某大體積混凝土筏板溫度監(jiān)測及裂縫控制

張元濤 ，張繞林

（1.云南建投第十七建設(shè)有限公司，昆明 650500；2.云南省建筑科學(xué)研究院 云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料企業(yè)重點實驗室，昆明 650223）

1 工程概況

本工程建筑高度為 95.100m，地下2層，地上21層，突出屋面2層。結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用長螺旋鉆孔壓灌樁。多層建筑高度為 14.100m，地下2層，地上3層，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用長螺旋鉆孔壓灌樁。本工程地下室主樓基礎(chǔ)底筏板厚度為 1.5m，商業(yè)樓基礎(chǔ)底筏板厚度為 0.4m，局部電梯井坑及消防集水坑深達 2.5～4.5m，屬典型大體積混凝土；地下室底板（含承臺）混凝土標(biāo)號均為 C35，抗?jié)B等級均為P6，水灰（膠）比為 0.41, 砂率為 42.5%，外加劑為 PCA-I 聚羧酸液劑，摻量 1.65%。本工程商品混凝土配合比如表1所示。

表1 配合比kg/m3

拌和物性能：（1）坍落度：設(shè)計坍落度為 180mm±30mm，出廠坍落度為 180mm；（2） 凝結(jié)時間：實測初凝 140min，終凝575min；（3） 原材料質(zhì)量控制：水泥采用 P·O42.5，砂的含泥量≤2%，石的含泥量≤1%。

2 混凝土澆筑及養(yǎng)護方案

2.1 混凝土澆筑工藝流程

混凝土澆筑工藝流程:布置混凝土泵→混凝土供貨→坍落度測試→驗收合格→開機、泵送砂漿、潤管→澆筑混凝土→振搗作業(yè)面階梯推進→混凝土表面第一次趕平、壓實→混凝土表面二次趕平、壓實、拉毛→混凝土及時覆蓋保溫保濕→養(yǎng)護混凝土測溫監(jiān)控。

2.2 混凝土澆筑時間及方法

2.2.1 混凝土澆筑時間

2019年7月2日20:02 開始 澆筑，到 2019年7月5日01：30 澆筑結(jié)束，澆筑總方量為 2190m3。

2.2.2 混凝土澆筑方法

混凝土采用泵送，坍落度大，流動性好，澆筑采用斜面分層布料方法施工。

3 混凝土溫度監(jiān)測

對混凝土進行溫度監(jiān)測需要掌握并做好以下幾方面的工作。

1）對混凝土進行溫度監(jiān)測的目的是實時監(jiān)測筏板混凝土在施工和養(yǎng)護期間, 沿筏板深度方向的混凝土溫度變化狀態(tài),實行信息化控制，及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護措施，以防止有害裂縫的出現(xiàn)。

2）監(jiān)測范圍包括：現(xiàn)場布置2個測位，共6個測點對基礎(chǔ)筏板混凝土溫度進行監(jiān)測。

3）監(jiān)測依據(jù)：（1）本工程設(shè)計圖紙；（2）GB/T 51028—2015《大體積混凝土溫度測控技術(shù)規(guī)范》[1]；（3）GB 50496—2018《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》[2]。

4）監(jiān)測儀器設(shè)備包括：JTM-V10A 智能振弦溫度讀數(shù)儀1 臺（編號 010657）；傳感器6個。所用檢測檢測儀器均經(jīng)標(biāo)校，并在有效使用期內(nèi)。

5）溫控指標(biāo)及報警線。根據(jù) GB 50496—2018《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》的要求，本工程溫控指標(biāo)為：（1）混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于 50℃；（2）混凝土澆筑體里表溫差（不含混凝土收縮當(dāng)量溫度）不宜大于 25℃；（3）混凝土澆筑體降溫速率不宜大于 2.0℃/d；（4）拆除保溫覆蓋時混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應(yīng)大于 20℃。

6）測溫點布置。在鋼筋安裝完成后混凝土澆筑前，將調(diào)試好的溫度傳感器進行預(yù)埋，溫度傳感器應(yīng)附著于鋼筋上但應(yīng)與鋼筋隔離，盡量選擇不會因澆筑混凝土而導(dǎo)致探頭的位置，安裝好之后應(yīng)保護好外露的接頭不受損壞和污染。

大體積混凝土測溫時，為保證每個測點能夠準(zhǔn)確反映出混凝土主要點的溫度數(shù)變化情況，傳感器可放入導(dǎo)管內(nèi)，也可以直接埋入混凝土內(nèi)，每個測點位應(yīng)在上、中、下分別安裝溫度傳感器，實時掌握大體積混凝土表面溫度、中部溫度和底部溫度。嚴格來說，埋入傳感器之前，應(yīng)提前建立大體積混凝土有限元分析模型，并根據(jù)實際情況進行模擬現(xiàn)場施工情況，并對模型進行分析，避免傳感器遺漏或者重疊，影響監(jiān)測數(shù)據(jù)。

本次溫度監(jiān)測在基礎(chǔ)筏板平面共布置2個測溫點位，每個平面測溫點位沿厚度方向分別布置3個測溫點。

4 數(shù)據(jù)采集和溫度曲線分析

4.1 數(shù)據(jù)采集

混凝土溫度采用測溫儀器人工采集數(shù)據(jù)，并將溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)以表格方式記錄并繪制溫度時間曲線。

1#測溫點位測溫時間為 2019年7月4日 19:30～2019年7月13日 23:30，共計 220h，1#測溫點位共測溫74次，前 3d每2小時測溫1次，后 6d 每4小時測溫1次；2#測溫點位測溫時間為 2019年7月5日 01:30～2019年7月13日 23:30，共計 9d，2#測溫點位共測溫72次，前 3d 每2小時測溫1次，后6d 每4小時測溫1次。

4.2 溫度時間曲線分析

根據(jù)實測溫度時間曲線分析，可以得到以下結(jié)論：

1）在混凝土升溫和降溫過程中，里表溫差始終沒有超過控制值，說明施工現(xiàn)場采取的養(yǎng)護措施滿足要求，達到了控制里表溫差和裂縫的目的。

2）混凝土澆筑后，內(nèi)部溫度基本 2～3d 內(nèi)達到峰值，之后溫度開始緩慢回落[3]。

3）沿厚度方向，上、中、下部溫度當(dāng)中，中部溫度高，在降溫過程中也基本保持最高，上部溫度最低，且受環(huán)境影響較大，整個過程中波動比較大，下部溫度介于兩者之間[4]。到散溫后期，會出現(xiàn)中部溫度比下部溫度稍低，初步分析原因為澆筑時候氣溫較高，混凝土內(nèi)部溫度緩慢降低，對于厚度方向而言，自上至下熱量散失呈遞減趨勢，再加上筏板底部土壤對底部混凝土起到一定的保溫作用，因此會出現(xiàn)這種情況。

4）上部混凝土溫度受環(huán)境影響較大，曲線多呈波動，也有比較平緩的時間段，說明在這段時間里，保溫措施已起到一定的作用，因此，在大體積混凝土施工過程中，對表面進行保溫養(yǎng)護工作具有很大的工程意義。

5 結(jié)語

大體積混凝土本身幾何尺寸較大，能夠保證具有足夠的強度和剛度，但在施工過程中，由于溫差過大引起的裂縫很難避免，現(xiàn)實工程中，只能盡可能做到將裂縫的開展控制到無害范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)貫穿裂縫。施工過程中可以采取現(xiàn)場實時溫度監(jiān)測和根據(jù)已有數(shù)據(jù)進行混凝土內(nèi)部溫度計算預(yù)測，從2 方面來入手控制溫差，實現(xiàn)有效控制裂縫的產(chǎn)生。