梢?1月?次年4月份不需要采取附加措施即可保證澆筑溫度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。而10月則需要采取一定的原材料溫度控制措施以降低其澆筑溫度，控制在S20。。范圍內(nèi)。仿真計算考慮特定構(gòu)件特定工期、同一構(gòu)件不同工期兩種工況：(1)考慮不同構(gòu)件特定工期。上閘首、下閘首等重點(diǎn)構(gòu)件按照預(yù)計工期進(jìn)行仿真計算，若為高溫季節(jié)(10月)施工，澆筑溫度取不高于20℃；若為低溫季節(jié)施工，澆筑溫度按照表3.2.6預(yù)估溫度取值；(2)考慮同一構(gòu)件不同工期。閘室、導(dǎo)航墻、靠船墻、導(dǎo)流墩等構(gòu)件均達(dá)數(shù)十個，選取其按預(yù)計工期首次澆筑、高溫季節(jié)澆筑兩種工況進(jìn)行計算。其中高溫季節(jié)施工，澆筑溫度取不高于20℃。大體積構(gòu)件仿真計算分析上閘首船閘上閘首為整體空箱式結(jié)構(gòu)，長30.0m，寬53.0m，口門寬14.4m，與老船閘下閘首相連，頂高程為26.2m。選取其左邊墩強(qiáng)約束區(qū)(第一?四層)與實心層(第七層)進(jìn)行仿真計算分析。模型建立選取上閘首左邊墩第一?四層共7.56m進(jìn)行建模，分層高度依次為1.5m、2.36m、2.35m、-10-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案1.35m。模型剖分見圖3.3.1，附帶基坑約束。圖3.3.1上閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖圖3.3.1上閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖上閘首左邊墩第七層為實心結(jié)構(gòu)且存在變截面，選取其進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，層厚4.05m。模型剖分見圖3.3.2,附帶下層混凝土約束。圖3.3.2上閘首左邊墩實心層剖分圖??，與圖3.3.2上閘首左邊墩實心層剖分圖??，與3.3.1.2左邊墩強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力分析上閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)混凝土預(yù)計施工時間為10月下旬?12月下旬，澆筑間隔期約20d。根據(jù)3.2.3混凝土出機(jī)口溫度的計算，各層澆筑溫度設(shè)定見表3.3.1。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖見表3.3.1、圖3.3.3。表3.3.1各澆筑層最高溫度（℃）澆筑層澆筑溫度（℃）

內(nèi)部最高溫度（℃）2046.42042.616.642.3澆筑層澆筑溫度（℃）

內(nèi)部最高溫度（℃）2046.42042.616.642.3四12.337.3-11富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案I44J6351104001口.應(yīng) ^44.￡155436*001寸42T5B4C喟?？?U.坐t—-—M口9屋—-—M口9屋1小口口11.6%——■^39165^-^001■■“八43.736^94001NE/----^355T31e-b001■+3G77689+0017J%——43.19&ffie4001a.4%42Ja3B78e-KJDl120%——<6591^001115%十2目7951C十。口19.E^t-一心二gg6^Tcna.7%亍假-3212025e-b001'-+l.g40Ele-KJQIEH 41760336+001圖3.3.3上閘首左邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）由圖3.3.3可以看出，混凝土內(nèi)部溫度較高的部位一般在混凝土實心部位部位較厚的部位。該部位散熱較慢，內(nèi)表溫差較大且最高溫度超出了＜4%的溫控標(biāo)準(zhǔn)，需采取一定的措施降低其內(nèi)表溫差。建議第一層布設(shè)冷卻水管降低混凝土溫升以符合溫控標(biāo)準(zhǔn)。A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場B1：第一層混凝土7天應(yīng)力場C1：第一層混凝土28天應(yīng)力場A2：第二層混凝土A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場B1：第一層混凝土7天應(yīng)力場C1：第一層混凝土28天應(yīng)力場A2：第二層混凝土3天應(yīng)力場B2：第二層混凝土7天應(yīng)力場C2：第二層混凝土28天應(yīng)力場A3：第三層混凝土3天應(yīng)力場B3：第三層混凝土7天應(yīng)力場C3：第三層混凝土28天應(yīng)力場-12-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案A4：A4：第四層混凝土3天應(yīng)力場 B4：第四層混凝土7天應(yīng)力場C4：第四層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.5上閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場分布圖表3.3.2上閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場計算結(jié)果齡期3d7d28d第一層溫度應(yīng)力（MPa）0.911.121.61第二層溫度應(yīng)力（MPa）1.511.471.69第三層溫度應(yīng)力（MPa）1.731.311.49第四層溫度應(yīng)力（MPa）0.700.660.58最小安全系數(shù)1.331.901.89由表3.3.2可以看出，第一層、第二層混凝土因?qū)雍褫^小，早期（3d）應(yīng)力較小，后期約束條件增加，應(yīng)力增大。受澆筑層較厚影響，第三層混凝土早期（3d）應(yīng)力發(fā)展較快，集中于構(gòu)件表面；7d后有部分應(yīng)力向構(gòu)件內(nèi)部轉(zhuǎn)移并逐漸發(fā)展至穩(wěn)定水平。因混凝土膠材用量較大、水化溫升較高，強(qiáng)約束區(qū)3d最小抗裂安全系數(shù)為1.33,第三層混凝土早期安全系數(shù)較低（＜1.4抗開裂能力略不足。第三層施工處于低溫季節(jié)，可加強(qiáng)其關(guān)鍵部位保溫保濕養(yǎng)護(hù)（詳見3.5.2.2）,盡量降低內(nèi)表溫差、消除變截面應(yīng)力集中，減小船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.3.1.3左邊墩實心層溫度應(yīng)力分析左邊墩實心層預(yù)計工期為2014年3月上旬，平均氣溫約為9.0℃，澆筑溫度估算為14.3℃。根據(jù)以上條件計算其內(nèi)部最高溫度為38.3℃，見圖3.3.6。Terp^rcilure,None,==：-—4HE3234B+QDI0.5%,==：- 三e+fl口1—^―-r3.4B562Dtai：H432B20I&+Q0I4309&10&+001；3 +291479r?+001^^-^2.73119DtOCH5.9%—423E3gr&+aDi--7--r2JK06e+OO1""H.SI314&+CI0I7.5%—*1.62953&+(]0174%---^144592e+0011口向+??如即”叫一^LOTSFOB+QOI7.較一廿992s2印]口口-13-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.6上閘首左邊墩實心層最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）實心層溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.3,應(yīng)力場分布見圖3.3.7。A：實心層混凝土3天應(yīng)力場 B：實心層混凝土7天應(yīng)力場 C：實心層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.7上閘首左邊墩實心層應(yīng)力場分布圖表3.3.3上閘首左邊墩實心層應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第七層溫度應(yīng)力（MPa）1.540.831.62安全系數(shù)1.303.011.85因?qū)嵭膶虞^厚，混凝土溫升較大，膨脹收縮較集中，3d抗裂安全系數(shù)為1.30,低于安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)1.4,早期抗開裂能力不足。建議實心層部分分兩次澆筑（2.0m+2.05m）,每次澆筑之間間隔期小于7d,盡量降低新老混凝土約束、消除實心層方量過大的混凝土溫升及過量膨脹收縮，將會收到良好的抗裂效果。3.3.2閘室標(biāo)準(zhǔn)段船閘閘室為分離式結(jié)構(gòu)，閘室左邊墻為空箱重力式結(jié)構(gòu)，閘室右邊墻為扶壁式結(jié)構(gòu)，總長度為300m，分為20節(jié)段，每段長15.0m。閘室凈寬23.0m，閘室墻頂高程為25.0m（胸墻頂高程為26.2m）。其中左邊墻混凝土為本階段施工區(qū)域，選取其強(qiáng)約束區(qū)（第一?四層）進(jìn)行溫度應(yīng)力計算。模型建立選取左邊墻第一?四層共9.71m進(jìn)行建模，分層高度依次為2.0m、2.61m、2.0m、3.1m。模型剖分見圖3.3.8,附帶基坑約束。-14-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.8圖3.3.8閘室左邊墻強(qiáng)約束區(qū)剖分圖左邊墻強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力分析閘室左邊墻強(qiáng)約束區(qū)混凝土預(yù)計施工時間為10月中旬?12月下旬，澆筑間隔期約20d，根據(jù)3.2.3混凝土出機(jī)口溫度的計算，各層澆筑溫度設(shè)定見表3.1.1。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖見圖3.3.9,計算結(jié)果見表3.3.5。表3.3.5各澆筑層最高溫度（℃）澆筑層 -二三四澆筑溫度（℃）20.020.016.612.3內(nèi)部最高溫度（℃）42.744.538.635.5i__v 寸。小內(nèi)13啊26如11.3%--+3.74639e-n0D1“R4加3讀旬口11.5%^3.^397^40013g%二二一3J!的OOeMDI—^-+3.133D?c-rOD1上二-LUI…+232641040014rz^+2J573D8e-n0D1ogot」4.2.J5197&40D13.璃——+2.355426^001q1等,-+2.-213[Kte-hOD1f—；：十2口5日而c旬口1224-1..UblJC'UJI-1FiCE-nn9.1^+1r!30T7r-nn圖3.3.9上閘首左邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.3.9可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高的部位一般在混凝土實心部位部位較厚的部位。該部位散熱較慢，內(nèi)表溫差較大，需加強(qiáng)表面養(yǎng)護(hù)，控制內(nèi)表溫差。-15-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案閘室左邊墻強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.6,應(yīng)力場分布見圖3.3.10。A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場 B1：第一層混凝土7天應(yīng)力場C1：第一層混凝土28天應(yīng)力場A2：第二層混凝土3天應(yīng)力場 B2：第二層混凝土7天應(yīng)力場C2：第二層混凝土28天應(yīng)力場A3：第三層混凝土3天應(yīng)力場B3：第三層混凝土7天應(yīng)力場C3：第三層混凝土28天應(yīng)力場A4：第四層混凝土3天應(yīng)力場B4：第四層混凝土7天應(yīng)力場 C4：第四層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.10閘室左邊墻強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場分布圖表336閘室左邊墻強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第一層溫度應(yīng)力（MPa）0.360.601.07第二層溫度應(yīng)力（MPa）1.551.341.57第三層溫度應(yīng)力（MPa）1.741.611.46第四層溫度應(yīng)力（MPa）1.200.930.83最小安全系數(shù)1.321.572.03第一層、第二層混凝土因?qū)雍褫^小，早期（3d）應(yīng)力較小，后期約束條件增加，應(yīng)力增-16-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案大。第三層為實心層，混凝土早期（3d）應(yīng)力發(fā)展較快，集中于構(gòu)件表面；7d后有部分應(yīng)力向構(gòu)件內(nèi)部轉(zhuǎn)移并逐漸發(fā)展至穩(wěn)定水平。因第三層混凝土為實心層，混凝土膨脹收縮相對較大，3d最小抗裂安全系數(shù)為1.32,安全系數(shù)略低（＜1.4抗開裂能力不足。建議實心層部分布設(shè)冷卻水管降低混凝土溫升、內(nèi)表溫差及膨脹收縮，將會收到良好的抗裂效果。3.3.3下閘首下閘首平面尺寸為34.0mx61.6m，下閘首口門寬度23.0m，邊墩寬度19.3m。下閘首墻頂高程為26.2m。選取其強(qiáng)約束區(qū)（邊墩第一?四層，中部底板）與實心層（邊墩第七層）進(jìn)行仿真計算分析。模型建立選取右邊墩第一?四層共10.11m進(jìn)行建模，分層高度依次為1.5m、2.5m、3.0m、3.11m。模型剖分見圖3.3.11，附帶基坑約束。圖3.3.11下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖圖3.3.11下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖下閘首右邊墩第七層為實心結(jié)構(gòu)且存在變截面，選取其進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，層厚4.05m。模型剖分見圖3.3.12,附帶下層約束。-17-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.12下閘首右邊墩實心層剖分圖L圖3.3.12下閘首右邊墩實心層剖分圖L彳*3中部底板分層高度依次為1.5m、2.5m、3.0m，模型剖分見圖3.3.13,附帶基巖約束。Txyhj?HIMTxyhj?HIM-圖3.3.13中部底板剖分圖選取左邊墩第一?四層共共10.11m進(jìn)行建模，分層高度依次為1.5m、2.5m、3.0m、3.11m。模型剖分見圖3.3.14,附帶基巖約束。圖3.3.14下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖圖3.3.14下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)剖分圖上閘首左邊墩第七層為實心結(jié)構(gòu)且存在變截面，選取其進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，層厚-18-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案4.05m。模型剖分見圖3.3.15,附帶下層約束。圖3.3.15圖3.3.15下閘首左邊墩實心層剖分圖右邊墩強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力分析下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)混凝土預(yù)計施工時間為10月底?12月下旬，澆筑間隔期約20d。根據(jù)3.2.3混凝土出機(jī)口溫度的計算，各層澆筑溫度設(shè)定見表3.3.8。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖見圖3.3.16,計算結(jié)果見表3.3.8。TemperEiurd,Mine表3.3.8TemperEiurd,Mine澆筑層 -二三四澆筑溫度（℃）2018.615.512.3內(nèi)部最高溫度（℃）42.842.237.935.1■ 72際加KM11 4-3.73a50+0]1I0.1%——..?-i-3.S9133e+a]1Od氣( -i-3.4+3fl1eta]12JQ%+3.3EE29匕4]%,^-3.IE377e+O]l30%—…-+3優(yōu)128口1—」4-2.87873e+JX1I7J%4-2.7^210+4X1I53%__-i-2.S93fi9e+O]1!00%-1-2.45117etOl1J-2.3D865e+O]1F.h%161%—p-1-2.02^1et{M1U^-1.88109s+CC112.0% <-i.T3a56e+a]i25.4% +1.5到415tmi圖3.3.16下閘首右邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：℃）從圖3.3.16可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高的部位一般在混凝土實心部位部位較厚的部位。該部位散熱較慢，內(nèi)表溫差較大，需加強(qiáng)表面養(yǎng)護(hù)，控制內(nèi)表溫差。-19-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.9,應(yīng)力場分布見圖3.3.17。A2：第二層混凝土3天應(yīng)力場 B2：第二層混凝土7天應(yīng)力場C2：第二層混凝土28天應(yīng)力場A4：第四層混凝土3天應(yīng)力場B4：第四層混凝土7天應(yīng)力場 C4：第四層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.17下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場分布圖表3.3.9下閘首右邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第一層溫度應(yīng)力（MPa）0.701.291.62第二層溫度應(yīng)力（MPa）1.511.741.45第三層溫度應(yīng)力（MPa）1.571.771.43第四層溫度應(yīng)力（MPa）1.411.370.68最小安全系數(shù)1.461.581.98第一層、第二層混凝土因?qū)雍褫^小，早期（3d）應(yīng)力較小，后期約束條件增加，應(yīng)力增大。受澆筑層較厚較大影響，第三層、第四層混凝土早期（3d）應(yīng)力發(fā)展較快，集中于構(gòu)件表面；7d后有部分應(yīng)力向船閘內(nèi)部轉(zhuǎn)移并逐漸發(fā)展至穩(wěn)定水平?？傮w應(yīng)力水平較低，安全系數(shù)較高（＞1.4抗開裂能力較強(qiáng)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)-20-

表3.3.10下閘首右邊墩實心層應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第七層溫度應(yīng)力（MPa）1.561.192.02安全系數(shù)1.242.131.50富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.3.3.3右邊墩實心層溫度應(yīng)力分析左邊墩實心層預(yù)計工期為2014年3月上旬，平均氣溫約為8.0℃，澆筑溫度估算為13.3℃。根據(jù)以上條件計算其內(nèi)部最高溫度為32.2℃，見圖3.3.18富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.3.3.3右邊墩實心層溫度應(yīng)力分析左邊墩實心層預(yù)計工期為2014年3月上旬，平均氣溫約為8.0℃，澆筑溫度估算為13.3℃。根據(jù)以上條件計算其內(nèi)部最高溫度為32.2℃，見圖3.3.18。TcrrflcrsSurc,Mane-h-3.2I5S6>=40D100% …i-3.0&410ttOD1 ^-2.7605&=4001笈4-2.6caa2^+flDi43%————i-2.4570te+0D14胃％■4工注30&4口口16.1%_—1-2.15354e+0DI0.0%二口「2m1Tmm,,■ii.eaiotoOLU'^1.69925e+00172%_=,54B5tet001「二”糊丁仁孫LX4-1.242908400163%-1.0912卻口DI145%k^-i-9.3=ri6fe+0[n12.6%1k.077OtetO[B圖3.3.18下閘首右邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）實心層溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.10，應(yīng)力場分布見圖3.3.19。圖3.3.19下閘首右邊墩實心層應(yīng)力場分布圖實心層3d抗裂安全系數(shù)為1.24,低于安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)1.4,早期抗開裂能力不足。建議實心層部分分兩次澆筑完成，每次澆筑之間間隔期小于7d,盡量降低新老混凝土約束、消除實心層方量過大的混凝土溫升及過量膨脹收縮，將會收到良好的抗裂效果。-21

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案3.3.3.4中部底板溫度應(yīng)力分析中部底板混凝土預(yù)計施工時間為2月初?4月中旬，澆筑間隔期約20d，根據(jù)3.2.3混凝土出機(jī)口溫度的計算，各層澆筑溫度設(shè)定見表3.3.12。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖見圖3.3.20，計算結(jié)果見表3.3.12。437l5Mei-[B1■p— —十353550437l5Mei-[B1■p— —十353550計rcn澆筑層 -二三澆筑溫度（℃）12.317.020.0內(nèi)部最高溫度（℃）34.940.144.7lerrijaeralure,Mona——-^447471151-X1ILL'L43血盛ggOS%$3任55% ^一31TBCQ田[?10.6%—--一十299眠計[B1I7Jl^iI白小:：— —4263B3]e^[B1I6.4%— --^2.457C6ei-[D1I1UU%42.27^330^X11I70%—^209759i5i-Xi1I7S%■+l.9ITS5e^1■〃——5：5——5：5際W際尹XU125%--n.WBsae^-xii■50%圖3.3.20中部底板最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.1.2可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高的部位一般在混凝土實心部位部位較厚的部位。該部位散熱較慢，內(nèi)表溫差較大，需加強(qiáng)表面養(yǎng)護(hù)，控制內(nèi)表溫差。中部底板強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.13,應(yīng)力場分布見圖3.3.21。A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場B1：A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場B1：第一層混凝土7天應(yīng)力場C1：第一層混凝土28天應(yīng)力場-22-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案A2：第二層混凝土3A2：第二層混凝土3天應(yīng)力場B2：第二層混凝土7天應(yīng)力場C2：第二層混凝土28天應(yīng)力場A3：第三層混凝土3天應(yīng)力場B3：第三層混凝土7天應(yīng)力場C3：第三層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.21中部底板強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場分布圖表3.3.13中部底板強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第一層溫度應(yīng)力（MPa）0.950.691.70第二層溫度應(yīng)力（MPa）1.451.641.98第三層溫度應(yīng)力（MPa）1.751.841.69最小安全系數(shù)1.311.521.62第一層、第二層混凝土因?qū)雍褫^小，早期（3d）應(yīng)力較小，后期約束條件增加，應(yīng)力增大。受澆筑層較厚較大影響，第三層混凝土早期（3d）應(yīng)力發(fā)展較快，集中于構(gòu)件表面；7d后有部分應(yīng)力向船閘內(nèi)部轉(zhuǎn)移并逐漸發(fā)展至穩(wěn)定水平。受層厚較大影響，第三層3d最小抗裂安全系數(shù)為1.31，安全系數(shù)較低（＜1.4抗開裂能力略不足。第三層施工處于低溫季節(jié)，可加強(qiáng)其關(guān)鍵部位保溫保濕養(yǎng)護(hù)（詳見3.5.2.2）,盡量降低內(nèi)表溫差、消除變截面應(yīng)力集中，減小船閘混凝土開裂風(fēng)險。左邊墩強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力分析下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)混凝土預(yù)計施工時間為11月上旬?12月下旬，澆筑間隔期約20d，根據(jù)3.2.3混凝土出機(jī)口溫度的計算，各層澆筑溫度設(shè)定見表3.3.14。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度包絡(luò)圖見圖3.3.22,計算結(jié)果見表3.3.14。表3.3.14各澆筑層最高溫度（℃）澆筑層 -二三四澆筑溫度（℃）2016.614.512.3內(nèi)部最高溫度（℃）43.039.036.535.4-23-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案Temperalira,NTemperalira,N如后圖3.3.22下閘首左邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.3.22可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高的部位一般在混凝土實心部位部位較厚的部位。該部位散熱較慢，內(nèi)表溫差較大，需加強(qiáng)表面養(yǎng)護(hù)，控制內(nèi)表溫差。下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.15,應(yīng)力場分布見圖3.3.23。A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場 B1：A1：第一層混凝土3天應(yīng)力場 B1：第一層混凝土7天應(yīng)力場C1：第一層混凝土28天應(yīng)力場A2：第二層混凝土3天應(yīng)力場 B2：第二層混凝土7天應(yīng)力場C2：第二層混凝土28天應(yīng)力場C3：第三層混凝土28天應(yīng)力場A3：第三層混凝土3天應(yīng)力場B3：第三層混凝土7天應(yīng)力場-24-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案A4：第四層混凝土3A4：第四層混凝土3天應(yīng)力場B4：第四層混凝土7天應(yīng)力場C4：第四層混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.23下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場分布圖表3.3.15下閘首左邊墩強(qiáng)約束區(qū)應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第一層溫度應(yīng)力（MPa）0.751.121.54第二層溫度應(yīng)力（MPa）1.441.661.72第三層溫度應(yīng)力（MPa）1.621.741.58第四層溫度應(yīng)力（MPa）1.291.430.61最小安全系數(shù)1.421.611.86溫度應(yīng)力主要集中于空箱結(jié)構(gòu)的變截面約束部位。總體應(yīng)力水平較低，安全系數(shù)較高（〉1.4抗開裂能力較強(qiáng)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。左邊墩實心層溫度應(yīng)力分析左邊墩實心層預(yù)計工期為2014年2月中旬，平均氣溫約為8.0℃，澆筑溫度估算為TBupEr-atLfB,None13.3℃。根據(jù)以上條件計算其內(nèi)部最高溫度為31.1。見圖TBupEr-atLfB,None-4-3.113752*001115% 1-2SG064C-H：ID1I3%40%——^2.6704^001%——i-2￡3334e-tLiD1-~4-2^：：：24a4LiO13.5% 4-2^3136+0013% 誼1raMsc旬014%-~4-1552939400173%———+1j80783e-nflD1T2% ￡6273=-n：iD179%-~4-1￡1762940017.0%+1.372535400163%——H.22742e-b0016.5%——-1-1xB231a4i：iLH +9.372126*00312.1%一十7劃MMKR圖3.3.24下閘首左邊墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：℃）實心層溫度應(yīng)力計算結(jié)果見表3.3.16,應(yīng)力場分布見圖3.3.25。-25-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.25下閘首左邊墩實心層應(yīng)力場分布圖表3.3.16下閘首左邊墩實心層應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d第七層溫度應(yīng)力（MPa）1.311.031.65安全系數(shù)1.222.141.70實心層3d抗裂安全系數(shù)為1.22,低于安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)1.4,早期抗開裂能力不足。建議實心層部分分兩次澆筑完成，每次澆筑之間間隔期小于7d,盡量降低新老混凝土約束、消除實心層方量過大的混凝土溫升及過量膨脹收縮，將會收到良好的抗裂效果。3.3.4下游引航道模型建立下游導(dǎo)航墻長251.514m，分17個結(jié)構(gòu)段，其中2段圓弧段。導(dǎo)航墻為空箱重力式結(jié)構(gòu)，共有七種結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)航墻（一）平面尺寸最大，選取其對導(dǎo)航墻底板進(jìn)行溫度應(yīng)力計算。根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性，取導(dǎo)航墻（一）底板混凝土1/4進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，計算模型剖分網(wǎng)格剖分圖見圖2-1，底板混凝土受C15墊層混凝土約束。圖3.3.26導(dǎo)航墻（一）底板1/4網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層約束）靠船墻與導(dǎo)航墻結(jié)構(gòu)類似，為空箱重力式結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性，取靠船墻底板混凝土1/4進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，計算模型剖分網(wǎng)格剖分圖見圖3.3.27,底板混凝土受C15墊層混凝土約束。-26-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.27靠船墻（一）底板1/2網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層約束）導(dǎo)流墩段長140m，共4個墩，為空箱重力墩式結(jié)構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性，取導(dǎo)流墩底板混凝土1/4進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，計算模型剖分網(wǎng)格剖分圖見圖3.3.28,底板混凝土受C15墊層混凝土約束。圖3.3.28導(dǎo)流墩底板網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層約束）導(dǎo)航墻底板溫度應(yīng)力分析導(dǎo)航墻（一）底板預(yù)計工期為10月初，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，氣溫約為20.0℃，澆筑溫度控制為不超過20.0℃，不考慮布設(shè)冷卻水管。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度為36.1℃，溫度場包絡(luò)圖見圖3.3.29。-27-

rempcrakire,rempcrakire,hkinc―口I0.2%510205+001二…◎40網(wǎng)5中口口1+330B71e+O0I+3207376+{]0]了7%y^-+3J0722e+001y^-+3￡i0Meet001- ^.305740+001B.I%^-+2；：：i：i499e+001———+270425e+fl0l,-j「廣：^^-+2B0351e+001-——^502760+0016.1%+2.40302e+0016.1%蟲Ml口弓中切口16.1%——?220D536+G0I^^-+2D9979e+001：——HJ99EO50+OO1圖3.3.29導(dǎo)航墻（一）最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.3.29可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高、散熱較慢，尤其是底板實心部位，易造成較大內(nèi)表溫差，應(yīng)加強(qiáng)該部位的保溫養(yǎng)護(hù)。對導(dǎo)航墻（一）底板進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，結(jié)果見表3.3.18,應(yīng)力場分布見圖3.3.30。A：A：混凝土3天應(yīng)力場 B：混凝土7天應(yīng)力場 C：混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.30導(dǎo)航墻（一）應(yīng)力場分布圖表3.3.18導(dǎo)航墻（一）溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d溫度應(yīng)力（MPa）0.420.471.03安全系數(shù)3.814.682.72溫度應(yīng)力主要集中于空箱結(jié)構(gòu)的變截面約束部位?？傮w應(yīng)力水平較低，安全系數(shù)較高（〉1.4抗開裂能力較強(qiáng)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險?？看瑝Φ装鍦囟葢?yīng)力分析靠船墻（一）底板預(yù)計工期為9月下旬，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，氣溫約為25.0℃,澆筑溫度控制為不超過20.0℃,不考慮布設(shè)冷卻水管。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度為34.7℃,溫度場包絡(luò)圖見圖3.3.31。-28-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案Tempareture,toie——b3^10i-tOI：i12.7%bS%—40^461oe+auI7I%———+328556e+(]fllF3%^-h322932e+<]0l72%t；—^―<：16448eta01——^.103340+001y?%—4<3n4、1g@i|7I%——+2.95285e+(]DIT2弘--+2.92Z31rtOI：i1-—^236177e+001D'3%——+2jaoi23e+aDi65% i-274K9e+(]UI52%^-i-26SD15e+t]fll52%_:；t2_1燈eTO- i-2S5aj7e+aui4.3%+2.fl9K3e+aDI圖3.3.31導(dǎo)航墻（一）最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.3.31可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高、散熱較慢，尤其是底板實心部位，易造成較大內(nèi)表溫差，應(yīng)加強(qiáng)該部位的保溫養(yǎng)護(hù)。對靠船墻（一）底板進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，結(jié)果見表3.3.19,應(yīng)力場分布見圖3.3.32。A：A：第七節(jié)段混凝土3天應(yīng)力場B：第七節(jié)段混凝土7天應(yīng)力場C：第七節(jié)段混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.32靠船墻（一）應(yīng)力場分布圖表3.3.19靠船墻（一）溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d溫度應(yīng)力（MPa）0.431.080.49安全系數(shù)3.722.045.71溫度應(yīng)力主要集中于空箱結(jié)構(gòu)的變截面約束部位?？傮w應(yīng)力水平較低，安全系數(shù)較高（〉1.4抗開裂能力較強(qiáng)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.3.4.3導(dǎo)流墩底板溫度應(yīng)力分析導(dǎo)流墩底板預(yù)計工期為11月中旬，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，氣溫約為14.0℃,澆筑溫度估算約為18.6℃,不考慮布設(shè)冷卻水管。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度為35.9℃,溫度場包絡(luò)圖見圖3.3.33。-29-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案TemperEture,Nonen1^%42%79%<i59416rtOJ143.467a7e+OllTemperEture,Nonen1^%42%79%<i59416rtOJ143.467a7e+Oll43.3415B6+<XI10JG%9.1%0J3%66%e^%5.7%5J6%5.5%5.6%?￡%5.5%60%3.9%<33期皿11<iOKS9rtOJ142J36270e+O]1?2fi?10e+a]1-f27l011rtOJ1好5KC2rtT0142.45?526+O]l?233123e+O]1■+2,20493etO]1■+2JD78€4etO]1■+1,95235e+€01■nL82ai5e+a]i-+l.6?7Geta]141.573^76+031圖3.3.33導(dǎo)流墩最高溫度包絡(luò)圖（單位：。0）從圖3.3.33可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高、散熱較慢，尤其是底板實心部位，易造成較大內(nèi)表溫差，應(yīng)加強(qiáng)該部位的保溫養(yǎng)護(hù)。對導(dǎo)流墩底板進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，結(jié)果見表3.3.20，應(yīng)力場分布見圖3.3.34。A：A：混凝土3天應(yīng)力場 B：混凝土7天應(yīng)力場 C：混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.34導(dǎo)流墩應(yīng)力場分布圖表3.3.20導(dǎo)流墩溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d溫度應(yīng)力（MPa）0.960.931.76安全系數(shù)1.742.371.59溫度應(yīng)力主要集中于空箱結(jié)構(gòu)的變截面約束部位?？傮w應(yīng)力水平較低，安全系數(shù)較高（〉1.4抗開裂能力較強(qiáng)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.3.5節(jié)制分水閘模型建立節(jié)制分水閘，閘孔寬度為12m，堰頂高程5.0m。底板厚度2.0?4.0m，為坡形，模型剖分見圖3.3.35,附帶墊層約束。-30-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.3.35節(jié)制分水閘底板1/2網(wǎng)格剖分圖（附帶墊層約束）底板溫度應(yīng)力分析節(jié)制分水閘底板預(yù)計工期為10月下旬~11月下旬，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，氣溫約為16.6?20.0℃，澆筑溫度控制為20.0℃，不考慮布設(shè)冷卻水管。在以上設(shè)定條件下，仿真計算得構(gòu)件內(nèi)部最高溫度為40.5℃，溫度場包絡(luò)圖見圖3.3.35。Temperalure,None—州口10.2%——+3S25?2e+00114!>———k3.798B?e4i：iLil27% +3fi72D1e-hOD1104%^354515e^001-^3.^182=^4001 +329l43e+0D1^-t：HG457c-n：iD1——h3JQ3T71e-n：iD1H.D% +2910556*0017oar十口口1——+2J657Me+0DI5.5%—h25302Se-h0D15.5%.-加342m口153%*22765Ea4l：lQ1^^-+2149m十口口1-——K2JQ籃B4eQ01圖3.3.36節(jié)制分水閘最高溫度包絡(luò)圖（單位：。C）從圖3.3.36可以看出混凝土內(nèi)部溫度較高、散熱較慢，尤其是底板實心部位，易造成較大內(nèi)表溫差，應(yīng)加強(qiáng)該部位的保溫養(yǎng)護(hù)。對節(jié)制分水閘底板進(jìn)行溫度應(yīng)力計算，結(jié)果見表3.3.21，應(yīng)力場分布見圖3.3.37。-31

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案A：混凝土3天應(yīng)力場 B：混凝土7天應(yīng)力場 C：混凝土28天應(yīng)力場圖3.3.37節(jié)制分水閘應(yīng)力場分布圖表3.3.21節(jié)制分水閘溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期3d7d28d溫度應(yīng)力(MPa)1.160.771.28安全系數(shù)1.382.862.19溫度應(yīng)力主要集中于坡面部位，3d應(yīng)力水平較高，安全系數(shù)略不足61.4)。需進(jìn)行常規(guī)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減小混凝土溫升及內(nèi)表溫差，降低船閘混凝土開裂風(fēng)險。3.4溫控標(biāo)準(zhǔn)混凝土溫度控制的原則是：⑴控制混凝土澆筑溫度；⑵盡量降低混凝土的溫升、延緩最高溫度出現(xiàn)時間；⑶控制溫峰過后混凝土的降溫速率；⑷降低混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間的溫差以及控制混凝土表面溫度和氣溫之間的差值。溫度控制的方法和制度需根據(jù)氣溫、混凝土配合比、結(jié)構(gòu)尺寸、約束情況等具體條件確定。根據(jù)本工程的實際情況，對混凝土澆筑溫度、內(nèi)部最高溫度、最大內(nèi)表溫差、冷卻水進(jìn)出水口溫差、降溫速率等制定溫控標(biāo)準(zhǔn)見表3.4.1。表3.4.1船閘大體積混凝土溫控標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件澆筑溫度(℃)內(nèi)部溫度(℃)內(nèi)表溫差(℃)表面溫度和氣溫差(℃)降溫速率(℃/d)上閘首>5;<20<45<20<25<2.0，早期<2.5廊道<2.0，早期<3.0其他構(gòu)件<2,03.5溫控措施混凝土內(nèi)部最高溫度控制-32-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案澆筑溫度控制控制混凝土的澆筑溫度對控制混凝土裂縫非常重要。相同混凝土，入模溫度高的溫升值要比入模溫度低的大許多。本船閘施工對大體積混凝土澆筑溫度的要求為不低于5℃且不高于20℃。澆筑溫度主要受原材料溫度、氣溫等影響。在混凝土澆筑之前，可通過測量水泥、粉煤灰、礦粉、砂、石、水的溫度，考慮環(huán)境溫度來估算澆筑溫度（參考附錄一）。因砂、石、水的溫度均受氣溫影響，在膠材溫度一定的情況下混凝土澆筑溫度主要取決于環(huán)境溫度，因此選擇合適的時間進(jìn)行混凝土澆筑比較重要。船閘主體施工期2013年10月底?2014年4月底，其中10月需要對原材料溫度進(jìn)行控制以達(dá)到澆筑溫度320℃的標(biāo)準(zhǔn)（參考3.2.3）。要控制澆筑溫度，首先要研究影響澆筑溫度的因素，明確各因素對澆筑溫度影響的顯著性，而后針對各因素研究相關(guān)控制技術(shù)。影響澆筑溫度的的因素可以概括為：①原材料溫度；②攪拌、輸送、澆筑、振搗過程中的摩擦升溫；③新拌混凝土與環(huán)境介質(zhì)之間的熱交換。其中，原材料溫度直接決定了澆筑溫度的高低。在混凝土原材料中，砂、石的比熱較小，但占混凝土總質(zhì)量的80%左右；水僅占混凝土總質(zhì)量的6%左右，但其比熱較大。因此，降低混凝土溫度的有效方法是冷卻水和骨料，其次為冷卻膠凝材料。㈠風(fēng)冷骨料骨料風(fēng)冷系統(tǒng)主要由制冷系統(tǒng)、骨料冷卻倉、冷風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)組成?？諝饨?jīng)由空氣冷卻器冷卻后，由鼓風(fēng)機(jī)送入骨料冷卻倉，與骨料充分換熱后再回到空氣冷卻器，如此循環(huán)使骨料溫度下降。采用廊道風(fēng)冷的方式預(yù)冷骨料，骨料溫度預(yù)計可控制在S10C，混凝土出機(jī)口溫度經(jīng)估算可控制在S19C，澆筑溫度預(yù)計可控制在S20C。表3.5.1風(fēng)冷骨料技術(shù)特征冷卻速度冷卻深度占地面積裝機(jī)功率/kW設(shè)備費(fèi)用/萬元綜合評價10min以上降至4?6℃表面和內(nèi)部存在1?2℃溫差約20mx18m2550400冷卻速度慢；對小粒徑石子降溫不均勻；綜合能耗高；系統(tǒng)維護(hù)簡單-33-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.5.1風(fēng)冷骨料料倉㈡制冷水可以利用制冷機(jī)冷卻拌合水，其技術(shù)特征見表3.5.2。制冷水綜合成本較低，但由于其降溫幅度有限，所以必要時還需要增加其他措施。表3.5.2制冷水技術(shù)特征降溫能力（℃）裝機(jī)功率/kW設(shè)備費(fèi)用/萬元場地要求優(yōu)缺點(diǎn)3.632012020mx12m控制簡便；降溫幅度有限㈢其他措施①膠凝材料應(yīng)放置至充分冷卻后使用，禁止使用剛出廠的新水泥，一般可采取多次倒倉的措施降溫。多次倒倉冷卻即通過多個膠凝材料筒倉的中轉(zhuǎn)和倒運(yùn)來降溫，其冷卻效果與倒倉的次數(shù)密切相關(guān)，一般可降溫約10℃，但會受場地和膠凝材料筒倉數(shù)目的限制②利用溫度較低時段施工。避免在溫度超過30℃的條件下澆筑混凝土；③減少混凝土在運(yùn)輸和澆筑過程中的溫度回升。應(yīng)加快運(yùn)輸和澆筑速度，自卸汽車運(yùn)輸時車廂頂部應(yīng)設(shè)活動遮陽棚；④避免模板和新澆筑混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不超過40℃，倉面降溫可采取倉面噴霧機(jī)噴霧等措施以降低澆筑面環(huán)境溫度。冷卻水管的使用與控制針對船閘結(jié)構(gòu)空箱多、強(qiáng)約束區(qū)分層較薄、上部結(jié)構(gòu)施工期氣溫較低等特點(diǎn)，可對船閘各構(gòu)件冷卻水管布置進(jìn)行優(yōu)化。對于分層較薄、強(qiáng)度富余系數(shù)較大的澆筑層（如閘室第一層，下閘首第一、二層），空腔結(jié)構(gòu)較多且低溫期施工的澆筑層（如上閘首第四層，閘室第四層，下閘首第四層）可不布置水管；對于有較厚實心層（如閘室左邊墻第三層、內(nèi)部-34-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案溫度超出標(biāo)準(zhǔn)（如上閘首左邊墩第一層）、安全系數(shù)較低的澆筑層，建議布設(shè)冷卻水管。冷卻水管采用①40x2.5mm、具有一定強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能好的鐵皮管制作，彎管部分采用冷彎工藝。管與管之間通過黑色橡膠管緊密連接，連接部位采用兩道鐵絲綁扎。冷卻水管根據(jù)需要布設(shè)，一般水平、豎直間距均控制為0.8?1.0m，水管到混凝土表面或側(cè)面的距離不小于0.8m。冷卻水管布設(shè)示意圖見附圖1。采用深層江水做冷卻水。用分水器（圖3.5.2）將各層各套水管集中分出，分水器設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的獨(dú)立水閥以控制各套水管冷卻水流量；需設(shè)置一定數(shù)量的減壓閥以控制后期通水速率。圖3.5.2冷卻水管分水器示意圖混凝土澆筑前確保進(jìn)行不短于半個小時的加壓通水試驗，查看水流量大小是否合適，發(fā)現(xiàn)管道漏水、阻水現(xiàn)象要及時修補(bǔ)至可正常工作。對水管的焊接部位采取一定的保護(hù)措施，施工過程中應(yīng)避免混凝土直接落到冷卻水管上，嚴(yán)禁施工人員踩踏水管。船閘混凝土通水要求見表3.5.3。待冷卻水管停止循環(huán)水冷卻并養(yǎng)生完成后，先用空壓機(jī)將水管內(nèi)殘余水壓出并吹干冷卻水管，然后用壓漿機(jī)向水管壓注水泥漿，以封閉管路。表3.5.3船閘混凝土通水要求開始通水時間及要求升溫期通水時間及要求降溫期通水時間及要求停水時間覆蓋冷卻水管開始通水，水流量約在一半左右，進(jìn)出水溫差不超過5℃澆筑完成后冷卻水即通到最大水流量，流速大于25L/min，進(jìn)出水溫差不超過5c根據(jù)測溫結(jié)果降低水流量，確保降溫速$<2,0℃/d（降溫早期W2.5°C/d）,進(jìn)出水溫差不超過10℃內(nèi)部最高溫度小于30C,且最大內(nèi)表溫差小于15C3.5.2混凝土內(nèi)表溫差及表面約束控制3.5.2.1澆筑間歇期控制應(yīng)盡量減少上下層混凝土之間的澆筑間隔期。閘室混凝土澆筑間隔期盡量控制在S10d，上、下閘首混凝土澆筑間隔期盡量控制在S14d。避免老混凝土對新澆混凝土約束力過大引起的施工冷縫。-35-富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案3.5.2.2養(yǎng)護(hù)控制混凝土養(yǎng)護(hù)包括溫度和濕度兩個方面，結(jié)構(gòu)表層混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取決于施工養(yǎng)護(hù)過程中的溫度和濕度養(yǎng)護(hù)，因為水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土強(qiáng)度和耐久性的微結(jié)構(gòu)。本工程船閘結(jié)構(gòu)施工期長，跨越高溫季節(jié)及冬季施工，需考慮不同施工條件、氣候條件采取不同的養(yǎng)護(hù)措施。㈠養(yǎng)護(hù)措施船閘大部分為立面薄壁結(jié)構(gòu)，散熱面較大，一般采取帶模養(yǎng)護(hù)。雖然可以一定程度上進(jìn)行保溫，但保濕養(yǎng)護(hù)難以開展，可使用透水模板布在帶模期間對混凝土進(jìn)行保溫保濕。由于工期和模板周轉(zhuǎn)的原因，長時間帶模養(yǎng)護(hù)很難實現(xiàn)。為防止拆模后立面混凝土因失水造成的干縮裂縫，高溫季節(jié)建議采取噴霧對立面進(jìn)行不間斷保濕養(yǎng)護(hù)（見圖3.5.3、圖3.5.4）；低溫季節(jié)可于立面外包裹一層專用保水養(yǎng)護(hù)布（環(huán)保多功能養(yǎng)護(hù)布，圖3.5.5）進(jìn)行保溫保濕；冬季施工可采用具有防火、保溫、保濕效果的擋風(fēng)布進(jìn)行圍擋（見圖3.5.6），可以解決保溫與保濕同時進(jìn)行的問題。圖3.5.3混凝土噴淋養(yǎng)護(hù)設(shè)施 圖3.5.4噴淋裝置大樣船閘除立面外還有大量大面積斷面（包括分層面及永久暴露面），高溫季節(jié)施工可待混凝土初凝后采取鋪設(shè)濕麻袋保濕，也可采用蓄水養(yǎng)護(hù)；蓄水養(yǎng)護(hù)用水使用冷卻水管出水或自來水，保證淡水及有一定的溫度，蓄水深度大于30cm。冬季施工對降低內(nèi)表溫差有較高要求，基坑內(nèi)構(gòu)件可覆蓋塑料薄膜后加蓋土工布或麻袋保溫，基坑外構(gòu)件必須覆蓋塑料薄膜后加蓋棉絮保溫，保溫層厚度計算參考附錄2。閘室左邊墻十字墩結(jié)構(gòu)也可采用蓄水養(yǎng)護(hù)，一層澆筑完成后立即將水蓄滿到該層標(biāo)高，對閘室內(nèi)壁立面進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。㈡養(yǎng)護(hù)材料-36-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案⑴環(huán)保多功能養(yǎng)護(hù)布現(xiàn)場結(jié)構(gòu)形狀各異、尺寸大，一般養(yǎng)護(hù)材料難以包裹固定，立面結(jié)構(gòu)難以養(yǎng)護(hù)，容易干濕交替形成微裂紋。針對目前混凝土養(yǎng)護(hù)存在的問題，項目部對目前市場上的養(yǎng)護(hù)材料進(jìn)行了調(diào)研，有一種具有防火、保溫、保濕、可循環(huán)重復(fù)使用和可拼裝的養(yǎng)護(hù)材料即環(huán)保新型養(yǎng)護(hù)布（圖3.5.5），集“保水材料、保溫材料、防火材料”于一身。針對混凝土結(jié)構(gòu)形式多樣、形狀多變等不易包裹翻蓋的特點(diǎn)，將養(yǎng)護(hù)材料制成等面積標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)模塊，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)大小進(jìn)行拼裝搭接，可重復(fù)利用。實驗證明，環(huán)保多功能養(yǎng)護(hù)布保水性能是復(fù)合土工布的3~4倍，保溫性能亦優(yōu)于復(fù)合土工布。可作為強(qiáng)度保證率不足工況的安全儲備措施。三?三?防次層士■.444,4444444444傅溫層4444JiJ14444444（1）養(yǎng)護(hù)材料截面示意圖 （2）養(yǎng)護(hù)材料使用圖3.5.5環(huán)保養(yǎng)護(hù)材料多功能養(yǎng)護(hù)布的常規(guī)尺寸為每卷150cmx600cm，本產(chǎn)品也可根據(jù)客戶需要生產(chǎn)出特定尺寸。魔術(shù)粘（用于布塊間的搭接）每卷300cm；膠粘條（用于養(yǎng)護(hù)布與混凝土表面間的粘接）每卷300cm。使用前先測量被養(yǎng)護(hù)混凝土表面積的大小，并根據(jù)其形狀合理裁剪和安裝本多功能養(yǎng)護(hù)布，裁剪拼裝過程應(yīng)注意預(yù)留為布塊之間的搭接區(qū)。將膠粘條貼在混凝土表面之前，需清除混凝土粘貼部位表面的灰塵與臟垢。對于混凝土平面的棱角（拐角）處，應(yīng)使用本產(chǎn)品嚴(yán)密包實，防止其裸露在空氣中，造成局部養(yǎng)護(hù)不充分。使用時，潤濕養(yǎng)護(hù)布，黏貼覆蓋于混凝土表面，代替灑水養(yǎng)護(hù)，節(jié)約人力和材料成本。⑵防風(fēng)布養(yǎng)護(hù)用的防風(fēng)布應(yīng)盡可能采用寬幅產(chǎn)品，相鄰布應(yīng)至少重疊150mm，并用膠帶、膠水或其它方法緊密粘合，使整個混凝土表面形成完全防風(fēng)覆蓋。應(yīng)采取措施防止布被風(fēng)吹落，如有破碎或損壞時，應(yīng)立即修補(bǔ)。-37-

富春江船閘擴(kuò)建改造工程大體積混凝土溫控防裂方案圖3.5.6混凝土保溫保濕設(shè)施㈡保溫層厚度根據(jù)附錄2計算冬季施工不