价值工程
0引言
船闸工程质量的提升在很大程度上取决于大体积混凝土温度裂缝控制，当温度应力发生变化时，大体积混凝 土施工效果会受到较大影响[1]
。因此，如何控制温度裂缝，成为了此类工程施工重要解决问题。首先，需要确定温度控制标准。其次，按照此控制标准探究温度裂缝有效控制措施。最后，检验这些措施是否可靠，以温度控制标准作为判断依据。本文按照此研究思路展开深入探究。
1船闸大体积混凝土温度控制标准依据船闸大体积混凝土施工环境需求，结合混凝土结构特点及施工场地环境因素，模拟混凝土施工环境，采用有限元分析方法，模拟布设混凝土应力场、冷水管作业、外界气温变化、混凝土浇筑温度等多项操作，探究温度控制标准[2]。其中，混凝土浇筑温度按照层次不同进行设置，本研究设置3层浇筑层：第一层浇筑温度20℃，内部温度最高值为41.3℃；第二层浇筑温度20℃，内部温度最高值为47.3℃；第三层浇筑温度16.5℃，内部温度最高值为41.5℃。通过计算约束区域应力场不同层次温度应力、最小安全系数，模拟混凝土温度如表1所示。
表1中，按照施工时间的不同，分别拟定了混凝土温度控制标准，并且每一个季节均按照廊道、上闸首、其他构件进行划分，分别设定内表温差、内部温度、浇筑温度控制标准，并且添加了降温速率控制范围，每个施工时间段的降温速率控制范围按照廊道、上闸首、其他构件3种类别分别设定。将表1中的各项标准作为混凝土温度裂缝控制措施可行性判断依据，观察本文提出的控制措施实施效果是否可以达到此标准，从而判断控制措施可行性。2船闸大体积混凝土温度及裂缝控制有效措施为了满足混凝土温度控制标准，在船闸大体积混凝土施工过程中，可以采取以下措施控制温度裂缝。
2.1混凝土配比优化设计
混凝土各项材料配比的调整对施工期间产生的温度影响较大，如果可以合理调整配比方案，那么温度裂缝将得到有效抑制。目前，项目混凝土强度应用比较多的有C20F100、C25F100、C30F100、C40P8F100，所以本文以这4种强度等级作为研究对象，根据多年施工经验，结合文献[3]提出的配比建议，以单位用量作为混凝土配比方案设计标准，分别为粉煤灰、水泥、河沙、矿粉、20~40mm 碎石、5~20mm 碎石、机制砂、外加剂、水的用量进行设计，提出如表2所示的优化设计方案。
表2中设定了4种混凝土结构强度等级，分别为各个等级配比进行了设计，包含了各项材料单位用量配备方案。其中，C20F100、C25F100两个强度等级混凝土配比中砂率相同，后者的水胶比、机制砂、水、20~40mm 碎石、5~20mm 碎石用量偏低，河沙用量相同，粉煤灰、水泥、矿粉、外加剂单位用
量偏多。C30F100强度等级混凝土配比中材料用量整体偏高，少部分材料用量偏低，C40P8F100强度等级混凝土配比中材料用量整体偏低，水泥、矿粉、外加剂用量偏高。
2.2浇筑顺序的合理控制
考虑到混凝土内外温度差值较大，导致其散热速度较快，为了缩小内外温差，本研究提出分块浇筑方法，按照层次不同，合理设置浇筑顺序，控制温度变化幅度，以此减少裂缝现象产生频率。对于水平方向混凝土的浇筑处理，将浇筑层划分为偶数层和奇数层两部分，第一步浇筑奇数层混凝土，完成最后一层浇筑后，按照编号先后顺序依次浇筑偶数层。对于垂直方向混凝土的浇筑处理，将上闸首和下闸首作为第一步浇筑对象，按照用量标准完成浇筑以后，浇筑闸室，最后浇筑下游引航道。其中，航道的浇筑同
——————————————————————
—作者简介：刘辰（1989-），男，江苏徐州人，本科，项目副经理，工程
师，研究方向为港口航道、市政、建筑技术管理和项目管理。船闸大体积混凝土温度及裂缝控制研究
Study on Temperature and Crack Control of Mass Concrete in Ship Lock
刘辰LIU Chen
（天津港航工程有限公司，天津300457）
（Tianjin Port &Channel Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China ）
摘要：为了改善船闸项目施工质量，本文从大体积混凝土温度裂缝控制角度出发，采用模拟分析法，确定控制标准。选取混凝土配
比、浇筑顺序设计、浇筑温度控制作为研究指标，分别拟定有效控制措施。测试结果表明，本文提出的控制措施能够有效控制浇筑温度范围，各项温度指标数值均在标准范围之内，并且无裂缝现象。
Abstract:In order to improve the construction quality of ship lock project,the control standard is determined by simulation analysis method from the perspective of temperature crack control of mass concrete.The concrete ratio,pouring sequence design and pouring temperature control are selected as the research indexes to formulate effective control measures.The test results show that the control measures proposed in this paper can effectively control the pouring temperature range,the temperature index values are within the standard range,and there is no crack phenomenon.
关键词：温度控制；大体积混凝土；船闸Key words:temperature control ；mass concrete ；ship lock 中图分类号:TV431文献标识码:A 文章编号:1006-4311（2021）02-0156-02
·财会月刊
156·
Value Engineering
表2混凝土主体结构配比设计
强度等级砂率%水胶比
单位用量设计（kg·m-2）
粉煤灰水泥河沙矿粉20~40mm碎石5~20mm碎石机制砂外加剂水
C20F100 C25F100 C30F100 C40P8F10038
38
37
36
0.59
0.55
0.47
0.45
70
76
86
65
110
自动化仪表及系统119
130
159
282
282
270
267
65
70
75
97
624
622
629
622
624
622
629
622
426
422
405
400
2.08
2.27
2.49
2.57
149
145
139
146
施工时间构件名称内表温差（℃）内部温度（℃）浇筑温度（℃）降温速率（℃·d-1）
常温期
廊道
上闸首
其他构件
不高于20不高于45不高于20
早期不高于3.0，平均不高于2.0
早期不高于2.5，平均不高于2.0
平均不高于2.0
高温期firefox 8
廊道
上闸首
其他构件
不高于20不高于54不高于25
早期不高于3.0，平均不高于2.0
早期不高于2.5，平均不高于2.0
平均不高于2.0
冬季
廊道
上闸首
其他构件
不高于20不高于40介于10~20
早期不高于3.0，平均不高于2.0
早期不高于2.5，平均不高于2.0
平均不高于2.0
表1混凝土温度控制标准
样采用分层浇筑方法，以此控制单次浇筑方量，在不超过
单次浇筑方量标准的前提下，增加单次浇筑方量，以此提
高浇筑质量的同时，缩短浇筑耗费时间。施工过程中，严格
按照上述浇筑顺序，有序开展混凝土浇筑工作，由现场监
工人员负责指挥，及时供给混凝土浇筑材料，合理控制浇
筑设备作业状态。
2.3浇筑温度的合理控制
施工环境温度的不同，对混凝土浇筑质量具有一定影
响，温度过高或者过低，都会改变混凝土结构，不利于船闸
施工项目质量的提升[4]。按照表1中设定的温度控制标准，在不同施工季节采取不同浇筑温度控制措施。本文以冬季
和夏季两个季节为例，提出浇筑温度控制建议。对于冬季
太阳影子定位
浇筑，环境温度偏低，为了控制混凝土搅拌水温保持在8~ 10℃之间，以深层地下水作为搅拌水，经过搅拌处理后的混凝土在皮带机的传送下转入仓面。对于夏季浇筑温度控
制，采取骨料风冷处理，或者选取冷水作为搅拌材料，以此
降低混凝土内部温度，使得出机温度达到标准。无论是冬
季还是夏季，整个混凝土浇筑过程都需要测量温度，观察
混凝土浇筑温度变化情况，当浇筑温度接近上限值或者下
限值时，理解采取升温/降温处理措施。
3现场监测分析
按照上述方法浇筑混凝土，完成船闸部分施工任务，
测量混凝土浇筑温度，并观察是否存在裂缝情况，结果如
表3所示。其中，降温速率数值的记录，按照构件类别不同，分别统计早期降温速率和平均降温速率。
表3中测试结果显示，本文提出的控制措施可以保证浇筑温度在允许范围之内。常温期，廊道、上闸首及其他构件的内表温差为18℃，内部温度38℃，浇筑温度18℃，在温度控制范围之内，并且各类型构件的降温速率均未超出控制范围。另外，高温期及冬季各项温控指标均在允许范围之内，并且混凝土表面未出现裂缝情况，符合优化要求。
4总结
本文以船闸施工项目为例，探究混凝土温度裂缝控制方法。本次研究以混凝土配比、浇筑顺序设计、浇筑温度控制作为控制策略研究指标，按照温度裂缝控制标准，拟定有效控制措施。测试结果表明，本控制措施有助于混凝土浇筑温度的控制，在很大程度上避免了混凝土裂缝问题的产生，可以作为船闸项目施工管理参考依据。
参考文献:
[1]陈明华，靳良.船闸大体积混凝土水化热温度监控及有限元仿真分析[J].水运工程，2020（3）：108-113，164.
[2]宋幸芳，马红梅，宋国林，等.C50大体积混凝土温度仿真及裂缝控制技术研究[J].公路交通科技：应用技术版，2019（6）：209-211.
[3]刘亚朋，李盛，王起才，等.筏板基础大体积混凝土温度裂缝控制措施分析[J].硅酸盐通报，2018，37（8）：2562-2568. [4]康学云，徐文冰，郭佳嘉，等.南京长江第五大桥大体积混凝土温度裂缝智能控制技术研究[J].施工技术，2019（17）：29-32，89.
施工时间构件名称内表温差（℃）内部温度（℃）浇筑温度（℃）降温速率（℃·d-1）
常温期
廊道
上闸首
其他构件
183818早期2.6，平均1.8
早期2.3，平均1.5
平均1.6
高温期
廊道
上闸首
其他构件
184423早期2.3，平均1.5
早期2.2，平均1.6
平均1.5
冬季
廊道
上闸首
其他构件
82515早期2.8，平均1.7
城市通讯
早期2.1，平均1.7
平均1.6
表3现场监测结果说谎的男孩
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