南水北调大型泵站大体积及异型混凝土结构施工关键技术控制.docx

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南水北调大型泵站大体积及异型混凝土结构施工关键技术控制

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董传强伊成涛朱昶广

摘要：南水北调东线工程沿途泵站主体机构中存在大体积混凝土结构和较多的异型混凝土结构，在施工过程中给施工企业带来比较大的困难和考验，特别是施工中混凝土温控防裂措施、异型模板制作安装、混凝土的浇筑工艺等方面。预防措施和关键技术控制做不好，对施工企业形象和经济均带来较大的损失。

关键词：南水北调；大体积混凝土；关键技术；温控措施

1前言

南水北调东线工程沿途泵站大部分设计为立式轴流泵，扬程高、流量大，泵房内部自下而上为泵站底板、进水流道层、水泵层、出水流道层、联轴层和电机层。泵房混凝土设计整体高度大，自泵房底板至电机层混凝土结构高度达20米多，主体机构中存在大体积混凝土结构和较多的异型混凝土结构，在施工过程中给施工企业带来比较大的困难，在施工中混凝土温控防裂措施、异型模板制作安装、混凝土的浇筑工艺等方面均要求施工企业做好相关预防技术措施。

2大型泵站底板大体积混凝土施工温控防裂措施。

2.1泵房底板裂缝产生的机理

（1）由于泵房底板厚度较厚，若不对该部位进行保温，混凝土表面早期（前3天）出现的最大拉应力将超出混凝土允许抗拉强度，有可能会导致“由表及里”型裂缝。早期内外温差与表面拉应力密切相关。

（2）当混凝土的浇筑温度为28℃时，底板内部最高温度将有可能达到55℃～60℃，甚至超过60℃。若早期温度过高，基础温差过大，势必会增大后期底板内部拉应力，有可能出现“由里及外”型贯穿性裂缝。

2.2泵房底板混凝土温控方法

（1）底板内埋设冷却水管有效降低内部温度；（2）表面覆盖保温材料降低内外温差；（3）通过高堆骨料、深层地下水拌合有效降低混凝土初期温度；（4）加强混凝土保湿养护防止底板表面因水分蒸发过快导致干缩开裂；（5）优化砼配合比，配置低水化热高延伸率混凝土，适当掺加粉煤灰，降低水化热并采用较小的水灰比，以降低温度应力。

2.3泵房底板混凝土温控措施

（1）做好冷却通水降低混凝土内部最高温升。在泵站底板绑扎钢筋的同时布设2层￠5cm的塑料管，排距70cm，间距285cm，每层为一个蛇形布置的闭合循环圈。进出水口设底板两测。抽取深层地下水作为冷却水，循环水经出水口排入附近排水井。为保证降温效果每个闭合圈的长度不超过200m。

浇筑完成及时通水冷却。通过调节进水阀门开度，控制进出水温度，混凝土降温期降温速度不超过1℃/d，水流方向应每24小时调换1次。通过该措施有效削减水化热升温，降低混凝土内外温差，使其满足设计要求即混凝土内外最大温差不超过20℃。通水冷却时间为混凝土内外温差不超过20℃为止。

（2）采用深层地下水拌制混凝土。采用深度20m以下的地下水拌制混凝土，尽量做到随抽随用，尽可能减少水温回升。进入搅拌罐时水温可控制在15～17℃。

（3）降低骨料温度。砂、碎石采用高堆深取法，堆高6～8m以上。混凝土出机口温度仍不能满足要求时对碎石喷淋地下水进一步降温。

（4）控制浇筑升温。加快浇筑速度，采用大型混凝土拌合站配混凝土输送泵连续入仓，配足施工资源、各岗位工种，尤其是应急备用电源和设备抢修工要处于待命状态，三级质检和试验人员现场严把质量关，加强生产统一调度指挥，确保快速连续浇筑。层间台阶覆盖时间控制在2小时以内，保证浇筑强度，争取按计划浇筑时间收面。

（5）确保混凝土层间结合良好预防内部裂缝。预先布置好混凝土卸料点和卸料次序，加强卸料指挥，加强混凝土平仓振捣，防止骨料分离，防止漏振欠振和薄边角部位脱空，保证混凝土内部质量均一、密实，层间结合良好，防止混凝土内部产生薄弱面或初始裂缝。

（6）表面保温保湿，预防表面裂缝。浇筑到收仓线后及时进行表面抹、压收面，然后立即用一层复合土工膜对外露表面覆盖严实，以保温保湿，快速提高表面温度，减小内外温差，防止出现早期表面干缩裂缝。一般浇筑后1～3天时混凝土内部温度达到最高，也是内外温差最大时间，此时由于混凝土龄期短，抗裂能力较差，最易产生表面裂缝。因此，务必落实责任，做好混凝土表面保温保湿工作。

（7）混凝土温度检测。为实时监控混凝土内部温度，在混凝土中部埋设混凝土测温计。分多排布置，每个测点应分层布设3个温度计，在距顶面和底面10cm处各布置1个，底板中间布置1支。进出水口配备温度计测量水温。测温时间不少7天。每2小时监测混凝土及冷却水温度。

3异型混凝土结构模板制作、安装、加固施工关键技术

泵房进出水流道混凝土结构均为异型混凝土結构，形状不规则，呈倾斜状，这对混凝土模板制作、安装、加固带来困难。针对进水流道模板制作、安装、加固施工提出以下控制措施。

（1）模板选型：流道蜗壳部分现场放样制作内胎木模，为保证外观质量表面喷塑。流道墩墙直面模板全部采用竹胶板，中墩、缝墩、隔墩圆头及胸