淺談冷卻通水在鑒江口閘壩二期工程中的成功應用

■莫興和 ■廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511340

1 工程概況

湛江鑒江供水樞紐工程－－－－鑒江口閘壩工程是集供水、灌溉、蓄淡、擋潮、排洪、航運于一體的多功能樞紐工程，也是湛江鋼鐵廠的配套工程。工程位于湛江市坡頭區(qū)與吳川市吳陽鎮(zhèn)沙角漩，距離鑒江出海口1.7km.。鑒江供水樞紐工程屬于特別重要工程，工程等別為Ⅰ等，工程規(guī)模為大⑴型。鑒江口閘壩泄洪流3672m3/s，主要建筑物為1級，次要建筑物為3級，臨時建筑物為4級。

鑒江口閘壩工程所在地區(qū)屬亞熱帶氣候，常年氣溫較高，濕度相對較大，雨水豐沛，霧日天數(shù)較少。本地區(qū)季風明顯，春夏季盛行偏南風和西南風;秋冬季盛行偏北風或偏東風。多年平均氣溫22.0℃;極端最高氣溫38.2℃。每年受臺風影響約為1～3次。臺風季節(jié)一般為每年的每年5月份至11月份。

本工程擬需要埋設冷卻水管的部位為:閘壩閘室底板，結構尺寸為33.0m×25.0m×(2.0～4.0)m，每塊底板混凝土2127.9m3，總共9塊。

2 冷卻通水施工技術

(1)制冷水水源

采用施工場地內的施工用水。為保證冷卻效果，必須提供一定的循環(huán)水流速，在施工用水管道上增設加壓泵。

(2)冷卻水管選材

冷卻水管使用PVC塑料管。PVC管運輸、操作輕便，使施工準備工作大大簡化，也有利于初期通水冷卻施工操作。

(3)管線布置

①PVC管在砼倉面直接進行鋪設，根據(jù)溫控要求，按施工圖紙的設計位置預埋蛇形管圈，并且為保證在不利情況下保持通水冷卻，冷卻水管分組布置，且單根冷卻水管不應超過400m，并采用一倉一布。

②蛇形冷卻水管埋設時水管距上、下游砼表面均為1.0m，水管水平布置間距2m，冷卻水管在閘壩底板的布置具體見如下示意圖:

閘壩底板通管冷卻PVC管布置平面示意圖

閘壩底板通管冷卻PVC管布置平面示意圖

③蛇形管進、出口分散布置，進出口水管水平間距和垂直間距滿足要求，管口外露長度不小于20cm，并對管口妥善保護，防止堵塞。

④砼澆筑過程中，冷卻水管必須一直通水，發(fā)現(xiàn)堵塞或漏水時應及時處理。

(4)溫度控制

根據(jù)《抗海水腐蝕混凝土應用技術導則》要求:混凝土入模溫度不宜高于大氣日平均溫度且不宜超過25℃。混凝土的入模溫度與拌和料的溫度有關，影響混凝土入模溫度的主要因素是石子和水的溫度。要獲得較低的混凝土的入模溫度，最有效的措施就是降低石子和水的溫度。例如，在運輸車和澆筑地點采取遮陽措施等。

混凝土澆筑完成后，水泥水化過程中放出大量的熱量，主要集中在前7天內，混凝土內部和表面的散熱條件不同，因而使混凝土內部溫度較外部高，形成較大溫度差，當溫度應力超過混凝土的內外約束應力時，產生冷縮裂縫。所以通水冷卻的主要時間段為砼收倉結束后的前7天。

通水在砼澆筑收倉后12h內進行，結束標準是砼內部溫度已降到最高允許溫度以下。《抗海水腐蝕混凝土應用技術導則》規(guī)定:混凝土內最高允許溫度為65℃，混凝土內部最高溫度與表層溫度之差不宜超過20℃，養(yǎng)護水溫度與混凝土表面溫度之差不宜大于15℃。在混凝土降溫階段宜采用保溫措施，降溫速率不宜大于2℃/d。

在通水冷卻過程中，通水冷卻時間不小于24d。通水流量單根通水冷卻蛇形管控制在1.2～1.5m3/h，每24h變換一次水流方向?？刂平禍厮俾市∮?℃/d;確定通水時間，通過測算和監(jiān)測分析，及時終止通水，防止超冷。

成立溫控小組安排專人負責通水冷卻，加強日常冷卻通水情況檢查，根據(jù)溫度觀測結果和澆筑溫度統(tǒng)計結果有針對性的實施個性化通水冷卻，對溫度過高部位采取降低進水溫度和加大通水流量的方法，削減混凝土內部最高溫升。

(5)冷卻水管的回填

通水后，對確認不再需要通水的水管采用0.5∶1水泥漿封堵。

3 施工控制要點

(1)作好通水記錄。監(jiān)測記錄必須與砼塊體一一對應，才能保證通水的整體安排是有利的，在冷卻過程中，有的部位可能發(fā)生欠冷，而有的部位則可能發(fā)生超冷，在冷卻過程中，還可能發(fā)生相鄰塊體之間溫差過大的不利現(xiàn)象，必須統(tǒng)籌兼顧，尤其倉面大，管路彎頭多的情況下更得留意。

(2)各種溫控措施綜合利用，才能達到較好效果。

(3)通水管的長度，壁厚，導熱性能，倉內布置等都對通水的冷卻效果有影響。增加單根水管長度，雖可減少水管根數(shù)，減小供水量，提高冷卻效率，但也會使冷卻水在管中的水力損失增加，降低冷卻效果;管壁在水管能承受內水壓力和外部砼骨料沖擊的條件下，應盡量薄，以利傳熱。

(4)在通水作業(yè)期間，應嚴格控制通水流量，每天用流量計檢查一次通水流量。通水流量應保證在管中形成紊流，并滿足降溫要求。單根水管的流量應大于20L/min，并根據(jù)檢測結果調整流量。為使砼冷卻均勻，冷卻水管內冷卻水流每24h應變換一次。

(5)砼澆筑前和澆筑過程中對已安裝好的冷卻水管進行通水檢查，通水壓力0.4MPa，如發(fā)現(xiàn)被砸壞堵塞或漏水，應盡快恢復。PVC管若漏水，則將漏水處截斷，并用專用接頭連接;若接頭漏水，則需重新連接緊密，直到滴水不漏。

(6)各澆筑單位應加強冷卻通水的管理，專人負責，要確保各期通水冷卻質量。在未達到設計要求的砼溫度之前，要保證不間斷通水，一旦達到設計規(guī)定的砼體溫度，及時停止通水。

4 結語

在鑒江口閘壩二期工程施工中，采用預埋冷卻管通水作為閘室底板混凝土的溫度控制措施，把混凝土內部溫度控制在了合適的范圍內，保證了混凝土澆筑的質量，取得了很好的效果?？晒┰诖篌w積混凝土施工類似工程借鑒。

［1］GB_50496－2009《大體積混凝土施工規(guī)范》.

［2］DLT 5144－2001《水工混凝土施工規(guī)范》.

［3］DB44T 566－2008《抗海水腐蝕混凝土應用技術導則》.［4］JGJ55－2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》.

［5］SL223－2008《水利水電工程驗收規(guī)程》