【水利水电工程】南水北调大型渡槽温控防裂技术应用研究郑重阳，彭辉，刘帅，闫秦龙(三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002)摘要:通过对南水北调工程大型渡槽在混凝土材料优化、施工方案和方法、施工期温控措施、后期表面养护等温控防裂措施进行总结，从材料配合比优化、结构限裂设计、施工期质量管理、混凝土温度监测和预报、温控信息共享等角度预测了渡槽温控防裂技术的发展趋势。工程实践表明，这些温控措施联合使用，防裂效果十分显著。关键词:大型渡槽;温控;防裂;结构优化;南水北调工程中图分类号:TV672文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．1000-1379．2012．07．038ApplicationResearchontheTemperatureControlandCrackPreventionoftheLarge-ScaleAqueductinSouth-to-NorthWaterDiversionProjectZHENGChong-yang，PENGHui，LIUShuai，YANAbstract:Theproblemoftemperaturecrackwasexploredthroughsummarizingthemeasuresaboutoptimummixtureofmaterials，constructionscheme，temperaturepreventionmethodsandsurfacemaintenanceintheconstructionoflarge-scaleaqueductoftheSouth-to-NorthWaterDiversionproject．Thedevelopmenttrendabouttemperaturepreventiontechniqueswaspredictedfromtheperspectiveofoptimummixtureofmaterials，struc-turedesignforlimitingcracks，temperaturemonitoringandpredictingoftheconcrete，qualitymanagementduringtheconstructionandinformationsharing．Theconstructionpracticesdemonstratethateffectofcrackpreventionwillbeobviousbycombiningallthemethodstogether．Keywords:large-scaleaqueduct;temperaturecontrol;crackprevention;structuraloptimization;developmenttrend;South-to-NorthWaterDiver-sionProject南水北调工程对于中国水资源的优化配置具有重要意义，其沿线要跨越很多河流和山谷，需建造大量渡槽进行输水。渡槽是为输送渠道水流跨越河渠、道路、山谷等修建的架空输水建筑物，是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一［1］。渡槽为比较典型的薄壁混凝土结构，其运行环境一般较为恶劣，既受水荷载的反复作用，又受温度变化、冻融循环、干湿交替、环境水侵蚀等作用，由此产生的温度应力和收缩变形易导致渡槽出现裂缝，在长期动荷载作用下，渡槽一旦出现贯穿性裂缝，不仅会严重影响结构的耐久性和安全性，而且会造成输水损失［2］。在设计渡槽等薄壁混凝土结构时，一般对温度应力的计算比较粗略，但施工实践表明，温度应力对裂缝的形成和发展起到至关重要的作用，而适当地采取温控措施对于防止结构出现危害性裂缝和限制裂缝宽度十分有效，因此对大型渡槽施工期温度应力及裂缝问题进行专门研究是十分有必要的［3］。笔者通过分析南水北调中线渡槽工程各项温控防裂技术，对渡槽温控防裂的发展趋势进行了预测。骨料反应的高耐久性，目前主要采用C50高强高性能泵送混凝土浇筑。该混凝土收缩性较大，一般会掺加高效减水剂、引气剂和粉煤灰，以减少水和水泥的用量，降低水灰比，从而减少水化热，降低混凝土收缩率，改善混凝土的抗裂性能。中国水利水电科学研究院通过对漕河渡槽C50混凝土的配合比进行优化试验，推荐了配合比，见表1。施工实践证明，应用推荐的配合比配制出的混凝土具有良好的抗裂、抗渗和抗冻性能，槽身整体质量良好，能够满足设计要求且经济合理［4］。武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室的试验成果表明，掺有适量聚丙烯纤维的混凝土28d抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度分别可提高6．5%、20．8%、24．3%，弹性模量和干缩率均有所下降，抗渗和抗冻性能(耐久性)得到改善［2］。针对渡槽干缩变形突出的问题，河海大学李兴贵的研究表明［5］，适宜的水胶比和适量的粉煤灰掺量对减小混凝土干缩变形、预防可能产生的干缩裂缝都是有利的，尤其对早期混凝土抗干缩的作用更加显著。收稿日期:201112281大型渡槽温控防裂技术基金项目:国家自然科学基金资助项目(50579010);国家“973”计划项目(2002CB412707)。作者简介:郑重阳(1985—)，男，河南商丘人，硕士研究生，研究方向为水工结构工程。通讯作者:彭...