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1、高温季节槽身混凝土温控措施一、概述1.1 工程简介本工程为南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首沙河南段（中线建管局直 管项目）*,该工程位于河南省邓州市小王营冀寨之间的*上，顺总干 渠水流方向，从起点至终点，依次为右岸渠道连接段、进口渐变段、进口闸室段、 进口连接段、槽身段、出口连接段、出口闸室段、出口渐变段、左岸渠道连接段 等9 段组成，其中右岸渠道连接段内设退水闸 1 座，总长 1030m。主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。渡槽设计流量为350m3 /s，加大流 量为420m3/s。槽身为相互独立的3槽预应力混凝土 U型结构，单跨长40m,共 18跨，单槽内空尺寸（高X宽）7.23mX9.
2、0m，单槽自重约1600吨。1.2 槽身工程简介根据施工图纸可知，槽身混凝土强度等级为C50W8F200，单棉槽身混凝土工 程量612m3，渡槽槽身采用移动模架造槽机（DZ40/1600型）进行原位现浇一次 成型。*施工标自 2010 年 12 月 28 日开工以来，受各种不利因素的影响，工程 进度与计划相比已经滞后。截止目前，影响工期的关键线路槽身分部工程施工进 度与总进度计划相比已经严重滞后。根据*剩余工期分析，槽身混凝土施工 必须全年不间断进行，为此应做好混凝土温度控制，确保高温时段槽身混凝土浇 筑质量满足设计、规范要求。1.3 气象水文据流域内内乡气象站实测气象资料统计，多年平均气温1
3、5.0C，实测极端 最高气温42.1C，实测极端最低气温-14.4C，多年年平均地温（距地面0cm）17.7C,日照时数1933.7h。全年盛行的风向为NE,多年平均风速1.9m/s，实测最大风速1 9 . 0m/s 。内乡气象站气候特征见表1- 1 。表1.3多年平均气象资料项 目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年多年平均气温（C）1.53.58.915.120.826.027.426.621.416.19.53.415.0极端最高气温（C）21.323.928.532.937.242.141.240.236.733.727.122.442.1极端最低气温（C）-14.
4、4-14.3-6-3.95.112.816.414.57.2-1.6-6.7-11.4-14.4多年平均地温（C）2.55.111.018.424.930.231.531.124.418.110.64.117.7多年平均风速（m/s）1.82.02.22.11.92.32.01.71.51.51.61.71.9最大风速（m/s）11.012.71512.715.015.015.019.09.013.012.012.019.0二、编制依据1、南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首沙河南段（中线建管局直管项 目）*施工招标文件（ZXJ/SG / THD-001）；2、水工混凝土施工规范 DL5144-
5、2001；3、水工混凝土钢筋施工规范 DL/T 5169-2002；4、建筑施工计算手册（第二版）。5、长邓设函2011第033号文三、槽身混凝土温控要求3.1 槽身混凝土温度控制标准根据南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首沙河南段（中线建管局直管 项目） *施工招标文件技术条款。夏季高温季节时,槽身混凝土浇筑温度 不宜高于26C，槽身混凝土内外温差控制在20C以内。3.2 槽身混凝土温控重点控制高温时段混凝土施工的主要技术措施包括：配合比优化、原材料降温、 混凝土出机口温度控制、浇筑温度控制、槽身混凝土内外温差控制、槽身混凝土 后期养护质量控制等。四、混凝土温控措施4.1 配合比优化*槽身混凝
6、土设计配合比委托长江水利委员会长江科学院进行配比设 计。在施工过程中将根据不同浇筑时段的气候条件和原材料实际含水情况对混凝 土施工配合比进行适当调整，确保混凝土初凝和终凝时间、混凝土坍落度、仓面 坍落度控制满足设计要求。槽身混凝土使用水泥为邓州中联水泥公司生产的中联牌 PO42.5 普通硅酸盐 水泥；所使用的粉煤灰为河南鸭河口粉煤灰开发有限公司生产的I级粉煤灰，需 水量小于 95%，掺量按设计允许值不超过 30%，通过配合比设计本工程槽身混凝 土掺量为 20%；采用第三代聚羧酸系高效减水剂上海马贝聚羧酸高效减水剂 SP-1聚羧酸减水剂和PT-C1引气剂，其减水率大于25%。4.2 材料降温拌和
7、系统水池、骨料仓、储料仓、外加剂储备点及搅拌机搭设遮阳防晒棚， 防止太阳直晒，骨料仓还设置喷淋系统，喷洒井水降低骨料温度。水泥：槽身混凝土所用水泥均为散装水泥，我部须控制水泥及粉煤灰的入罐 温度不超过65C。粗骨料：在骨料仓内布设管路，槽身混凝土浇筑前5小时喷淋18C的井水 对骨料降温，料仓地面用混凝土进行了硬化，设置排水系统，利于脱水。高温季 节喷淋降温可以有效地使内骨料温度下降35C。砂料：砂子不能采用喷淋方式降温，已经按要求搭设遮阳棚防止暴晒。4.3 混凝土出机口温度控制项目部拌和系统配置了一套日产20T制冰系统，生产碎冰用于槽身混凝土拌 和，以控制槽身混凝土出机口温度。通过热工计算，可
8、得出各种原材料在不同温 度时需加入碎冰的重量，以控制出机口温度。 确定出机口温度夏季高温季节浇筑槽身混凝土时，由于外界气温高于拌和温度，混凝土浇筑 温度高于拌和物出机口温度。这种冷量的损失与混凝土运输工具类型、运输时间、运转时间、运转次数及平仓、振捣的时间有密切关系。根据建筑施工计算手册第二版），混凝土的浇筑温度可按下式计算：T = T +(T-T)(0 +0 +0 +. +0)p0a 0123n式中T p混凝土的入仓温度（C）；T 0混凝土的拌和温度（C）;混凝土运输和浇筑时的外界气温（C）；000123温度损失系数，按以下规定取用：混凝土装卸和运转，单次0二0.032；混凝土运输时，0二A
9、t， t为运输时间（min），A为混凝土运输时冷量计算 值， A=0.0042。浇筑过程中，0= O.003t， t为浇筑时间（min）。假设气温Ta=38C,搅拌运输车运输用时lOmin,泵送混凝土入仓用时20min,平仓、振捣至混凝土浇筑完毕共用时20min，混凝土浇筑温度取设计值T=26C；O 则混凝土出机温度：先求各项温度损失系数值混凝土装卸和运转搅拌运输车运输泵送混凝土入仓 平仓、振捣至混凝土浇筑 混凝土出机温度0 = 0.032 x 2 = 0.06410 = 0.0042 x 10 = 0.04220 二 0.004 x 20 二 0.0830 4 二 0.003 X 20 二
10、0.0626=T + (38-T ) X (0.064+0.042+0.08+0.06)OO则 T=22.1C0通过上述计算可知，若按设计要求槽身混凝土浇筑温度不高于26C进行反 算，根据计算结果可知，要求出机口温度将不高于22.1C左右。 出机口温度控制T 022(T0为确保出机口的温度，拟采用井水加冰拌制混凝土。加冰时，宜用片冰或冰 屑，并适当延长拌和时间，使得冰屑得到充分溶解降温。由于冰屑溶解时需要吸 收 335KJ/kg 的潜热（溶解热），可降低混凝土拌和温度，具体掺冰计算公式如下：m + T m + T m)+T w + T w + (1 一P)T m -8opm s g g C c
11、s s g gw wwV.22(m + m + m)+ m + w + wsgcwsg式中T0混凝土的拌和温度（C）；砂、石子的温度（C）；水泥、拌和用水的温度（C）；、ms、g水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（婕）m、wws、wg水及砂、石子中游离水的重量（婕）加冰率，实际加水量的%；渡槽工程槽身混凝设计土配合比为：水泥mc=384kg，粉煤灰FA=96kg,砂 ms=758kg，石子 mg=980kg，水 mw=144kg,砂含水量 Ws=5%,石子含水量 Wg=l%, 将其代入上述公式中即可简化为：T 二 0.31T + 0.34T + 0.128T + 0.218（1 - P）T -
12、17.493P0 s g c w从上述公式可以看出，在混凝土组成各种原材料中，对混凝土拌和物温度影 响最大的是骨料的温度，降低混凝土拌和物温度最有效的办法是降低骨料温度， 骨料每降低1C,混凝土拌和物温度可降低约0.4C0.6C。由此可见，采用喷 淋的方式对粗骨料降温非常重要。根据夏季高温季节施工期间对施工现场各种原材料温度测试的台账记录分析。当夏季温度在38C左右时，水泥的温度约Tc=50C,粉煤灰的温度约TA=50C, 水温约Tw=18C，砂的温度Ts=28C，石子的温度Tg=26C(喷淋降温后)，采用 拌和水加片冰搅拌混凝土，不同的片冰掺量将得到不同的出机口温度。经对T0试算，得以下试算
13、表:砂 TS (C)石T (C)g水泥T (C)c水 Tw(C)冰掺量P (%)出机口温度T0 (C)28265018027.8282650181025.7282650182023.9282650182422.1282650183021.4由以上计算可知，当加冰率控制在 24%左右可满足本标段混凝土出机口温度 要求。4.3 混凝土水平运输温度控制混凝土水平运输方式采用8m3混凝土罐车，罐体外表面采用隔热帆布包裹， 避免阳光直射，以免混凝土在运输过程或在等待过程中温度回升。混凝土运输罐 车运输前，先采用深井水冲洗，降低罐体温度。槽身混凝土浇筑采用混凝土汽车泵送料入仓，在汽车泵接料点处采用遮阳布
14、搭设临时遮阳棚，避免太阳直晒。4.4 槽身混凝土内外温差控制: 混凝土内部温度计算根据设计配合比，渡槽槽身采用 C50W8F200 高强度混凝土，每方混凝土水泥 用量为384kg，粉煤灰用量96kg，采用P042.5普通水泥水化热为Q=461kJ/kg, 粉煤灰水化热为Q=52kJ/kg，混凝土浇筑温度 26C,混凝土比热容 C取 0.96kJ/(kg.K)，槽身跨中断面底板混凝土厚度为lm。 混凝土的最终绝热温升T max 二 mcQ 二 384 % 461 + 96 x 52 二 74.3 CC0.96 x 2550p 3d 龄期的水化热温升按照上式计算的水化热温度为绝对状态下的混凝土温升值，实际混凝土并非 完全处于绝热状态，而是处于散热条件下，上下表面一维散热，温升值比按绝热 状态计算的小。根据大量测试资料，不同浇筑块厚度与混凝土最终遽尔温升的关 系g如下表所示：不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系浇筑块厚度(m)不同龄期(d)的g值3691215181.00.360.29
