衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法

权利要求书： 1.一种衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.收集衬砌混凝土温控用资料；

步骤2.基于收集到的衬砌混凝土温控用资料计算通水冷却控制龄期Tj：Tj＝2H+5，

式中：H为衬砌混凝土结构厚度，单位为m；Tj单位为d；

步骤3.根据通水冷却控制龄期Tj对衬砌混凝土控制通水冷却时间。

2.根据权利要求1所述的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，其特征在于：其中，步骤1包括：

步骤1?1.整理分析衬砌结构工程基本资料，包括：收集与衬砌混凝土温控防裂及其通水冷却有关的设计、施工、监理资料，特别是设计技术要求；

步骤1?2.分析衬砌混凝土温控设计技术要求，包括：混凝土温控、允许最高温度、温控防裂措施方面的技术要求；

步骤1?3.基于步骤1?1和1?2的内容，拟定通水冷却温控方案，包括：通水冷却水管布置、通水冷却水温与流量控制。

3.根据权利要求2所述的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，其特征在于：其中，步骤1还包括：步骤1?4.实施通水冷却温控方案。

4.根据权利要求1所述的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，其特征在于：其中，采用控制处理器执行步骤2，进一步采用控制处理器控制水冷开关机构执行步骤

3。

说明书： 衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法技术领域[0001] 本发明属于衬砌混凝土温控防裂技术领域，具体涉及一种衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法。背景技术[0002] 衬砌是土木工程广泛采用的一种结构。衬砌混凝土由于水泥等胶凝材料的水化热作用会升温而产生很高的内部温度，如三峡水利枢纽永久船闸中输水洞衬砌混凝土内部最高温度达到近60℃，小浪底水电站输水洞衬砌混凝土内部最高温度达到70℃余。衬砌结构的厚度小，大多强度高(如大型水电站泄洪洞强度达到C50、C60)，内部温度高，温降幅度大，温升温降速度快，受到围岩和支护结构等极强约束的薄壁衬砌，在施工期容易发生温度裂缝,而且大多是贯穿性危害裂缝。如图1所示，裂缝的处理严重影响工程的进度工期和造价，未能修复完善的贯穿性裂缝(一般都难以达到原混凝土结构性能)严重影响衬砌结构的耐久性和寿命，甚至导致渗漏和威胁工程安全。喷射状态的漏水(东深供水雁田隧洞)还直接危害人的健康与舒适度。[0003] 在混凝土内埋设冷却水管通水冷却，可以有效降低结构混凝土内部最高温度和内外温差，是一种极为有效的温控防裂施工措施，在各类土木建筑大体积混凝土工程建设中广泛采用。在地下水工衬砌混凝土温控防裂中采取通水冷却措施，最早于1999年在研究三峡永久船闸地下输水洞衬砌混凝土温控防裂中提出，在中隔墩输水洞衬砌混凝土温控施工中采用，取得一定效果。后来，在三峡右岸地下电站发电洞有压段衬砌混凝土温控防裂施工中全面采用。特别是，在溪洛渡、白鹤滩、乌东德等水电站地下工程混凝土温控防裂施工中全面采用。[0004] 现行有关设计规范对于地下洞室工程衬砌混凝土温度控制与通水冷却一般都缺乏明确与具体的规定，水利水电枢纽工程中地下洞室衬砌混凝土的通水冷却都是参考大坝大体积混凝土通水冷却的方法。[0005] 通水冷却在坝工混凝土温控中一般分3期采用：初期，目的是控制最高温度，尽可能降低最高温度，也就尽可能采用低温水和大流量；中期，目的是控制内外温差，水温宜适当；后期，目的是控制接缝灌浆后坝体降至稳定温度的温降幅度。但无论是哪一期，都需要控制坝体混凝土与冷却水之间的温差和温降速度，以及各期通水时间。坝体混凝土与冷却水之间的温差，各规范控制值基本一致，为20℃～25℃。温降速度，各规范控制值有较大差别，坝工规范为1.0℃/日；水工混凝土施工规范规定初期为1.0℃/日，中期为0.5℃/日。通水时间，坝工规范中没有详细规定；水工混凝土施工规范规定，初期冷却可取10～20d，中期通水冷却宜为1～2个月左右。另外，水工混凝土施工规范还规定初期通水管中水的流速宜为0.6～0.7m/s，水流方向应每24h调换1次。[0006] 而衬砌混凝土的厚度小，温升快，一般2～3d左右龄期达到最高温度；温降也快，初期大多超过2℃/日，有的甚至大多5℃/日；施工期只有一次温升温降过程。显然大坝这些控制指标(分期、通水时间、温降速度等)都不适用。但至今也都是参考大坝一期通水冷却，白鹤滩水电站设计要求通水时间30d，乌东德和溪洛渡水电站要求15d，白鹤滩水电站设计要求温降速度小于1.0℃/日。一方面是通水冷却的时间(由于只有一期通水，而且是混凝土浇筑即开始通水，所以实际是通水冷却龄期)没有科学依据；二是衬砌混凝土在不通水冷却情况的温降速度已经超过1.0℃/日，要求小于1.0℃/日，明显不合理。而且，在通水冷却的过程中，都是采用人工控制，温度控制效果与人的责任心、天气等环境影响都有关系。[0007] 综合以上情况说明，目前采用的衬砌结构混凝土内部温度控制通水冷却方法，其通水冷却龄期(时间)科学性差、没有理论支撑、明显不合理，混凝土温度控制保障差。发明内容[0008] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，科学实现衬砌混凝土通水冷却温度控制。[0009] 本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：[0010] 如图3所示，本发明提供一种衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，其特征在于，包括以下步骤：[0011] 步骤1.收集衬砌混凝土温控用资料；[0012] 步骤2.基于收集到的衬砌混凝土温控用资料计算通水冷却控制龄期Tj：[0013] Tj＝2H+5(公式1)，[0014] 式中：H为衬砌混凝土结构厚度，单位为m；Tj单位为d；[0015] 步骤3.根据通水冷却控制龄期Tj对衬砌混凝土控制通水冷却时间。[0016] 优选地，本发明提供的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，还可以具有以下特征：步骤1包括：步骤1?1.整理分析衬砌结构工程基本资料，包括收集与衬砌混凝土温控防裂及其通水冷却有关的设计、施工、监理资料，特别是设计技术要求；步骤1?2.分析衬砌混凝土温控设计技术要求，包括混凝土温控、允许最高温度、温控防裂措施方面的技术要求；步骤

1?3.基于步骤1?1和1?2的内容，拟定通水冷却温控方案，包括通水冷却水管布置、通水冷却水温与流量控制。

[0017] 进一步，本发明提供的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，还可以具有以下特征：步骤1还包括：步骤1?4.执行通水冷却温控方案。

[0018] 优选地，本发明提供的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法，还可以具有以下特征：采用控制处理器执行步骤2，进一步采用控制处理器控制水冷开关机构执行步骤3。通过此实现自动化控制，更加精准高效。

[0019] 另外，上述通水冷却控制龄期Tj的计算公式1是通过对溪洛渡、白鹤滩、乌东德3个大型工程泄洪洞和发电洞等不同结构厚度、不同强度衬砌混凝土为例，采用三维有限元法仿真计算，获得衬砌混凝土通水冷却温控特性及其规律，然后通过创造性研究得到。包括如下过程：[0020] 1)通水冷却时机控制参数分析[0021] 衬砌混凝土，厚度相对较小，只有一次水化热温升温降过程，因此也只有一期通水冷却，但其效果包括降低内部最高温度和控制内表温差。通水冷却时机包括通水冷却开始和结束的时间。通水冷却开始的时间是混凝土覆盖冷却水管的时间，即一开始就通水冷却。所以，通水冷却时机需要确定的参数是通水时间，即为通水冷却的总时长，也是通水冷却龄期Td。

[0022] 既然通水冷却目标是降低内部最高温度Tmax和控制(减小)内表温差△Tmax，通水冷却龄期就必须大于Tmax发生龄期Tmd和△Tmax发生龄期△Tmd。考虑到通水冷却时间Td大于△Tmd温控防裂仍然有较小的效果，而且不能允许停止通水冷却导致内表温差增大，Td应该大于△Tmd稍微多些时间。当然，考虑到经济性，通水时间也不宜过长。[0023] 2)不同厚度衬砌混凝土Tmax、△Tmax发生龄期和适宜通水时间研究[0024] 以白鹤滩水电站发电洞尾水洞城门洞型衬砌结构为例，混凝土强度C9025低热水泥混凝土。建立0.8m，1.0m，1.2m，1.5m，2.0m五个厚度的有限元模型，进行不同通水时间方案的仿真计算，研究不同厚度Tmd和△Tmd值，以及适宜通水时间。[0025] 根据以上有限元法仿真计算分析，整理5个不同厚度混凝土衬砌在不通水冷却情况温度特征值出现龄期列于下列表1，各通水冷却有关时间列于下列表2。[0026] 表1不通水冷却情况各衬砌厚度温度特征值发生龄期[0027][0028] 表2各厚度衬砌混凝土通水冷却情况有关龄期与建议值[0029][0030] 根据上述表2，将混凝土内部最高温度和最大内表温差发生龄期，以及建议通水冷却龄期与衬砌厚度的关系示于图4。[0031] 根据图4，混凝土内部最高温度、最大内表温差出现龄期和通水冷却建议龄期与衬砌厚度基本构成线性关系。初步对通水冷却各相关龄期与衬砌厚度关系进行简单的线性拟合得：[0032] 内部最高温度出现龄期(d)：Tmd＝0.5682H+1.4114，[0033] 最大内表温差出现龄期(d)：△Tmd＝1.4205H+2.3034，[0034] 建议通水冷却龄期(d)：Td＝2.0455H+2.4409，[0035] 3)多工程衬砌混凝土Tmax、△Tmax发生龄期统计和适宜通水时间研究[0036] 溪洛渡水电站泄洪洞，有压段采用圆形断面，Ⅱ类围岩：开挖半径8.6m，衬砌厚度1.05m；Ⅲ1围岩：开挖半径8.6m，衬砌厚度1.0m；Ⅲ2类围岩：开挖半径8.6m，衬砌厚度1.0m；

Ⅳ类围岩：开挖半径8.8m，衬砌厚度1.2m。无压段采用城门洞型断面，围岩类别与有压段相同，围岩为Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ四类，其中Ⅱ类衬砌厚度0.80m，Ⅲ1、Ⅲ2类衬砌厚度1.0m，Ⅳ类衬砌厚度1.5m。共进行了200多个方案有限元法仿真计算，由于有的因素不影响衬砌混凝土Tmax、△Tmax出现龄期Tmd和△Tmd没有整理列出，将对Tmd和△Tmd有影响的43个方案成果列于下表3，1～27为泄洪洞有压段；28～40为泄洪洞无压段；41～43为龙落尾段硅粉混凝土。表中混凝土强度等级，均为90d设计强度。

[0037] 表3溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土Tmax、△Tmax出现龄期Tmd和△Tmd[0038][0039][0040] 同样对白鹤滩水电站导流洞、泄洪洞各类衬砌混凝土温控方案进行200多个仿真计算，将对Tmd和△Tmd有影响的17个方案成果列于下表4，1～9为导流洞；10～17为泄洪洞。[0041] 表4白鹤滩地下水工衬砌混凝土Tmax、△Tmax出现龄期Tmd和△Tmd[0042]序号 厚度(m) 强度等级 Tmd(d) △Tmd(d) 备注

1 2.5 C30 5 6.25 边墙，夏季

2 2.5 C40 4.5 5.75 底板，夏季

3 6 C30 8 10 中隔墙，夏季

4 2.5 C30 5 6.25 边墙，冬季

5 2.5 C40 4.75 6 底板，冬季

6 1.5 C30 2.75 3.75 边墙，夏季

7 1.5 C40 2.5 3.5 底板，夏季

8 1.1 C30 2.25 3.75 边墙，夏季

9 1.1 C40 2 3.75 底板，夏季

10 1.0 C40冲磨 1.75 3.75 底板，夏季

11 1.0 C40冲磨 2 3.75 边墙，夏季

12 1.0 C40冲磨 1.75 3.5 底板，冬季

13 1.0 C40冲磨 1.75 3.5 边墙，冬季

14 1.5 C40冲磨 2.5 3.75 边墙，夏季

15 1.0 C60冲磨 2.25 3.75 边墙，夏季

16 1.0 C60冲磨 2.0 3.75 底板，夏季

17 1.5 C60冲磨 3 4.25 边墙，夏季

[0043] 乌东德水电站泄洪洞、发电洞各类衬砌混凝土200多个方案中对Tmd和△Tmd有影响的28个方案成果列于下表5，1～19为泄洪洞缓坡段；20～22为泄洪洞陡坡段；23～24为泄洪洞有压段。25～26为发电洞有压段；27～28为发电洞无压段。[0044] 表5乌东德地下水工衬砌混凝土Tmax、△Tmax出现龄期Tmd和△Tmd[0045] 序号 厚度(m) 强度等级 Tmd(d) △Tmd(d) 备注1 0.8 C35 1.75 4 边墙，18℃浇筑，冬季

2 0.8 C35 1.75 4 底板，18℃浇筑，冬季

3 0.8 C35 1.75 4 边墙，16℃浇筑，冬季

4 0.8 C35 1.75 4 底板，16℃浇筑，冬季

5 0.8 C35 1.75 4 16℃浇筑，冬季，12℃通水

6 0.8 C35 2.5 4.25 边墙，18℃浇筑，夏季

7 0.8 C35 2.5 4.25 底板，18℃浇筑，夏季

8 0.8 C35 2.5 4.25 16℃浇筑，夏季

9 0.8 C35 2 4 18℃浇筑，夏季，22℃通水

10 0.8 C35 2 4 18℃浇筑，夏季，14℃通水

11 0.8 C35 2.5 4.25 18℃浇筑，夏季，冬季保温

12 0.8 C35 2.25 4 20℃浇筑，夏季

13 0.8 C35 2.25 4 20℃浇筑，夏季，冬季保温

14 0.8 C35 2.25 4 22℃浇筑，夏季，冬季保温

15 1.0 C35 2 4.25 18℃浇筑，冬季

16 1.0 C35 2 4.25 16℃浇筑，冬季，12℃通水

17 1.0 C35 2.75 4.5 18℃浇筑，夏季

18 1.0 C35 2.5 4.25 夏18℃浇+22℃通水+冬保温

19 1.5 C35 3.75 6 18℃浇筑，夏季

20 0.8 C40 1.75 4 18℃浇筑，夏季

21 0.8 C40 1.75 4 夏季18℃浇+12℃通水，

22 1.0 C40 2 4.25 夏季18℃浇+12℃通水，

23 0.8 C30 2 4.25 夏季18℃浇+12℃通水

24 1.0 C30 2 4.25 夏季18℃浇+12℃通水

25 1.0 C30 2.25 4.25 夏季18℃浇+22℃通水

26 1.5 C30 3 5 夏季18℃浇+22℃通水

27 1.0 C30 2.5 4.25 夏季18℃浇+12℃通水

28 1.5 C30 3.5 5.5 夏季18℃浇+12℃通水

[0046] 根据以上表1至表5各工程通水冷却Tmax发生龄期Tmd和△Tmax发生龄期△Tmd的研究，除厚度以外各因素的影响都小于1d，即可以通过在△Tmd的基础上增大1d以上时间来推荐“适宜通水时间Ts”和“通水冷却控制龄期Tj”。既是安全控制，又便于施工技术人员掌握。对于衬砌厚度的影响，如果把“适宜通水时间Ts”和“通水冷却控制龄期Tj”进一步延长，也是可以的，而且仍然可以在温控防裂有效范围内。为此，重新整理各厚度衬砌混凝土通水冷却有关时间与推荐值列于下表6。

[0047] 表6各厚度衬砌混凝土通水冷却有关时间与推荐值[0048][0049][0050] 根据上表6，可以近似用如下公式计算通水冷却控制龄期：[0051] Tj＝2H+5(公式1)。[0052] 发明的作用与效果[0053] (1)本发明可以适用于任何衬砌结构(包括不同土木工程类型、不同结构形式、不同厚度、不同强度等)进行衬砌混凝土通水冷却龄期控制。[0054] (2)本发明科学实现衬砌混凝土通水冷却龄期控制。通水冷却控制龄期计算公式1，直接反映了衬砌厚度的影响，间接包含了不同衬砌结构及其断面尺寸、混凝土品种、强度等级、浇筑季节、浇筑温度、通水冷却及其水温、以及保温措施的影响，通水冷却龄期控制在最优时段，避免了人工控制误差，降低了劳动强度，既不会过长时间通水冷却造成浪费，又保证了通水冷却温控质量。

[0055] (3)本发明方法科学性强。合理控制了通水冷却的龄期，尽可能降低了衬砌混凝土内部最高温度，同时也降低了内表温差，确保了衬砌混凝土温度不会回升，实现了最有效地温控防裂。附图说明[0056] 图1为背景技术中涉及的三板溪水电站泄洪洞裂缝情况图，其中(a)为整体图，(b)为局部放大图；[0057] 图2为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站泄洪洞边墙衬砌混凝土通水冷却水管现场图；[0058] 图3为本发明实施例中涉及的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法的流程图；[0059] 图4为本发明实施例中涉及的通水冷却情况相关龄期与衬砌厚度关系图；[0060] 图5为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站2#泄洪洞上平段第4单元衬砌断面的结构示意图；[0061] 图6为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站2#泄洪洞第4单元衬砌混凝土内部温度实测曲线图；[0062] 图7为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站1#泄洪洞上平段洞身第143单元衬砌断面的结构示意图；[0063] 图8为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站1#泄洪洞上平段洞身第143单元混凝土温度计布置图；[0064] 图9为本发明实施例中涉及的白鹤滩水电站1#泄洪洞上平段洞身第143单元衬砌混凝土温度历时曲线图。具体实施方式[0065] 以下结合附图，以如图2所示的白鹤滩水电站2#泄洪洞139单元衬砌混凝土为例，对本发明涉及的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法的具体实施方案进行详细地说明。[0066] <白鹤滩水电站泄洪洞工程衬砌混凝土温控资料>[0067] 1.工程概况[0068] 白鹤滩水电站位于金沙江下游四川省宁南县和云南省巧家县境内，是长江开发治理的控制性工程。电站装机容量14004MW，多年平均发电量602.41亿kW×h，是全世界第2大水电站(仅次于三峡)。枢纽工程由拦河坝、泄洪消能建筑物和引水发电系统等主要建筑物组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高289.0m。泄洪设施包括大坝的6个表孔、7个深孔和左岸的3条泄洪隧洞。地下厂房系统采用首部开发方案，分别对称布置在左、右两岸，厂房内各安装8台水轮发电机组。[0069] 地下工程包括导流隧洞、泄洪洞、发电输水系统等。导流洞工程已经过水运行。3条泄洪洞布置在左岸，采用无压泄洪洞型式，均由进水口(闸门室)、无压缓坡段、龙落尾段和# # #出口挑流鼻坎组成，1 、2泄洪洞龙落尾反弧直接接挑流鼻坎，3洞因地形条件限制，反弧末端接一段坡度为8％的下平段，再接出口挑流鼻坎。

[0070] 泄洪洞洞身段包括泄洪洞无压段和泄洪洞龙落尾段，均为为城门洞形断面，根据衬砌厚度和围岩不同等特点，分成1.0m、1.2m、1.5m、2.5m四种厚度基本衬砌类型。[0071] 2.混凝土设计允许最高温度和温控措施要求[0072] 泄洪洞衬砌混凝土允许设计最高温度见下表7:[0073] 表7泄洪洞衬砌低热混凝土施工期允许最高温度单位：℃[0074][0075] 在浇筑和养护的全过程对混凝土进行温度控制，避免混凝土开裂，可采用的措施包括(不限于)：[0076] (1)优化混凝土配合比、提高混凝土抗裂能力。混凝土配合比设计和混凝土施工时，除满足混凝土标号及抗冻、抗渗、极限拉伸值值等主要设计指标外，还应满足施工匀质性指标和强度保证率。同时应加强施工管理，提高施工工艺，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。[0077] (2)合理安排混凝土施工程序和施工进度。应合理安排混凝土施工程序和施工进度，并努力提高施工管理水平。[0078] (3)控制混凝土内部最高温度。其有效措施包括降低混凝土浇筑温度、减少胶凝材料水化热温升、初期通水等。控制衬砌混凝土浇筑温度，4～9月为20℃；10月～次年3月为18℃。运输混凝土工具应有隔热遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间，减少混凝土运输浇筑过程中的温度回升。尽量避免高温时段浇筑混凝土，应充分利用低温季节和早晚及夜间气温低的时段浇筑。各部位混凝土浇筑时，如果已入仓的混凝土浇筑温度不能满足有关要求时，应立即通知监理人，根据监理人指示进行处理，并立即采取有效措施控制混凝土浇筑温度。[0079] 3.冷却水管埋设[0080] (1)泄洪洞流道衬砌混凝土需要埋设冷却水管进行通水冷却。冷却水管水平埋设，沿衬砌平面布置一排，间距为1.0～1.5m。[0081] (2)混凝土冷却水管可采用高密度聚乙烯冷却水管，高密度聚乙烯冷却水管外直径 壁厚2mm，指标见下表8。[0082] 表8高密度聚乙烯冷却水管指标[0083][0084][0085] (3)混凝土仓面冷却水管布置应按监理人批准的承包人的设计图纸所示或监理人的指示进行，供水干支管的布置、联结及保温由承包人根据工地情况确定，但必须经监理人批准。混凝土的稳定温度，混凝土降温速度、冷却程序以及温度监测方法均应按本技术条款有关规定或监理人指示进行。[0086] (4)冷却水管表面的油渍等应清除干净。循环冷却水管的单根长度一般不宜超过250m。预埋冷却水管不能跨越收缩缝。

[0087] (5)所有管道均按监理人批准的方式，用金属件拉紧或支撑固定。水管的所有接头应具有水密性，在有监理人在场的情况下清洗干净，并用0.35MPa的静水压力测试，水管埋设前在此压力下接头应不漏水。[0088] (6)在混凝土浇筑前，冷却水管中应通以不低于0.2MPa压力的循环水检查。应用压力表及流量计同时指示管内的阻力情况。水管应细心地加以保护，以防止在混凝土浇筑或混凝土浇筑后的其它工作中，以及管子试验中使冷却水管移位或破环。伸出混凝土的管头应加帽覆盖的方法等予以保护。[0089] (7)与各条冷却水管之间的联结应随时有效，并能快速安装和拆除，同时要能可靠控制某条水管的水流而不影响其它冷却水管的循环水。所有水管的进、出端均应作好清晰的标记以保证整个冷却过程中冷却水能按正确的方向流动。总管的布置应使管头的位置易于调换冷却水管中水流方向。冷却水流的方向每24h调换一次。承包人应保持书面记录，并每周向监理人上报以下记录：水压、每盘冷却水管进水端和出水端水流的流量和温度。[0090] (8)管路在混凝土浇筑过程中，应有专人维护，以免管路变形或发生堵塞。在埋入混凝土30cm～60cm后，应通水(气)检查，发现问题，应及时处理。冷却水管在混凝土浇筑过程中若受到任何破坏，应立即停止浇混凝土直到冷却水管修复并通过试验后方能继续进行。[0091] 4.通水冷却技术要求[0092] 通水冷却水温：一般通18℃制冷水或清洁江水(江水水温不超过22℃)，混凝土温度与冷却水之间温差不超过25℃，冷却时混凝土日降温幅度不应超过2℃，水流方向应每天改变一次，使混凝土块体均匀冷却。设计通水历时7～20天。[0093] 5.温度测量[0094] (1)应采用埋设在混凝土中的电阻式温度计或热电偶进行混凝土的温度测量工作。施工期内，每10个浇筑仓选一个仓，且各个建筑物每月至少选择1个浇筑仓埋设施工期温度计，每个浇筑仓内埋设1～3支温度计，必要时增设测温计。[0095] (2)应记录并每周提交一次温度测量报告报送监理人，内容除包括(但不限于)：混凝土浇筑温度、混凝土内部温度、每条冷却水管的冷却水流量、流向、压力、入口温度、出口温度以及监理人要求的其它测量指标。[0096] (3)在混凝土施工过程中，应至少每4h测量1次出机口混凝土温度、入仓温度、浇筑温度以及浇筑体冷却水的温度，并做记录。[0097] (4)混凝土浇筑温度的测量，每100m2仓面面积应不少于1个测点，每1浇筑层应不少于3个测点。测点应均匀分布在浇筑层面上。[0098] (5)温度计安装完毕后，承包人应按监理人批准的方法对设备进行校正、观测、并记录仪器设备在工作状态下的初始读数。温度计埋设后24h以内，每隔4h测1次，之后每天观测3次，直至混凝土达到最高温度为止。以后每天观测1次，持续一旬。再往后每两天观测1次，持续1月，其余时段每月观测一次。[0099] <实施例一>2#泄洪洞第四单元衬砌混凝土通水冷却龄期控制[0100] 如图5所示，2#泄洪洞上平段第四单元衬砌结构厚度为2.5m。为C9040低热混凝土。边墙衬砌混凝土将于2017年5月12日浇筑，以此为例。

[0101] 如图3所示，本实施例提供的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法包括包括以下内容：[0102] 步骤1.分析衬砌混凝土温控资料，确定通水冷却温控方案：[0103] 步骤1?1.整理分析衬砌结构工程基本资料。2#泄洪洞上平段第四单元衬砌结构基本资料，包括温控防裂及其通水冷却、设计技术要求等如上所述。由于白鹤滩水电站泄洪洞为1级建筑物，水流速度最大达到近50m/s，衬砌混凝土温控防裂非常重要。依据设计要求，需要采取有效措施包括通水冷却进行温控。[0104] 步骤1?2.分析衬砌混凝土温控设计技术要求。包括混凝土温控、允许最高温度、温#控防裂措施等方面的技术要求。根据以上白鹤滩水电站工程资料，2泄洪洞上平段第四单元衬砌混凝土，需要控制浇筑温度、采取通水冷却措施。将于5月12日浇筑，依据表7设计要求，2.5m厚度衬砌混凝土的允许最高温度为42℃。

[0105] 步骤1?3.确定通水冷却温控方案。根据上述基本资料，通水冷却水管布置，沿边墙轴线(衬砌平面)间距为1.5m布置单层水管(见图2)；通水冷却采用江水，水温18℃；通水流3

量按照48m/d控制。可以通过与通水冷却水管相连通的水冷开关机构实现流量调节控制。

[0106] 步骤2.计算通水冷却控制龄期Tj：[0107] 由公式1计算，H＝2.5m，Tj＝2H+5＝10(天)。[0108] 步骤3.根据通水冷却控制龄期Tj对衬砌混凝土控制通水冷却时间，并整理分析衬砌结构混凝土内部温度通水冷却控制成果：[0109] 2#泄洪洞上平段第四单元衬砌结构混凝土于2017年5月12日浇筑，施工中采取了通水冷却措施，并按照上述温控方案和通水冷却时间10d进行通水冷却。[0110] 根据施工记录，整理主要实测温控资料见下表9所示，实测衬砌混凝土内部温度曲线示于图6实线。为了分析和证实公式1计算通水冷却龄期用于通水冷却控制的科学性，同时采用有限元法进行通水冷却7d的仿真计算，混凝土内部温度曲线如图6虚线所示。[0111] 表92#第四单元衬砌混凝土浇筑实测数据[0112][0113] 以上成果表明：[0114] (1)通水冷却水温18℃，与混凝土内部最高温度41.87℃的差为23.87℃，小于25℃，满足设计技术要求；[0115] (2)通水冷却流量48m3/d，满足设计要求；[0116] (3)衬砌混凝土内部最高温度41.87℃，小于设计允许值42℃，满足设计技术要求实现了温控目标；[0117] (4)衬砌混凝土温降速度，从3.5d的41.87℃至9d降低为34.7℃，平均温降速度1.3℃/d，小于2.0℃/d，满足要求；[0118] (5)衬砌混凝土内部温度，在温降后没有温度回升，而且即使通水冷却7d(有限元法仿真计算成果表明)也不会有温度回升；[0119] (6)至2019年3月观测表明，2#泄洪洞上平段第四单元衬砌结构混凝土没有任何裂缝发生，温控防裂取得很好的效果。[0120] 进一步与有限元法仿真计算成果比较，混凝土内部温度曲线吻合度非常高(仅由于受到绝热温升和环境温度取值的影响，有较小的温差)。由于实际通水冷却龄期(采用公式1计算值)长3d，混凝土内部温度有进一步下降，但温降速度没有超过设计要求。有限元法仿真计算，通水冷却龄期短3d，混凝土内部温度也没有回升现象，而且最高温度和温降速度也得到有效控制。但由于通水冷却10d情况早期(7d～10d)的温降幅度比通水冷却7d大些，后期(冬季)的温降幅度减小最大拉应力减小，稍微有利于冬季防裂。比较说明，按照公式1计算时间进行通水冷却龄期控制，最高温度和温降速度取得很好的控制效果；可以取得稍微更好的温控防裂效果；按照公式计算时间进行通水冷却龄期控制，是科学的、合理的。[0121] 另外，在以上过程中，可以采用控制处理器执行步骤2，进一步采用控制处理器控制水冷开关机构执行步骤3。[0122] <实施例二>1#泄洪洞上平段第143单元衬砌混凝土通水冷却龄期控制[0123] 1#泄洪洞上平段洞身第143单元，城门洞形衬砌，边墙衬砌厚度1.0m，沿泄洪洞轴线方向每隔12m设置环向施工分缝，Ⅲ类围岩，衬砌结构的底板和边墙为C9040低热水泥混凝土，顶拱为C9030低热水泥混凝土，如图7所示。温控基本资料同上。设计混凝土浇筑温度18℃，采用常温自来水保湿养护90d，通水冷却控制混凝土内部温度。[0124] 如图3所示，本实施例提供的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法包括包括以下内容：[0125] 步骤1.分析衬砌混凝土温控资料，确定通水冷却温控方案[0126] 步骤1?1.整理分析衬砌结构工程基本资料。1#泄洪洞上平段洞身第143单元衬砌结构基本资料，包括温控防裂及其通水冷却、设计技术要求等如上所述。由于白鹤滩水电站泄洪洞为1级建筑物，水流速度最大达到近50m/s，衬砌混凝土温控防裂非常重要。依据设计要求，需要采取有效措施包括通水冷却进行温控。[0127] 步骤1?2.分析衬砌混凝土温控设计技术要求。根据以上白鹤滩水电站工程资料，#1泄洪洞上平段洞身第143单元衬砌混凝土，需要控制浇筑温度、采取通水冷却措施。将于5月11日浇筑，依据以上表7的设计要求，1.0m厚度衬砌混凝土的允许最高温度为38℃。

[0128] 步骤1?3.确定通水冷却温控方案。根据上述基本资料，通水冷却水管布置，沿边墙轴线方向(衬砌平面)间距为1.5m布置单层水管(见图2)；通水冷却采用江水，水温16℃；通3

水流量按照48m/d控制。

[0129] 步骤2.计算通水冷却控制龄期Tj[0130] 由公式1计算，H＝1.0m，Tj＝2H+5＝7(天)。[0131] 步骤3.根据通水冷却控制龄期Tj对衬砌混凝土控制通水冷却时间，并整理分析衬砌结构混凝土内部温度通水冷却控制成果：[0132] 1#泄洪洞上平段洞身第143单元，通水冷却水管布置见图2。为了比较按照公式1计算值控制通水冷却的效果，对于143单元衬砌混凝土，左侧边墙按照公式1计算值7d龄期进行通水冷却，右侧边墙采取10d龄期进行通水冷却。在143单元衬砌的左、右边墙各安装2支温度计，都是安装在结构中心，1支距表面10cm，1支在1/2厚度(距表面50cm)。其中，1支距表面10cm，用胶带固定在表面钢筋内测；1支在1/2厚度(距表面50cm)中心，通过沿厚度架设钢筋，用胶带固定，见图8。通水冷却水管和4支温度计及其电缆于2019年5月10日上午全部安装就位。衬砌混凝土浇筑时段：2019.5.11(21:45)?2019.5.13(3:15)。施工单位全过程对混凝土浇筑时的环境温度、混凝土入仓温度和浇筑温度进行了监测，结果列于下表10。环境气温平均值为22.0℃，混凝土入仓温度平均值为18.28℃。通水冷却采用常温水(5月水温大约21℃)。

[0133] 表10白鹤滩水电站1#泄洪洞上平段洞身第143单元温度统计表[0134][0135] 2019年5月12日15:51时浇筑混凝土淹没左侧温度计，2019年5月12日16:19时淹没#右侧温度计，在淹没温度计的同时进行温度测量和通水冷却。如图9所示，1泄洪洞上平段洞身第143单元混凝土覆盖时温度，左内(中心50cm处)温度计为18.62℃，历时62小时达最高温度31.89℃，最大温升13.27℃；左外(表面10cm处)温度计为17.43℃，历时62小时达最高温度32.97℃，最大温升15.54℃；右内温度计为18.76℃，历时62小时达最高温度32.11℃，最大温升13.35℃；右外温度计为18.31℃，历时61.5小时达最高温度34.53℃，最大温升

16.22℃。

[0136] 左侧边墙，于2019年5月19日15:51时停止通水冷却，共通水冷却7d；右侧边墙，于2019年5月22日15:51时停止通水冷却，共通水冷却10d。

[0137] 以上成果表明：[0138] (1)实测混凝土内部最高温度31.89℃～34.53℃，远小于允许设计最高温度38℃，混凝土内部最高温度得到有效控制；[0139] (2)入仓温度平均18.28℃，最小值17.43℃，基本满足小于18℃设计技术要求；[0140] (3)通水冷却水温21℃，与混凝土内部最高温度34.53℃的差为13.53℃，小于25℃，满足设计技术要求；[0141] (4)白鹤滩水电站1#泄洪洞上平段洞身第143单元衬砌混凝土，至今没有发生任何裂缝，取得温控防裂显著效果。[0142] (5)比较左、右边墙温控检测成果，采取发明公式1计算值7d控制通水冷却龄期，左侧边墙混凝土最高温度31.89℃、32.97℃，采取10d龄期控制通水冷却的右侧边墙，衬砌混凝土最高温度32.11℃、34.53℃，左侧边墙混凝土最高温度低些。温降速率左、右边墙相当，左侧边墙混凝土相应部位(中心、表面)温度一直稍低些，都没有温度回升现象。因此，采取发明公式1计算值7d控制通水冷却龄期，取得不弱于10d通水冷却情况，甚至更优。[0143] 以上实施例的结果表明，本发明方法可以适用于任何衬砌结构(包括不同土木工程类型、不同结构形式、不同厚度、不同强度等)进行衬砌混凝土通水冷却龄期温度控制。本发明方法科学，通水冷却控制龄期计算公式1，直接反映了衬砌厚度的影响，间接包含了不同衬砌结构及其断面尺寸、混凝土品种、强度等级、浇筑季节、浇筑温度、通水冷却及其水温、以及保温措施的影响，通水冷却龄期控制在最优时段，避免了人工控制误差，降低了劳动强度，既不会过长时间通水冷却造成浪费，又保证了通水冷却温控质量。本发明方法能够有效实现衬砌混凝土通水冷却龄期温度控制。合理控制了通水冷却的龄期，尽可能降低了衬砌混凝土内部最高温度，同时也降低了内表温差，确保了衬砌混凝土温度不会回升，实现了最有效降低温度应力和实现防裂目标。[0144] 上述实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的衬砌混凝土通水冷却龄期控制方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。