监理机构在船闸大体积混凝土施工中的温控措施探讨

蒋志芳

文章从工程施工监理为避免船闸大体积混凝土出现温度裂缝而采取的措施着手，介绍了监理机构在施工过程中应采取的温控措施，为同类工程施工监理提供参考。

大体积混凝土;施工;监理;温控措施

0 引言

大体积混凝土的抗裂控制是一个十分复杂的综合性问题，涉及材料、工艺、环境、结构设计等内容，单凭设计方案、施工措施难以达到较理想的效果，必须要加强监理在施工过程中的控制才能获得比较好的效果。本文结合广西贵港二线船闸工程的实际建设情况，总结船闸大体积混凝土施工中监理机构应该要完成的具体工作。

1 工程建设概况

西江航运干线贵港航运枢纽二线船闸工程（以下简称“贵港二线船闸工程”）由船闸主体、上游引航道（含靠船建筑物）及上下游导航墙、下游引航道（含靠船建筑物、隔流堤、黄泥坑排水工程）、闸阀门、启闭机制作与安装、船闸的电气与控制系统安装工程、生产与辅助建筑物和助航设施等八个单位工程组成，其中，主体工程大体积混凝土约31万m3。大体积混凝土的定义是：预计因胶凝材料水化热等因素引起混凝土温度变化导致裂缝或最小结构断面尺寸≥1 m的混凝土。

貴港二线船闸工程施工标段分为两个，Ⅰ标段总工期为28个月，Ⅱ标段总工期为36个月，主体工程混凝土（含大体积混凝土）约为42万m3，大体积混凝土施工任务大多数属Ⅰ标段。Ⅰ标段面临工期短、施工任务重等难题，且施工区域属南方，高温季节持续时间较长，对大体积混凝土的施工质量控制很不利。

2 严格把好大体积混凝土开工前的准备关

2.1 严格审批施工方案

在施工前，要求施工单位上报经技术负责人审核过的船闸大体积混凝土温控措施专项施工方案，监理机构依据《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程》（JTS202-1-2010）及设计文件中的温控指标，由总监组织土建专工、结构专工、试验专工、安全专工

对方案进行会审。重点审查：施工方案的技术措施是否可行;施工工艺是否与现场相适应;施工计划与人员、设备、材料的配备计划是否相匹配;质量、安全措施是否满足要求。根据审查结果提出书面审查意见后返还施工单位项目经理部，项目经理部按监理机构审查意见修改完善后重新上报，经监理、业主批准后实施。

2.2 严格审批大体积混凝土配合比

在审批大体积混凝土施工配合比时严格按照《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程》（JTS202-1-2010）、《水运工程混凝土施工规范》（JTS202-2011）、《水运工程混凝土质量控制标准》（JTS202-2-2011）等规范中配合比设计和原材料要求进行。审批配合比时，需重点注意以下几点：

（1）水泥

宜采用中、低热硅酸盐水泥，进场温度≤60 ℃;铝酸三钙的含量≤8%，比表面积≤400 m2/kg;掺外加剂混凝土的28 d收缩率比≤125%。符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175）或《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》（GB200）的规定。

（2）粉煤灰

宜采用F类Ⅱ级粉煤灰，各项技术指标符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596）的要求。

（3）矿渣粉

粒化高炉矿渣粉采用S95矿渣粉，比表面积约为400～450 m2/kg，其它指标符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046）的要求。

（4）粗骨料

粗骨料采用3级配碎石（贵港二线船闸工程的碎石掺配比例是5～20 mm∶20～40 mm∶40～80 mm=30%∶40%∶30%）。粗骨料要求洁净、坚固、级配良好，含泥量≤1%，其中泥块含量≤0.5%。大体积混凝土宜选用粒径较大的粗骨料，最大粒径≤构件截面最小尺寸的1/4，≤钢筋最小净距的3/4。当混凝土保护层厚度为50 mm时，≤保护层厚度的4/5。粗骨料选用线膨胀系数较小的碎石。

（5）大体积混凝土的矿物掺合料不应单独使用硅粉。

2.3 熟悉设计文件

监理要充分熟悉设计图纸、设计技术交底及相关设计文件，并对设计文件的要求进行理解细化后，书面通知施工单位实施。监理工作具体包括：

（1）要求施工单位上报混凝土分层分块浇筑图，由监理机构根据现行施工规范及前期已审批的施工方案出具审批意见。

（2）贵港二线船闸设计文件中规划“拟在闸室布设32套温度计，闸首布设40套温度计，上下游导航墙各布设12套温度计，施工单位可根据温控方案进行具体设计”，但设计图纸未明确温度计具体埋设位置。随后监理要求施工单位以工程业务联系单的形式上报明确温度计的埋设位置，由监理对照设计文件和规范后审批，以便在施工过程中按计划布设温度计以及按计划进行温度监测。

（3）在要求施工单位配备原材料的测温设备之外，监理也自行配备必要的温控监测设备，保证每次所测温控数据都有可比性。贵港二线船闸总监办配备了红外线测温仪及插入式测温仪各1套。

3 切实做好大体积混凝土施工过程中的监控工作

3.1 监理跟踪检查

监理需检查施工现场是否按照已审批的施工方案进行施工，如果没有严格执行规范、设计、施工方案的相关要求，应立即提出整改要求，指导项目经理部提出纠偏措施。

3.2 监理准确掌握出机口温度、浇筑温度

船闸大体积混凝土在开盘前，监理应独立监测所有原材料温度及粗、细集料的含水率，并计算出机口的理论温度T0，在小于施工方案中控制的T0温度25.49 ℃时方可开盘浇筑。开盘后第1、2盘混凝土拌合料分别用施工、监理两方的测温仪进行出机口温度测定，并做好相应记录（见表1）。

混凝土入仓浇筑时，在混凝土平仓振捣后上层混凝土未覆盖前测出浇筑温度，在满足≤30 ℃时方允许继续浇筑，如果不满足要求则要求废掉该盘混凝土。

3.3 监理准确掌握混凝土内部最高温度、内表温差值

按照原定计划预埋温度计，2018年已在13个仓面进行了埋设，监理定期监测混凝土内部最高温度及内表温差（见表2）。

3.4 及时整理温控数据

当浇筑温度、内部最高温度、内表温差值到达规范允许的临界值时，及时报告施工单位，并提出控制措施。贵港二线船闸项目监理机构曾提出的控制措施有：

（1）对大体积混凝土配合比进行动态优化调整，如：将萘系缓凝型减水剂改为聚羧酸标准型高效减水剂，选用合适的砂率，保证降低水灰比后混凝土拌料的工作性;合理提高粉煤灰掺量，减少水泥用量，降低温度曲线坡度及峰值。

（2）建议施工单位增加混凝土入仓设备，缩短混凝土浇筑时间，夏季浇筑时段控制在16：00～次日09：00之间。

（3）增加搅拌站冷却水储存量，提前制冷以满足施工需求。布设砂、碎石、水泥等原材料温度实时监控系统，使用冷却水自动喷淋系统。

（4）优化冷却水管位置，布设仓面中间位置。冷却水采用低温河水，冷却水抽排系统应兼顾混凝土养护，减小混凝土内表温差。

（5）大体积混凝土结构拆模后，尽快回填，用土体保温避免气温骤变时产生有害影响，亦可延缓降温速率，避免产生裂缝。

4 结语

依据贵港二线船闸已经建设完成的混凝土工程，大体积混凝土施工阶段的温控效果基本能满足下列要求：

（1）混凝土浇筑温度≥5 ℃，≤30 ℃;

（2）混凝土内表温差≤25 ℃;

（3）混凝土内部最高温度≤70 ℃。

经过采取上述措施并做了相应工作后，贵港二线船闸工程至今未发生因温控不当而产生有害的温度裂缝的现象，混凝土表面裂缝也少于以往同类型船闸工程，监理所提出的控制措施是行之有效的。

[1]JTS 257-2008，水运工程质量检验标准[S].

[2]JTS 202-1-2010，水運工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程[S].

[3]JTS 202-2011，水运工程混凝土施工规范[S].

[4]JTS 202-2-2011，水运工程混凝土质量控制标准[S].

[5]JTS 252-2015，水运工程施工监理规范[S].