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與吳川市吳陽鎮沙角漩，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，霧日天數較少。本地區季風明顯，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，發現堵塞或漏水時應及時處理。

(4)溫度控制

根據《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。控制降溫速率小于1℃/d;確定通水時間，通過測算和監測分析，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，根據溫度觀測結果和澆筑溫度統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，有的部位可能發生欠冷，而有的部位則可能發生超冷，在冷卻過程中，還可能發生相鄰塊體之間溫差過大的不利現象，必須統籌兼顧，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，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，如發現被砸壞堵塞或漏水，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。可供在大體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范》.

［2］DLT 5144－2001《水工混凝土施工規范》.

［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程》.

［5］SL223－2008《水利水電工程驗收規程》