巨型船闸的“冷”科技

在平陆运河企石枢纽项目施工现场，布料机、塔吊、汽车吊、胶带机交织成一片钢铁丛林，船闸左线2号底板正有条不紊地进行浇筑。

平陆运河是新中国成立以来建设的第一条通江达海的运河。一航局承建的企石枢纽是全线三大枢纽之一，需浇筑混凝土超300万立方米。其中，超90%为大体积混凝土，由于其水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形，故采用预冷混凝土。

浇筑时如果混凝土的温度过高，容易出现开裂等问题。预冷混凝土则是在生产过程中，对生产原料提前进行冷却，降低出仓温度的混凝土。

为保障施工质量，大体积混凝土需要在浇筑时温度控制在16摄氏度以下，浇筑后中心温度控制在44摄氏度以下，一旦超过控制温度极有可能出现开裂。但广西地区特有的高温气候叠加混凝土自身产生的热量较高，而国内尚无成熟经验可供参考，如何控制混凝土出仓温度和浇筑温度，是企石枢纽大体积混凝土施工的核心。

针对混凝土出仓温度的控制，项目团队发现仅靠冰块降温并不能达到理想值，还得整合降温技术，为拌和站打造专属制冷系统。

为实现预冷混凝土够“冷”，技术团队设计了一座制冷楼，将冷水设备设置在底层，风冷设备居中，制冰设备安装在楼顶，形成了立体制冷网络。“混凝土拌和前由风冷系统对原材料作降温处理，拌和过程中用冷水和冰块代替常温水搅拌，出仓前再加一次冰块，多次降温后，就能将出仓混凝土的温度顺利控制在16摄氏度以下。”一航局企石枢纽项目负责人刘瑞建介绍道。

制冷楼的风冷系统总换热面积达2.3万平方米，相当于给3个标准足球场吹空调，持续为搅拌仓内原料降温。冷水系统每天可输出1000吨低于5摄氏度的水，制冰系统配备了容量达140吨的冰库，每日可产冰块480吨，实现了冰水的全天不间断供应。在风、水、冰的共同作用下，达到理想温度值的预冷混凝土源源不断被送到现场。

“混凝土浇筑过程中外部高温和内部水化热现象都会导致混凝土快速增温，温度得实时监控、动态调节。”项目总工程师李洪江说，“整个船闸施工像搭积木一样，分成近3000仓进行浇筑，但由于使用的是人工测温，使得整体施工效率较低。”

李洪江带领技术团队再三论证后，提出了引入先进的大数据采集与分析系统和温控检测系统的想法。这套系统能实时上传混凝土及其原材料的温度变化的数据，经数据分析，两仓或三仓混凝土同时浇筑，预冷和控温设备依然能保证浇筑温度整体可控。经技术团队对温控仿真计算及综合验证，确定了多仓浇筑的方案可行，还能显著提升浇筑效率。

经过7个月的施工实践，混凝土的温度控制颇有成效。

拌和工厂内，机器轰鸣，搅拌主机忙碌不停。通过双重温度控制，精心配比而成的高强度混凝土浆体，突破挑战，成为支撑超级水利枢纽的坚固基石。

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