循環(huán)管冷卻水降溫法在大體積混凝土中的應用

林高如

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030024)

大體積混凝土施工的難點及重點是溫差控制問題，早在1995年，我公司已在基礎底板及大型設備基礎中的大體積混凝土澆筑施工中采用預置的水管進行冷卻水循環(huán)，以降低混凝土內(nèi)部水化熱的做法，取得成功。但在頂板中采用冷卻水循環(huán)降溫措施還是第一次，由于基礎中的溫度控制具有穩(wěn)定性，它只受單面溫度的影響，完全可以通過計算得出溫度控制值，而在頂板中的大體積混凝土受四面溫度影響，僅憑通過計算確定保溫養(yǎng)護措施很難控制溫差，所以必須通過冷卻水循環(huán)實行動態(tài)跟蹤控制，方可實現(xiàn)溫控目標，本工程就是在此方面的一個應用實例。

1 工程概況

某工程，在地下2層結(jié)構(gòu)圖中，地下2層頂板厚度為1.1 m與2.1 m，在它們之間有4 m厚的轉(zhuǎn)換層。為了確保混凝土施工質(zhì)量，避免因內(nèi)外溫差超過溫控指標而產(chǎn)生裂縫，故在2.1 m與4 m頂板采取兩種混凝土養(yǎng)護措施:一種是在混凝土表面覆蓋50 mm厚的棉氈;另一種是在2.1 m與4 m厚頂板內(nèi)部采用水循環(huán)降溫，達到溫度控制指標:1)混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50℃;2)混凝土澆筑體的里表溫差不宜大于25℃;3)混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d;4)混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

2 施工準備

1)技術準備。及時與甲方、監(jiān)理及設計院聯(lián)系，形成共識，并編制專項方案。

2)材料準備。φ48×3.5 mm高頻焊管約1 000 m;消防水箱1個(3 m ×4.2 m ×1.5 m);水泵 4 臺(型號:100QJ5-20/5);φ32鋼筋(固定導熱管)等，PVC注漿管約300 m。

3)人員準備。由5人組成的安裝班組及項目部總工、質(zhì)檢員、安全員、施工員組成的施工技術指導小組。

3 施工技術措施

3.1 測量放線

按方案測量好冷卻水管的尺寸、位置，將冷卻排管固定在鋼筋網(wǎng)片上。

3.2 預埋

按方案要求放置排管:A區(qū)2.1 m厚頂板放在中層網(wǎng)片上;4 m厚頂板內(nèi)排管設置兩層水平冷卻管，具體位置為:第一層排管設在C區(qū)1.1 m厚－2層頂板鋼筋上;第二層內(nèi)排管設在2.1 m厚頂板中層網(wǎng)片上(見圖1)。

3.3 冷卻排管安裝

當鋼筋綁扎到預埋管標高后，必須立即對排管進行安裝。

圖1 -2層頂板冷卻水循環(huán)剖面圖

3.4 通水試運行

當預埋管全部安裝完畢后，須通水試運行，檢查水管密閉情況。

3.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑過程中，先澆筑A，C區(qū)過渡區(qū)，然后從C區(qū)到B區(qū)，當澆筑到一定時間時，再澆筑A，C區(qū)過渡區(qū)，必須分段分層澆筑。每層厚度不得超過500 mm。

3.6 冷卻水循環(huán)

在混凝土澆筑完成后的48 h后，立即進行冷卻水循環(huán)。水循環(huán)必須派專人看管，防止堵管。

3.7 灌漿封管

頂板混凝土澆筑完7 d后，等待混凝土內(nèi)外溫差趨于穩(wěn)定后，將水泥漿注入冷卻管進行封堵。注漿選用普通硅酸鹽32.5級水泥，水灰比 0.5 ～0.6，壓力不小于 1.5 MPa。

3.8 養(yǎng)護

1)在頂板混凝土表面強度適中時，及時將塑料薄膜覆蓋保溫、保濕養(yǎng)護。2)在頂板表面及預留洞口采用棉氈堆高100 mm，確保頂板混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。3)保濕養(yǎng)護的持續(xù)時間不得少于14 d，并經(jīng)常檢查塑料薄膜及墻體養(yǎng)護劑的完整情況，保持混凝土表面濕潤。4)保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行，當混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時，可全部拆除。

4 質(zhì)量安全保證措施

1)對工人進行安全技術交底，且必須在管道安裝完成后鋼筋綁扎方可進行，防止交叉作業(yè)造成傷害。2)在冷循環(huán)施工過程中，必須確保冷卻水溫度不得高于40℃，如果水溫度高于40℃，可采用從井中換深井水，確保降溫效果。3)在施工過程中，必須專人專管，避免扯皮推諉現(xiàn)象發(fā)生。4)項目部派安全員與質(zhì)檢員對施工進行跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。

5 結(jié)語

施工完畢后，從已繪制的溫度監(jiān)控曲線圖看出，各項溫度均控制在標準范圍內(nèi)，從頂板拆模后的情況來看，混凝土表面未發(fā)生任何裂紋，外觀質(zhì)量良好并已經(jīng)通過監(jiān)理、質(zhì)檢站等部門的驗收，可見大體積頂板混凝土工程中采用水循環(huán)冷卻管進行溫控是行之有效的，該方法投入較小，冷卻效率高，值得同類工程借鑒。

［1］GB 50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范［S］.

［2］張海軍.大體積混凝土溫度裂縫成因及應對措施［J］.山西建筑，2011，37(6):84-85.

［3］林志成.大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生原因及防治措施［J］.建筑技術，1981(Z1):23-24.

［4］王維斌.大體積混凝土裂縫控制與施工技術研究［D］.天津:天津大學，2004.