浅谈泵闸底板大体积混凝土浇筑施工质量控制在吴淞江工程（上海段）新川沙河泵闸枢纽工程的应用

引言：泵闸作为水利工程的核心控水结构，其底板混凝土承担着传递上部荷载、抵御水流冲刷的关键作用，直接决定泵闸的安全运行寿命。由于泵闸底板混凝土体积大、厚度大，属于典型的大体积混凝土结构，其施工过程中面临着诸多质量控制难题。鉴于此，有必要对泵闸底板大体积混凝土浇筑施工质量控制进行深入研究，采取行之有效的质量控制措施，确保工程质量安全。

1 水闸底板大体积混凝土浇筑施工特点

吴淞江工程（段）新川沙河泵闸枢纽工程的水闸底板大体积混凝土，除具备常规大体积混凝土 “体积大、厚度大” 的共性特点外，结合工程地域与结构特性，还呈现三大独特施工难点：

其一，浇筑体量与结构约束双重挑战。水闸底板单次浇筑量达 6250m³ ，且无伸缩缝设计，一方面由于混凝土用量大，水泥水化反应释放的热量不易及时散发，导致内部温度急剧上升，形成较大的温度梯度。如果温度梯度超过混凝土的抗温度裂缝能力，就会导致温度裂缝的产生，影响结构的整体性和耐久性。另一方面水闸底板大体积混凝土收缩变形显著。混凝土在硬化过程中，由于水泥水化反应的进行以及混凝土内外湿度差异，会产生较大的收缩变形。当这种收缩变形受到约束时，就会在混凝土内部产生拉应力，一旦拉应力超过混凝土抗拉强度，就会导致收缩裂缝的出现。

其二，水化热管控难度更高。水闸底板浇筑时间为 2022 年 11 月中旬（虽非夏季，但初冬昼夜温差达 12℃），混凝土拌合后若温控不当，易导致内部最高温度超 65℃，与表面温度差突破 30℃（规范限值 25°C ），大幅增加温度裂缝风险；而此前 2021 年 12 月泵站大底板浇筑（冬季低温环境）的经验，也为本次跨季节温控提供了参考与调整空间。

其三，工期与质量协同压力大。该泵闸作为吴淞江流域防洪排涝的关键节点，要求底板混凝土施工在计划工期内完成，且需在 75 小时连续浇筑作业中，同步保障 3 台泵车协同、分班制人员调配、夜间浇筑质量管控等多环节衔接，多工序交叉作业的协同难度极高。

因此，本工程的大体积混凝土施工质量控制，需在常规管控基础上，结合超大体量、无伸缩缝结构、跨季节施工及工期要求，制定更具针对性的技术方案。

2 泵闸底板大体积混凝土浇筑施工质量控制要点

2.1 原材料选择与配合比设计

针对工程超大体量、无伸缩缝结构导致的水化热集中、混凝土收缩变形大的问题，项目建设团队提前谋划，联合河海大学开展大体积混凝土课题研究、联合混凝土厂家开展配合比优化实验，施工单位首先重视原材料的选择和配合比的设计。对于水泥的选择，优先选用低热水泥，以降低水泥水化热导致的混凝土内外温差[1]。在骨料选择上，优选级配合理、粒型良好、细度模数适中的中砂和连续级配碎石，控制针片状颗粒含量，提高混凝土的和易性和抗裂性。在此之上还掺加减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂，改善混凝土的工作性能，延缓水化热峰值出现时间，补偿混凝土收缩。

2.2 浇筑工艺控制

除了原材料选择与配合比设计以外，泵闸底板大体积混凝土浇筑施工还应加强浇筑工艺控制，科学安排浇筑方案，严格控制浇筑过程[2]。吴淞江工程（段）新川沙河泵闸枢纽工程底板混凝土采用 “分区分次 + 斜面推移 + 多设备协同” 结合的浇筑工艺，针对性解决超大体量浇筑冷缝产生及夜间施工质量管控问题：

浇筑分区与分次规划：根据底板结构特点，将整体 6250m³ 混凝土分四次浇筑，单次浇筑时再划分为 3 个独立浇筑区，各区采用 “跳仓法” 施工，避免因单次浇筑面积过大导致的水化热集中。

分层厚度与推移控制：结合振捣设备有效作用深度（ 50cm ），将每层浇筑厚度严格控制在 40-45cm，采用 “斜面分层推移” 方式（推移坡度 1:6），确保上下层混凝土浇筑间隔≤2h（混凝土初凝时间 3.5h）。

2.3 温度控制

针对工程底板混凝土（局部厚度 3.6m ）内外温差易超标的问题，本工程在前期泵站大底板温控经验基础上，优化构建 “主动降温 + 被动保温”双重温度控制体系：

内部主动降温：在底板混凝土内部按 1.5m×1.5m 间距布设 Φ40mm 镀锌冷却水管，采用 “分级通水” 模式：浇筑完成后 12h 内通入 15℃冷水（流量 2m³/h ），12-72h 通入 10℃冷水（流量 2.5m³/h ），72h 后改为通入常温水；通过温度监测系统实时调控水温与流量，将内部最高温度控制在 62℃以内（较常规温控降低 3^∘C ），局部厚板区域最高温度未超 60^∘C 。

表面被动保温：混凝土浇筑完成初凝后，立即覆盖 “1 层塑料薄膜 ⁺² 层阻燃草帘 ⁺1 层土工布” 复合保温层，保温层搭接宽度 ，边角部位额外增加 1 层草帘；同时在保温层下布设温度监测点（每 50m²1 个），当监测到内外温差超 22^∘C 时，及时增加保温层厚度，最终将内外温差稳定控制在 20–23^∘C 。

通过该体系，水闸底板混凝土最高内外温差仅 23^∘C ，未出现任何温度裂缝，不仅验证了前期温控经验的有效性，更针对水闸底板厚板区域形成了优化方案，解决了大体积混凝土温度裂缝防控的核心难题。

2.4 振捣密实

为解决大体积混凝土振捣 “漏振、欠振、过振” 导致的密实度不足问题，本工程制定精细化振捣方案：

设备配置：采用 “插入式高频振捣器（频率 12000r/min ，常规区域）+Φ30mm 小型振捣棒（钢筋密集区）” 组合设备，插入式振捣器按 “梅花形” 布点（间距 40cm），厚板区域加密至 30cm ，确保振捣有效半径全覆盖。

振捣操作规范：插入式振捣器插入深度为 “下层混凝土 5-locm^∘ ，每个振点振捣时间控制在 20-25s（以表面无下沉、无气泡冒出且泛浆圈直径60-70cm 为宜）；振捣完成后缓慢拔出，避免产生空洞；平板振捣器用于表面整平，沿浇筑方向 “往复振捣 2 遍”，确保表面密实度。

2.5 养护措施

针对混凝土硬化后期强度发展不均、易产生后期收缩裂缝的问题，本工程实施 “分阶段、智能化、全周期” 养护方案：

养护周期与方式：采用 “前期洒水养护 + 中后期覆盖养护” 结合模式，浇筑完成后 1-7 天，每 2h 洒水 1 次（养护水温 20–25^∘C ，与混凝土表面温差≤8℃）；8-28 天改为覆盖保湿养护（因无伸缩缝需延长养护周期至 28 天），每日检查保湿层湿润度，确保混凝土表面含水率 290% ；厚板区域额外覆盖 1 层保温被，减缓温度下降速率。

温度监测与动态调整：在底板混凝土内部、表面及环境中布设温度监测点，采用无线自动测温系统（数据采集间隔 1h），当监测到内部温度下降速率超 2℃/d 时，立即减少洒水频率或增加保温层，避免温度骤降引发裂缝；养护期间共触发 3 次动态调整，均及时控制温差在安全范围。

通过该养护方案，解决了超大体量无伸缩缝混凝土后期强度发展与收缩控制难题，为工程后续进入水闸墩墙、泵站设备层施工阶段提供了坚实的实体基础。

结语：

本工程通过系统化的质量控制措施，确保了水闸底板的施工质量，未来，随着水利工程向 “智能化、绿色化” 发展，可进一步深化智能测温系统与质量控制的深度融合，将本工程经验推广至更多水利工程，推动水利工程建设质量提升。

参考文献：

[1] 王 海 龙 . 基 础底板 大体 积混 凝土分 层浇 筑施工 技术 [J]. 砖瓦,2023,(06):169-171.

[2]吴琛.乌沙河泵闸闸室底板大体积混凝土浇筑施工及温控探讨[J].黑 龙江水利科技,2022,50(03):143-145.