監(jiān)理機(jī)構(gòu)在船閘大體積混凝土施工中的溫控措施探討

蔣志芳

文章從工程施工監(jiān)理為避免船閘大體積混凝土出現(xiàn)溫度裂縫而采取的措施著手，介紹了監(jiān)理機(jī)構(gòu)在施工過程中應(yīng)采取的溫控措施，為同類工程施工監(jiān)理提供參考。

大體積混凝土;施工;監(jiān)理;溫控措施

0?引言

大體積混凝土的抗裂控制是一個(gè)十分復(fù)雜的綜合性問題，涉及材料、工藝、環(huán)境、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，單憑設(shè)計(jì)方案、施工措施難以達(dá)到較理想的效果，必須要加強(qiáng)監(jiān)理在施工過程中的控制才能獲得比較好的效果。本文結(jié)合廣西貴港二線船閘工程的實(shí)際建設(shè)情況，總結(jié)船閘大體積混凝土施工中監(jiān)理機(jī)構(gòu)應(yīng)該要完成的具體工作。

1?工程建設(shè)概況

西江航運(yùn)干線貴港航運(yùn)樞紐二線船閘工程（以下簡稱“貴港二線船閘工程”）由船閘主體、上游引航道（含靠船建筑物）及上下游導(dǎo)航墻、下游引航道（含靠船建筑物、隔流堤、黃泥坑排水工程）、閘閥門、啟閉機(jī)制作與安裝、船閘的電氣與控制系統(tǒng)安裝工程、生產(chǎn)與輔助建筑物和助航設(shè)施等八個(gè)單位工程組成，其中，主體工程大體積混凝土約31萬m3。大體積混凝土的定義是：預(yù)計(jì)因膠凝材料水化熱等因素引起混凝土溫度變化導(dǎo)致裂縫或最小結(jié)構(gòu)斷面尺寸≥1 m的混凝土。

貴港二線船閘工程施工標(biāo)段分為兩個(gè)，Ⅰ標(biāo)段總工期為28個(gè)月，Ⅱ標(biāo)段總工期為36個(gè)月，主體工程混凝土（含大體積混凝土）約為42萬m3，大體積混凝土施工任務(wù)大多數(shù)屬Ⅰ標(biāo)段。Ⅰ標(biāo)段面臨工期短、施工任務(wù)重等難題，且施工區(qū)域?qū)倌戏剑邷丶竟?jié)持續(xù)時(shí)間較長，對(duì)大體積混凝土的施工質(zhì)量控制很不利。

2?嚴(yán)格把好大體積混凝土開工前的準(zhǔn)備關(guān)

2.1?嚴(yán)格審批施工方案

在施工前，要求施工單位上報(bào)經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審核過的船閘大體積混凝土溫控措施專項(xiàng)施工方案，監(jiān)理機(jī)構(gòu)依據(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）及設(shè)計(jì)文件中的溫控指標(biāo)，由總監(jiān)組織土建專工、結(jié)構(gòu)專工、試驗(yàn)專工、安全專工

對(duì)方案進(jìn)行會(huì)審。重點(diǎn)審查：施工方案的技術(shù)措施是否可行;施工工藝是否與現(xiàn)場(chǎng)相適應(yīng);施工計(jì)劃與人員、設(shè)備、材料的配備計(jì)劃是否相匹配;質(zhì)量、安全措施是否滿足要求。根據(jù)審查結(jié)果提出書面審查意見后返還施工單位項(xiàng)目經(jīng)理部，項(xiàng)目經(jīng)理部按監(jiān)理機(jī)構(gòu)審查意見修改完善后重新上報(bào)，經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主批準(zhǔn)后實(shí)施。

2.2?嚴(yán)格審批大體積混凝土配合比

在審批大體積混凝土施工配合比時(shí)嚴(yán)格按照《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）、《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》（JTS202-2011）、《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（JTS202-2-2011）等規(guī)范中配合比設(shè)計(jì)和原材料要求進(jìn)行。審批配合比時(shí)，需重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

（1）水泥

宜采用中、低熱硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)溫度≤60 ℃;鋁酸三鈣的含量≤8%，比表面積≤400 m2/kg;摻外加劑混凝土的28 d收縮率比≤125%。符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175）或《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥》（GB200）的規(guī)定。

（2）粉煤灰

宜采用F類Ⅱ級(jí)粉煤灰，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596）的要求。

（3）礦渣粉

粒化高爐礦渣粉采用S95礦渣粉，比表面積約為400～450 m2/kg，其它指標(biāo)符合《用于水泥、砂漿和混凝土中的?；郀t礦渣粉》（GB/T18046）的要求。

（4）粗骨料

粗骨料采用3級(jí)配碎石（貴港二線船閘工程的碎石摻配比例是5～20 mm∶20～40 mm∶40～80 mm=30%∶40%∶30%）。粗骨料要求潔凈、堅(jiān)固、級(jí)配良好，含泥量≤1%，其中泥塊含量≤0.5%。大體積混凝土宜選用粒徑較大的粗骨料，最大粒徑≤構(gòu)件截面最小尺寸的1/4，≤鋼筋最小凈距的3/4。當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度為50 mm時(shí)，≤保護(hù)層厚度的4/5。粗骨料選用線膨脹系數(shù)較小的碎石。

（5）大體積混凝土的礦物摻合料不應(yīng)單獨(dú)使用硅粉。

2.3?熟悉設(shè)計(jì)文件

監(jiān)理要充分熟悉設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)技術(shù)交底及相關(guān)設(shè)計(jì)文件，并對(duì)設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行理解細(xì)化后，書面通知施工單位實(shí)施。監(jiān)理工作具體包括：

（1）要求施工單位上報(bào)混凝土分層分塊澆筑圖，由監(jiān)理機(jī)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)行施工規(guī)范及前期已審批的施工方案出具審批意見。

（2）貴港二線船閘設(shè)計(jì)文件中規(guī)劃“擬在閘室布設(shè)32套溫度計(jì)，閘首布設(shè)40套溫度計(jì)，上下游導(dǎo)航墻各布設(shè)12套溫度計(jì)，施工單位可根據(jù)溫控方案進(jìn)行具體設(shè)計(jì)”，但設(shè)計(jì)圖紙未明確溫度計(jì)具體埋設(shè)位置。隨后監(jiān)理要求施工單位以工程業(yè)務(wù)聯(lián)系單的形式上報(bào)明確溫度計(jì)的埋設(shè)位置，由監(jiān)理對(duì)照設(shè)計(jì)文件和規(guī)范后審批，以便在施工過程中按計(jì)劃布設(shè)溫度計(jì)以及按計(jì)劃進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。

（3）在要求施工單位配備原材料的測(cè)溫設(shè)備之外，監(jiān)理也自行配備必要的溫控監(jiān)測(cè)設(shè)備，保證每次所測(cè)溫控?cái)?shù)據(jù)都有可比性。貴港二線船閘總監(jiān)辦配備了紅外線測(cè)溫儀及插入式測(cè)溫儀各1套。

3?切實(shí)做好大體積混凝土施工過程中的監(jiān)控工作

3.1?監(jiān)理跟蹤檢查

監(jiān)理需檢查施工現(xiàn)場(chǎng)是否按照已審批的施工方案進(jìn)行施工，如果沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范、設(shè)計(jì)、施工方案的相關(guān)要求，應(yīng)立即提出整改要求，指導(dǎo)項(xiàng)目經(jīng)理部提出糾偏措施。

3.2?監(jiān)理準(zhǔn)確掌握出機(jī)口溫度、澆筑溫度

船閘大體積混凝土在開盤前，監(jiān)理應(yīng)獨(dú)立監(jiān)測(cè)所有原材料溫度及粗、細(xì)集料的含水率，并計(jì)算出機(jī)口的理論溫度T0，在小于施工方案中控制的T0溫度25.49 ℃時(shí)方可開盤澆筑。開盤后第1、2盤混凝土拌合料分別用施工、監(jiān)理兩方的測(cè)溫儀進(jìn)行出機(jī)口溫度測(cè)定，并做好相應(yīng)記錄（見表1）。

混凝土入倉澆筑時(shí)，在混凝土平倉振搗后上層混凝土未覆蓋前測(cè)出澆筑溫度，在滿足≤30 ℃時(shí)方允許繼續(xù)澆筑，如果不滿足要求則要求廢掉該盤混凝土。

3.3?監(jiān)理準(zhǔn)確掌握混凝土內(nèi)部最高溫度、內(nèi)表溫差值

按照原定計(jì)劃預(yù)埋溫度計(jì)，2018年已在13個(gè)倉面進(jìn)行了埋設(shè)，監(jiān)理定期監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部最高溫度及內(nèi)表溫差（見表2）。

3.4?及時(shí)整理溫控?cái)?shù)據(jù)

當(dāng)澆筑溫度、內(nèi)部最高溫度、內(nèi)表溫差值到達(dá)規(guī)范允許的臨界值時(shí)，及時(shí)報(bào)告施工單位，并提出控制措施。貴港二線船閘項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)曾提出的控制措施有：

（1）對(duì)大體積混凝土配合比進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整，如：將萘系緩凝型減水劑改為聚羧酸標(biāo)準(zhǔn)型高效減水劑，選用合適的砂率，保證降低水灰比后混凝土拌料的工作性;合理提高粉煤灰摻量，減少水泥用量，降低溫度曲線坡度及峰值。

（2）建議施工單位增加混凝土入倉設(shè)備，縮短混凝土澆筑時(shí)間，夏季澆筑時(shí)段控制在16：00～次日09：00之間。

（3）增加攪拌站冷卻水儲(chǔ)存量，提前制冷以滿足施工需求。布設(shè)砂、碎石、水泥等原材料溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，使用冷卻水自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。

（4）優(yōu)化冷卻水管位置，布設(shè)倉面中間位置。冷卻水采用低溫河水，冷卻水抽排系統(tǒng)應(yīng)兼顧混凝土養(yǎng)護(hù)，減小混凝土內(nèi)表溫差。

（5）大體積混凝土結(jié)構(gòu)拆模后，盡快回填，用土體保溫避免氣溫驟變時(shí)產(chǎn)生有害影響，亦可延緩降溫速率，避免產(chǎn)生裂縫。

4?結(jié)語

依據(jù)貴港二線船閘已經(jīng)建設(shè)完成的混凝土工程，大體積混凝土施工階段的溫控效果基本能滿足下列要求：

（1）混凝土澆筑溫度≥5 ℃，≤30 ℃;

（2）混凝土內(nèi)表溫差≤25 ℃;

（3）混凝土內(nèi)部最高溫度≤70 ℃。

經(jīng)過采取上述措施并做了相應(yīng)工作后，貴港二線船閘工程至今未發(fā)生因溫控不當(dāng)而產(chǎn)生有害的溫度裂縫的現(xiàn)象，混凝土表面裂縫也少于以往同類型船閘工程，監(jiān)理所提出的控制措施是行之有效的。

[1]JTS 257-2008，水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTS 202-1-2010，水運(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程[S].

[3]JTS 202-2011，水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范[S].

[4]JTS 202-2-2011，水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]JTS 252-2015，水運(yùn)工程施工監(jiān)理規(guī)范[S].