南水北调渡槽槽身混凝土浇筑温控方案

1、 渡槽槽身混凝土浇筑温控方案一、概况本工程范围属暖温带大陆性季风气候区，四季分明。春季蒸发量大，降雨稀少；夏季炎热，降雨量集中；秋季晴朗气爽，降雨稀少；冬季寒冷少雨雪，多北风。多年平均气温12.7，月平均最高气温32.5，出现在6月，月平均最低气温-9.3，出现在1月。极端最低气温-23.5，多出现在1月份，极端最高气温42.6，出现在6月份。多年平均日照时数2400h，无霜期在192d，初霜期最早出现在9月30日，终霜期最晚出现在4月26日。封冻期在11月30日1月23日，解冻期在1月10日2月28日。最大冻土深48cm。多年平均相对湿度65。多年平均蒸发量1836mm（20cm蒸发皿）。多

2、年平均风速2.5m/s，最大风速18m/s，多为北风或西北风。多年平均降雨量521mm左右。二、温控设计技术要求1、基本施工条件工程区月平均气温见表1-1、1-2。表1-1 工程区各月平均气温表站名月份123456789101112全年-2.8-0.27.215.221.826.426.825.420.714.56.3-0.713.4 表1-2 工程区各月平均最高气温表站名月份123456789101112全年3.76.013.621.728.432.531.730.226.620.912.45.619.42、主要温控指标（1）浇筑温度混凝土最高浇筑温度，一般控制最低不超过当月平均气温2，最高

3、不超过26。因此各月份施工控制浇筑温度值为：各月份施工控制浇筑温度表月份月份123456789101112温度/8.015.623.7262626262622.914.4/（2）混凝土内部允许最高温度不同月份混凝土内部允许最高温度控制如下表：月份34567891011允许最高温度（）50.050.055.060.060.060.055.055.050.0(3) 内外温差控制在20以下。(4) 混凝土分层在老混凝土面上浇筑新混凝土时，上下层允许温差不得超过15。浇筑间隔一般为3-7d。三、混凝土温控热工计算混凝土配合比及相关参数如下：以6月份平均最高气温为33为例：假定原材料温度控制如下：强度等

4、级C50F200W8水水泥砂子石子粉煤灰 减水剂容重水胶比0.32每m3用量（kg/m3）1413976041160445.292345砂率35%原材料温度（）153522272525/室外大气环境温度（）33混凝土运输时间（h）0.33砂含水率（%）4.5 混凝土拌合物运转次数1石含水率（%）0.5 （1）利用拌和前混凝土原材料总热量与拌合后流态混凝土总热量相等的原理计算出机口温度TO:混凝土出机口温度及加冰拌合计算式如下：不加冰TO=（式1）式中：TO混凝土出机口温度，； CS、Cg、Cc、Cw分别为砂、石、水泥、和水的比热，KJ/()； qS、qg分别为砂、石的含水量，%； WS、Wg、

5、Wc、Ww分别为砂、石、水泥、和水的用量，/m3； TS、Tg、Tc、Tw分别为砂、石、水泥、和水的温度，； Qj混凝土拌合时产生的机械热，小型拌合楼可忽略不计。 取 CS=Cg=Cc=0.837 KJ/()，Cw=4.19 KJ/()，则TO=【（0.837+4.194.5%）60422+（0.837+4.190.5%）116027+0.83739735+4.19（141-6044.5%-11600.5%）15】0.837(604+1160+397)+4.19141=24.6。各种原材料中，对混凝土出机口温度影响最大的是石子温度，砂及水的温度次之，水泥温度影响较小，所以降低混凝土出机口温度最

6、有效的办法是降低石子的温度，石子温度降低1，混凝土出机口温度约可降低0.6。加冰拌合如果预冷混凝土原材料仍不满足要求，则可用冰屑代替一部分拌合用水。冰屑在拌合过程中溶解，将吸收335KJ/的替热，从而进一步降低出机口温度，计算式如下：TO=（式2）式中：p为加冰率； 加冰的有效系数，通常为0.750.85。加冰拌合效果如下表：加冰率25%50%75%100%降温值2.85.78.511.4加冰率取25%,加冰的有效系数取0.8,其它材料温度不变,计算砼出机口温度:TO=24.6+(-1.89)=22.71。一般每加冰10，可降低混凝土出机口温度1左右。（2）混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度，计

7、算式如下：T1T0（tt0.032n）（T0Ta） （式3）式中： T1混凝土拌合物经运输到浇筑时温度（）；TO混凝土出机口温度（）；tt混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间（h）;n混凝土拌合物转运次数；Ta混凝土拌合物运输时环境温度（）；温度损失系数（h-1）：当用混凝土搅拌车输送时，0.25；当用开敞式大型自卸汽车时，=0.20；当用开敞式小型自卸汽车时，=0.30；当用封闭式自卸汽车时，=0.1；当用手推车时，0.500运输环境为33，采用混凝土搅拌车运输0.25；泵送混凝土转运1次，自运输到浇筑时的时间为0.33h，则代入上式得：T122.71（0.250.330.0321）（22.71

8、33）=23.9。（3）考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑成型完成时的温度，计算式如下： （式4）式中： T2考虑模板和钢筋吸热影响，混凝土成型完成时的温度（）；Cc、Cf、混凝土、钢材的比热容kJ/（kg）：混凝土取1kJ/（kg）；钢材取0.48kJ/（kg）；mc每立方米混凝土重量（kg）；mf与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；Tf、模板、钢筋的温度，未预热者可采用当时的环境气温（）。计算如下： mc =2345 kg， mf =388 kg， Tf=33代入上式得=24.6（4）混凝土最终绝热温升计算公式如下： （式5）式中：Tt混凝土在t龄期时绝热温度； Q0每千克水

9、泥水化热J/kg；P.o52.5普通硅酸盐水泥为461J/kg。 W每立方米混凝土中水泥实际用量kg/m3； C混凝土的比热，取0.961000J/(kg.)； 混凝土的容重2345kg/m3； t水泥水化热升温龄期； m热影响系数,其中普硅m=0.43+0.0018 Q0=1.26； e-负指数函数 。计算3天龄期的绝热温度：则=77（5）混凝土内部最高温度为： Tmax= T2+Tt （式6） 式中：Tmax混凝土内部最高温度； T2混凝土成型完成时的温度； Tt混凝土在t龄期时绝热温度；不同的浇筑块厚度，不同龄期时的降温系数，可查表得。浇筑块厚度（m）不同龄期时的（）值369121518

10、212427301.00 0.360.290.170.090.050.030.011.25 0.420.310.190.110.070.040.031.50 0.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.50 0.650.620.590.480.380.290.230.190.160.153.00 0.680.670.630.570.450.360.30.250.210.194.00 0.740.730.720.650.550.460.370.30.250.24从表中可以看出在龄期36天内混凝土内部温度达到最高，计算3天龄期的最高温度：混凝土浇筑厚度1.5

11、m,则=0.49 则Tmax=24.6+770.49=62.3（6）一期通水冷却计算混凝土浇筑同时进行通水冷却，不考虑混凝土表面散热，一期水管冷却计算式如下： TmTw+X（T2Tw）+ X1 Tt （式7）式中：Tm混凝土平均温度，； T2开始冷却时混凝土初温，； Tt混凝土绝对温升，； Tw冷却水水温，； X无内热源水管散热残留比；X=f（） ; D=2b=，S1、S2分别为冷却水管水平及竖直间距，m。可查图获得。 X1有内热源水管散热残留比；X1=f（），可查图获得。 a混凝土导温系数，/d； t混凝土浇筑后历时，d； b通水冷却等效圆半径，m； c冷却水管半径，m； 混凝土导热系数，k

12、J/(mh)； L单根水管总长，m； Cw水的比热，kJ/（kg）； 水的密度，/m3； 水管通水流量，m3/h； m水泥水化热发散系数，d-1；根据计算得：T2=24.6；3天时Tt=77；Tw=10，a=0.0833/d；c=0.02m，假设=100，则b=2.0m，D=4.0m；=2.33.6 kJ/(mh)；L=62m，Cw =4.19kJ/（kg）；=1000/m3；=2.0 m3/h；m=0.35d-1；X=f（）= f（）= f（0.016，0.06）查图表得：X=0.98；(水利水电工程施工手册，第三卷，410页图8-5-6)X1=f（）= f（）= f（0.062,4.1,1

13、00,0.06）查图表得： X1=0.32；(水利水电工程施工手册，第三卷，421页图8-6-3)代入式7得,TmTw+X（T2Tw）+ X1 Tt10+ 0.98（24.610）+ 0.3277=48.95。四、温控措施混凝土温度控制，主要为了降低砼出机口温度和浇筑温度。同时控制混凝土从机口至仓面覆盖前混凝土温度回升，高温季节尽量利用夜间浇筑混凝土。为减少预冷砼温度回升，严格控制砼运输时间和仓面浇筑后覆盖前的暴露时间，砼运输机具设置保温设施，并减少运转次数，使高温季节预冷砼自出机口至仓面浇筑被覆盖前的温度满足浇注温度要求。预冷砼为高温季节或较高温季节采用预冷措施拌制的低温砼。在高温季节或较高

14、温季节浇筑砼，当自然出机温度不能满足设计浇筑温度要求时，采用预冷砼浇筑。1、出机口温度控制混凝土搅拌过程中温度控制，降低砼出机口温度主要采取预冷粗骨料、加冷水拌和砼等措施，使浇筑砼时混凝土出机口温度低于控制指标。混凝土出机口温度控制措施如下：（1）应优先选用热量较低的中热水泥，降低单位水泥用量，降低水化热温升，以保证砼的极限拉伸值，提高砼的抗裂能力。砼中掺加抗裂纤维，掺加量以试验室所确定的值为准，按1.0kg/m3掺加纤维素纤维。（2）控制胶凝材料温度，提前5-7天进场存放，以使其沉伏降温。（3）在成品料仓上架设防晒雨篷、冷水喷雾等措施，降低原材料温度，加强拌和楼管理，确保砼出机口温度。出机口

15、温度主要取决于骨料的温度，因此我部将加强管理，在成品料仓上架设防晒雨篷，确保骨料堆存高度，一般控制在4m以上，堆存时间5d以上，存料时尽可能的由下部取料。夏季高温季节视情况在成品料仓采取喷雾等降温措施，降低原材料温度，控制砂石骨料温度不超过25。由于骨料采用喷雾方式降温，所以，骨料含水率变化较大，要加密骨料含水率检测，保证拌制混凝土坍落度在设计要求范围以内。（4）在砂石骨料配料斗和运输胶带机上方搭设遮阳棚，以减少太阳辐射对骨料初温的影响，并可起到通风散热的功效。（5）冷水拌和混凝土夏季高温季节或较高温度季节采取低温水拌和，通过试验，确定各种材料温度。冷水拌和砼能有效降低混凝土温度，依据砼浇筑量

16、计算来确定水池容量，水池置于地下，尽可能加深，将水池上方覆盖，起到通风防晒效果，加冰制6-10冷水拌制混凝土。2、混凝土运输过程温度控制为降低混凝土在运输过程中的温度回升，施工中加强管理，加快混凝土的入仓速度，以减少运输过程中的温度回升，高温季节主要采取以下措施：（1）加强协调与管理，缩短运输时间并减少混凝土倒运次数。（2）高温季节，砼运输车辆及输送泵采用保温措施，采用保温被包裹，以防在运输过程中受日光辐射和温度倒灌，减少温度回升，降低混凝土运输过程中的温度回升率，必要时淋水，以达到降温效果。3、混凝土浇筑过程温度控制为减少预冷砼的温度回升，高温季节浇筑砼时拟在仓面喷雾，以降低仓面温度：同时，

17、在施工中加强管理，优选施工设备，严格控制砼运输时间和仓面浇筑坯覆盖前的暴露时间，加快砼入仓速度和覆盖速度，降低砼浇筑温度，从而降低混凝土最高温度。具体措施如下；（1）在高温季节混凝土入仓后及时平仓，及时振捣，缩短暴露时间。根据浇筑仓面面积大小和温控要求采用适宜的混凝土铺筑方案，高温季节或高温时段仓面面积较大，尽量缩短混凝土暴露时间，并铺以必要的仓面保冷措施，降低仓面内混凝土温度回升，控制浇筑温度。仓面混凝土浇筑暴露时间可控制在4-5h以内。（2）合理安排开仓时间，高温季节浇筑时，将混凝土浇筑尽量安排在早晚和夜间施工，以避开白天高温时段浇筑混凝土。（3）仓面喷雾降温高温季节浇筑混凝土时，外界气温

18、较高，采用喷雾降低仓面温度，形成较好的小环境气候，喷雾机采用支架，架高2-3m并结合风向，使喷雾方向与风方向一致，保证喷雾降温效果。（4）搭设仓面防晒棚浇筑混凝土时搭设仓面遮阳棚，防止太阳辐射热温升及由此引起的混凝土温度回升。（5）混凝土面覆盖隔热被高温季节浇筑混凝土过程中，加强表面保湿保温措施，混凝土浇筑过程中，随浇随覆盖保温被，振捣完成后及时覆盖隔热保温被。（6）模板保温高温季节，在所有模板表面贴2cm厚高发泡聚乙烯卷材进行保温，降低混凝土内外温差。4、通水降温槽身段冷却水管布置槽身C50混凝土水化热高，混凝土水化热温升达40多，形成很大的温差，极易在混凝土表面产生裂缝，为防止因温度引起的

19、裂缝产生，拟在槽身混凝土中埋设冷却水管，进行通水冷却，以削减混凝土温升峰值，降低混凝土最高温度，以达到缩小温差，减少裂缝的目的。在第一次浇筑的主、次梁内和第二次浇筑的侧墙内，以及后浇带内均埋设冷却水管。冷却水管布置具体措施如下：（1）第一层混凝土冷却水管布置在四根主梁和次梁中，四个主梁埋设一套二层水管，梁底以上60cm处布置第一层，第一层往上1m布置第二层。每道次梁梁底以上45cm处布置一道冷却水管，次梁和主梁共用一套供水系统。（2）第二层混凝土每个隔墙中埋设一套冷却水管，每套水管八层，从混凝土分层开始往上60cm布置第一层，往上每隔60cm布置一层。（3）冷却水管采用直径4.8cm的铁管。每

20、套进水管前均设置一阀一表控制流速及流量；一、二期混凝土供水系统相互独立，各配置一套供水管路和加压装置。（4）加压泵进水端与槽身冷却管系统周转使用。（5）冷却水管每个接头、弯头丝扣必须要加麻丝或生胶带，并且每个弯头需用钢筋作架立筋固定，确保接头不变形、不渗水。（6）混凝土浇筑前，在槽身内埋设温度计，对已安装好的冷却水管进行通水或通气检查，通水压力0.30.4Mpa，如发现堵塞及渗漏应及时处理。（7）混凝土开浇的同时即开始通水冷却，水温610，通水时间预计为710天，具体时间以内部温度冷却至接近常温为准。（8）通水后，每隔2小时测一次槽身混凝土内部温度和进、出水温度，每24小时交换一次进出水方向，通水流量控制在1.52.0m/h。（9）通水结束后注意对外露端丝口的保护，确保灌浆正常运行；冷却管通水结束后，用空压机将冷却水管中积水吹出管外，对冷却水管采用水灰比1.35:1的浓水泥浆进行灌浆回填封堵。（10）设置专人进行测温和混凝土的降温工作，并做好记录。（11）冷却水管布置见附图。5、混凝土浇筑后养护混凝土浇筑完毕后，及时洒水进行养护。高温和较高温度季节的混凝土浇筑完成后，采取用自动喷水器对已浇混凝土进行不间断洒水养护并覆盖保温层，保持仓面潮湿，使混凝土充分散热。养护