摘要：本文主要介紹某大體積砼澆筑溫度控制的方法，按此方法控制的結(jié)果，以及存在的問題，對今后類似工程的參考。

　　關(guān)鍵詞：大體積砼，溫控

　　建筑工程大體積混凝土基礎(chǔ)處理怎樣做到在結(jié)構(gòu)安全，不發(fā)生貫通裂縫是工程施工中普遍需要解決的問題，本文介紹某高層建筑大體積混凝土施工中，監(jiān)理工作控制的要點，主要在基礎(chǔ)如何采取降溫措施、布置測溫點、核心筒部位布置管道循環(huán)水降溫的方法，從而使工程順利完成的實例。

　　某工程建筑面積單體75000平方米，地下一層，地上21層，層高4.9m，建筑高度為99.95米。框支剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)計為鉆孔灌注樁加箱型整板鋼筋混凝土基礎(chǔ)，基坑深度為7.2m,基坑面積約為6200㎡。

　　整板混凝土大面積1800mm厚，三個電梯核心筒部位混凝土厚4400mm，底板混凝土強度等級為C35，防水等級為P6，混凝土量約為10000立方米，屬大體積混凝土。底板配筋為Ф28@150mm雙層雙向，在板中間高度處設(shè)置Ф14@250mm雙向鋼筋網(wǎng)片，核心筒鋼筋另外加強。地下室東西方向長度170m,平均設(shè)置兩道后澆帶，將地下室均分為三個施工段。

　　一、施工前有關(guān)理論計算及控制方案的確定

　　本工程在施工前，會同有關(guān)人員反復(fù)確定施工方案，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，初步確定了溫度控制方案。

　　(一)、混凝土工程溫度控制

　　混凝土自身發(fā)熱的控制是工程關(guān)鍵工作，在施工前，會同有關(guān)各方，對混凝土配比、水泥、外加劑及各種摻合料的使用、初凝時間等反復(fù)考慮，并經(jīng)過試配最終確定。

　　本工程最終選用P42.5普通硅酸鹽水泥，加JM---3外加劑，初凝時間不小于10小時，具體如下：

　　配合比：石子1051㎏/m3;沙子768㎏/m3;粉煤灰78㎏/m3;水㎏/m3;JM---3外加劑29㎏/m3;塌落度控制在180-200mm;7天、28天、45天相應(yīng)強度分別為28.3 MPa、39.3 MPa、43.7MPa。

　　(二)理論計算：

　　本工程混凝土澆筑在11月上旬，當?shù)丨h(huán)境溫度約為15℃，混凝土入模溫度約為13℃。按照《建筑施工手冊》，大體積混凝土計算公式為：

　　(1)最大絕熱溫升Th=(Mc+KF)Q/C*P式中

　　Th——砼最大絕熱溫升(℃)

　　Mc——砼中水泥用量(㎏/m3)。暫取350(實際用量可能會減少10㎏左右)

　　K——2400=55.78 ℃

　　28d時，Th28=(350+0.28×60) 摻合料折減系數(shù)，粉煤灰取0.25——0.30

　　F——砼中活性摻合料用量(㎏/m3)，暫取60

　　Q——水泥28d水化熱(KJ/Kg)使用42.5硅酸鹽水泥。

　　C——同比熱，取0.97(KJ/Kg*K)

　　P——砼密度，取2400(㎏/m3)

　　將以上各式代入公式，得出

　　3d時，Th3=(350+0.28×60)×314/0.97×2400=49.47 ℃

　　7d時，Th7=(350+0.28×60)×354/0.97××375/0.97×2400=50.09 ℃

　　(2)砼中心計算溫度

　　T1(t)=Tj +Th *ξ(t)式中

　　T到：

　　T1(6)=13+〔(350+0.28×60)×344/0.97×2400〕×O.51=40.64℃

　　T1(9)=13+〔(350+0.28×60)×356/0.97×2400〕×O.44=37.68℃

　　從而可以進一步看出，第7天溫度最高，第9天溫度已明顯下降。砼中心最高溫度與大氣溫度相差46.45-20=26.45℃

　　(3)砼表面溫度計算公式：

　　T表= Tq +4*h/(H-h/)( T中T中-Tq1(t)——t時期砼中心計算溫度℃

　　Tj——砼澆注溫度℃本工程取18

　　ξ(t)——t時期降溫系數(shù)(注：查表1800厚砼3d為0.55，7d為0.51,28d為0.08)

　　將各式代入公式，得出

　　T1(3)=13+49.47×O.55=40.21℃

　　T1(7)=13+55.78×O.51=41.45℃

　　T1(28)=13+59.09×O.08=17.73℃

　　可以看出，從第3天到第7天，溫度比較平穩(wěn)上升。如果用插入法計算第6天和第9天的砼中心計算溫度，則得)/H2，式中：

　　T表、T中

　　Tq

　　h/=砼虛鋪厚度，h/=K*λ/β

　　K——折減系數(shù)，取2/3

　　λ——砼導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/(m*k)

　　β按照1層麻袋和一層塑料薄膜計算，厚度為0.01m。

　　β=1/〔∑δi /λi+1/βq〕

　　δi、λi——各保溫材料的厚度和導(dǎo)熱系數(shù);

　　βq——空氣層的傳熱系數(shù)，取23

　　β=1/〔0.01/0.14×1.6+1/23〕=11.35

　　h/=2/3×2.33/11.35=0.137

　　H=砼計算厚度，H=h+2h/,取H=1.82+2×0.137=2.07m

　　將上式代入公式，得砼在有一層麻袋和一層塑料薄膜保溫的條件下，3天和7天表面溫度T表(3)、T表(7)，分別為：

　　T表(3)=15+4×0.137×(2.07-0.137)(45.21-20)/2.072=21.22℃

　　T表(7)=15+4×0.137×(2.07-0.137)(46.45-20)/2.072=21.53℃

　　(4)從上面計算可以看出：當砼中心溫度升高時，采用1層麻袋和1層塑料薄膜保溫養(yǎng)護，可以有效地減少砼中心與表面的溫差。同時從砼終凝就開始用保溫材料覆蓋養(yǎng)護，使其表面處于一種叫恒溫狀態(tài)，有利于砼強度增長。

　　(5)砼溫度控制指標：

　　按規(guī)范要求，砼中心與表面溫差≤25℃;砼表面與大氣溫差≤25℃。

　　采用覆蓋一層麻袋加一層塑料薄膜，基本上可以使砼中心溫差控制在20℃內(nèi)，砼表面與大氣溫差在10℃內(nèi)，滿足要求。對于電梯井部位，采用2層塑料薄膜中間夾2層麻袋。

　　(三)、砼養(yǎng)護及降溫控制方案

　　根據(jù)以上計算，決定采取下述保溫、降溫措施：

　　(1)底板大體積砼澆筑后，加強保溫保濕養(yǎng)護，防止出現(xiàn)裂紋①當砼終凝后(約10-12小時)，立即澆水養(yǎng)護;②覆蓋一層塑料薄膜加一層麻袋，可以使砼表面溫度提高3-4℃，減少砼的內(nèi)外溫差;③推遲電梯井、集水坑等部位的拆模時間;④⑷電梯井等深基坑內(nèi)進行蓄水養(yǎng)護。⑤⑸澆水養(yǎng)護時間不少于14天。覆蓋養(yǎng)護是，每塊覆蓋物之間搭接嚴密，最上面一層塑料薄膜上應(yīng)用鋼管壓住，防止被風(fēng)吹開，同時及時澆水，保證砼表面始終有水狀態(tài)下養(yǎng)護。

　　(2)、電梯井部位砼最厚處達4400mm，在此部位埋設(shè)Ф40焊接鋼管，形成循環(huán)水管，通循環(huán)水降溫。水管上每隔3m左右鉆一個Ф3的孔，砼澆筑后，管內(nèi)的水能夠從水管孔處微微滲入砼中，可提高砼防裂防滲作用。具體見圖示：

　　平面圖

　　1-1 剖面圖

　　(3)電梯井等局部加深部位，采取覆蓋2層麻袋和2層塑料薄膜，覆蓋應(yīng)嚴密，周圍超出加深范圍2m，如測出中心溫度仍偏高，則加快循環(huán)水的流速。

　　(4)、后澆帶的模板為鋼筋網(wǎng)，不利于保溫保濕養(yǎng)護。砼澆筑后懸掛2層麻袋，緊貼砼側(cè)面，并加強澆水養(yǎng)護措施。

　　二、大體積砼的測溫方法

　　本大體積砼，對于溫度的檢測，必須及時、準確，以便及時采取措施，確保砼不發(fā)生貫通性裂紋。

　　本工程采用JDC——2型便攜式建筑電子測溫儀測溫，他能夠直觀、準確、快速地數(shù)字顯示砼內(nèi)部的溫度，布置方便，可在砼澆筑前根據(jù)方案任意布設(shè)，具有可靠性好，適用范圍廣、測點易保護等特點。同時，它整套設(shè)備體積小、重量輕、操作簡單、安裝及攜帶方面，并有夜間讀數(shù)等功能。

　　(1)測溫方法

　　預(yù)先將測溫探頭埋入大體積砼內(nèi)的預(yù)定位置，在砼的鋼筋骨架上綁扎一根Ф12的鋼筋，且高出砼板頂面300mm，將測溫線固定在此鋼筋上，避免澆筑同時損壞，折斷探頭導(dǎo)線。測溫線的插頭用塑料袋罩好保護，避免潮濕，保持清潔。測溫時，將各測溫點插頭依次插入主機插座中，打開主機電源開關(guān)，主機屏幕上即可顯示相應(yīng)測點的溫度。

　　(2)溫度測點的布置

　　布置原則：測點應(yīng)有代表性，能教全面反映砼內(nèi)各部位的溫度。即：從大體積砼的高度方面考慮，應(yīng)包括底部、中心和上表面;從平面考慮，應(yīng)包括中部和邊角部位，每各施工段砼電梯井布置2點，其他布置6點。見圖

　　垂直向測點布置圖

　　(3)測溫頻率：從砼澆筑后24h開始測溫，升溫階段每2小時測一次，共需要6天;降溫階段每4h測一次，一直測到溫度變化比較平穩(wěn)，約需3天;第10天后，每天測一次，直到結(jié)束。

　　三、砼澆筑過程

　　本工程實際地下室底板澆筑時間為11月6日，10日、14日進行，共10000m3,，其中1區(qū)3200 m3，2區(qū)2800，3區(qū)4200，澆筑中對測溫點加強保護，使其不被損壞。澆筑后澆水養(yǎng)護時間不少于14天，并適當延長了邊模拆除時間，按照原計劃覆蓋麻袋和塑料薄膜，核心筒部位澆滿水養(yǎng)護，按規(guī)定的測溫時間和測溫頻率進行測溫，并及時整理，根據(jù)溫度變化采取適當?shù)拇胧��?/p>

　　四、保溫效果及溫度實測結(jié)果分析

　　1、檢測結(jié)果

　　1區(qū)測溫工作于11月10日開始進行，于11月16日結(jié)束;2區(qū)測溫工作于11月14日開始進行，于11月16日結(jié)束;3區(qū)測溫工作于11月6日開始進行，于11月12日結(jié)束;

　　1區(qū)共布置8個點，其中核心筒部位布置2個點，其他整板布置7個點。測溫結(jié)果如下：均為所測最大值 單位℃

　　2區(qū)共布置5個點，其中核心筒部位布置1個點，其他整板布置4個點。測溫結(jié)果如下：均為所測最大值 單位℃

　　3區(qū)共布置5個點，其中核心筒部位布置2個點，其他整板布置3個點。測溫結(jié)果如下：均為所測最大值 單位℃

　　2、結(jié)果分析：

　　從以上測溫原始記錄資料以及混凝土內(nèi)部溫度變化反映情況來看，該底板大面積底板混凝土內(nèi)溫差均小于25℃，采取的溫控措施科學(xué)正確。

　　核心筒部位在砼澆筑后，在混凝土升溫階段，發(fā)現(xiàn)溫差逼近25℃，立即采取循環(huán)水降溫措施，并根據(jù)循環(huán)水溫度情況減低水溫，水溫控制在室外環(huán)境溫度，但測點內(nèi)外溫差最大值仍略高于25℃，考慮到混凝土升溫時其體積處于膨脹階段，且彈性模量較小，混凝土主要處于受壓狀態(tài)，不會產(chǎn)生有害裂紋，后據(jù)仔細觀察，確實未發(fā)現(xiàn)有害裂紋。在降溫過程中降溫速率較平緩，在整個養(yǎng)護過程中混凝土的溫度梯度變化不大，因此混凝土在降溫過程中沒有因收縮產(chǎn)生有害裂紋。

　　本工程混凝土養(yǎng)護采取大面積覆蓋麻袋和塑料薄膜各一層，充分澆水養(yǎng)護的措施，并根據(jù)測溫情況隨時進行調(diào)整該方法可以有效地減少干縮裂縫的產(chǎn)生。在養(yǎng)護過程中，經(jīng)對混凝土表面進行檢測，表面裂縫基本沒有，養(yǎng)護情況良好。

　　本工程大體積混凝土由于混凝土等級較高，混凝土體積較大，施工難度較高。綜合實測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，由于施工前制定了較為合理的施工方案，施工中采取了較好的養(yǎng)護手段，因此取得了較好的施工效果，混凝土質(zhì)量合格。

　　本工程缺點是核心筒部位升溫超標，這說明對于這樣體積的核心筒，布置單層循環(huán)水管降溫效果不能完全達到要求，對于今后類似工程，循環(huán)水管可加密布置，消除溫差超標。

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