大體積混凝土基礎(chǔ)底板溫控技術(shù)的應(yīng)用

謝慶龍 （安徽水利開(kāi)發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概況

某工程場(chǎng)地東北側(cè)為廠房，西南為框架結(jié)構(gòu)大廈，其余四周10m～20m范圍均為道路及空地。工程包括兩棟16、23層主樓（框架剪力墻結(jié)構(gòu)）及6層裙樓（框架結(jié)構(gòu)），設(shè)二層整體地下室，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。其中待澆注的某筏板底板標(biāo)高約為13.90m，基礎(chǔ)承臺(tái)厚度為1650mm，局部電梯井達(dá)到2000mm。

2 溫控方法和觀測(cè)點(diǎn)布置

圖1 混凝土溫度測(cè)桿平面布置和豎向測(cè)點(diǎn)示意圖

依據(jù)《大體積混凝土工程施工規(guī)范》（GB50496-2009），采用進(jìn)口的TDS-530型數(shù)據(jù)采集儀，通過(guò)在混凝土澆搗前埋入混凝土內(nèi)部的溫度傳感器外加鋼管保護(hù)形成的溫度測(cè)桿，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)澆筑及固化過(guò)程中的水化熱—即時(shí)溫度、內(nèi)表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度。

本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)布點(diǎn)按照兼顧均勻布點(diǎn)與重點(diǎn)布點(diǎn)的原則,同時(shí)在可能出現(xiàn)較大溫差的部位布置測(cè)桿，共布置6根測(cè)桿。測(cè)桿分上、中、下3個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)均布置備用點(diǎn)，其中上測(cè)點(diǎn)距混凝土上表面50mm，中測(cè)點(diǎn)位于混凝土底板豎向中心位置，下測(cè)點(diǎn)距混凝土下表面50mm。共布置36個(gè)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)還設(shè)置環(huán)境溫度測(cè)點(diǎn)[1]（見(jiàn)圖1）。

自混凝土開(kāi)始澆筑完畢時(shí)起，每2h記錄1次進(jìn)行24h實(shí)時(shí)監(jiān)控，直到底板表面無(wú)保溫覆蓋時(shí)表面溫度與中心點(diǎn)溫度自然溫差降至25℃或中心點(diǎn)溫度降至50℃以下時(shí)停止監(jiān)測(cè)。

3 溫控結(jié)果分析

圖2 各測(cè)桿和環(huán)境溫度曲線圖

本工程于2014年9月13日開(kāi)始澆筑基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土?xí)r進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，至2014年9月23日基礎(chǔ)底板混凝土溫度監(jiān)測(cè)結(jié)束，由溫度曲線可知，混凝土溫度在澆筑后前3天升溫最快，然后溫度達(dá)到峰值（4#測(cè)桿中心點(diǎn)混凝土溫度最高，達(dá)到73.2℃），并保持一段時(shí)間，其后隨著混凝土齡期增長(zhǎng)緩慢下降，溫度逐漸降低，測(cè)桿混凝土內(nèi)表溫差在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)均小于25℃[2]。

在測(cè)溫前期，內(nèi)部溫度達(dá)到峰值時(shí)，可能出現(xiàn)內(nèi)表溫差超過(guò)25℃，以后出現(xiàn)的概率較低；測(cè)溫后期，混凝土在下午2點(diǎn)之后（氣溫開(kāi)始回升），溫度逐步升高，凌晨4點(diǎn)左右表面溫度最低，每天如此循環(huán)，波浪式由中心向四周降溫。

通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解大體積混凝土溫度變化情況，再采取以下措施混凝土的養(yǎng)護(hù)，以確保內(nèi)表溫差不大于25℃，進(jìn)而預(yù)防混凝土底板產(chǎn)生溫度裂縫[3-4]。

①加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫措施:為防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，造成溫度應(yīng)力，采用保濕保溫法養(yǎng)護(hù)。在混凝土初凝以后，先在混凝土表明噴灑少量水（灑水時(shí)間應(yīng)在晴天中午），然后覆蓋一層塑料薄膜，使混凝土內(nèi)蒸發(fā)出的水分積在混凝土表面進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，塑料薄膜上覆蓋毛毯或麻袋等，如果混凝土內(nèi)表溫差持續(xù)增加，宜再覆蓋一層塑料薄膜，薄膜上再覆蓋毛毯或麻袋。上述塑料薄膜和毛毯等覆蓋時(shí)搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于20cm。

②混凝土表面蓄熱水:混凝土表面貯水蓄熱保溫保濕方法養(yǎng)護(hù)，即在混凝土終凝開(kāi)始時(shí)，在混凝土表面用磚砌筑貯水池，分格貯水，貯水高度為50mm，貯水的目的是利用水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和蓄熱，在混凝土表面形成一道保溫層。然后在貯水池上面覆蓋一層0.5mm厚的塑料薄膜，可防止水分蒸發(fā)和熱量散失，并利用貯水池水面與塑料薄膜間架空層的空氣保溫，隔離了外界雨水和大氣溫度的變化對(duì)貯水池水溫直接影響。

在施工以前進(jìn)行必要的混凝土熱工計(jì)算，對(duì)混凝土的內(nèi)部最高溫度、表面溫度、溫度收縮應(yīng)力等進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際是否與其符合，且混凝土實(shí)際溫度變化情況究竟如何、養(yǎng)護(hù)的效果如何等，只有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫，才能掌握。通過(guò)測(cè)溫，將混凝土深度方向的溫度梯度控制在規(guī)范允許范圍以?xún)?nèi)；同時(shí)，通過(guò)測(cè)溫，可以對(duì)混凝土內(nèi)部溫度、各關(guān)鍵部位溫差等精確掌握，還可以根據(jù)實(shí)際情況，盡可能地縮短養(yǎng)護(hù)周期，使后續(xù)工序盡早開(kāi)始，加快施工進(jìn)度，并節(jié)約成本。

4 結(jié)論

本大體積混凝土基礎(chǔ)底板工程采用大體積混凝土測(cè)溫技術(shù)并根據(jù)測(cè)溫結(jié)果采取養(yǎng)護(hù)措施，確保基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土均勻散熱降溫，所有測(cè)桿在監(jiān)測(cè)周期內(nèi)混凝土內(nèi)表溫差均小于25℃。做好溫控可以及時(shí)掌握溫度變化情況，根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，采取措施有效防止基礎(chǔ)底板產(chǎn)生溫度裂縫。溫控技術(shù)的應(yīng)用于大體積混凝土基礎(chǔ)底板工程對(duì)于提高工程質(zhì)量具有重要意義。

[1]康慶，等.溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)在大體積砼基礎(chǔ)底板工程中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2005（1）:45-46.

[2]唐杰鋒.吳勝興.大體積混凝土施工期溫度場(chǎng)的仿真計(jì)算與監(jiān)測(cè)[J].工程質(zhì)量，2002（7）:17-18.

[3]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2004.

[4]林永秋.蘇曉樟.孫林柱.大體積混凝土硬化過(guò)程中的溫度檢測(cè)和應(yīng)力計(jì)算[J].混凝土，2010（7）:135-138.