中铁十二局集团有限公司
摘要：建筑体量规模超大型化发展趋势明显，大体积混凝土愈来愈多，整体性质量要求越来越高,质量的好坏直接影响到结构的安全使用性能。工程实践证明，大体积混凝土产生裂缝及质量通病，较多为施工中因温控不到位造成。因此，本文采取内降外保的方式控制混凝土温度，降低温度裂缝造成的危害，确保混凝土施工质量。
关键词：大体积混凝土 内降外保 裂缝
前言：大体积混凝土“内降外保强制温控”是指在大体积混凝土内部埋设多道连通金属薄壁管道，通水循环流通，利用水这种“热媒”带走水泥水化热，对混凝土内部强制降温，同时混凝土基础表面采用棉毡进行覆盖。采用精密电子仪器进行温度动态监测，使大体积混凝土内外温差不超过25℃，有效减少温度裂缝的产生，提高混凝土施工质量，保证结构的安全性。
1.工程概况
该工程基础底板板厚2m，混凝土浇筑量约为9000m3，混凝土强度等级均为C40，抗渗等级P8。
由于施工场地相对较狭窄，且一次浇筑混凝土工程量大，如何科学组织、合理配备机械，保证混凝土的连续供应，避免施工冷缝、避免产生温度收缩裂缝是底板施工的重难点。本工程基础大体积混凝土采用“内降外保强制温控” 措施，保证了大体积混凝土内外温差不超过25℃。
2.施工工艺流程及操作要点
2.1 施工工艺流程
.png)
图2 冷却水循环系统图
2.3 冷却循环水的布置
基础筏板高度2m，降温管按一层布置，设置在基础筏板表面下1m处。外侧水管的中心距混凝土边缘1m，水管的间距为3m，降温管分别设置进水口和出水口，并在进水口和出水口安装阀门控制水的流量，并用钢管将出水引入施工现场准备好的水箱内再泵送排出。在储备冷水箱内安装潜水泵并与进水管连接，进行泵送循环降温。控制混凝土的内外温差小于25℃，当混凝土温度峰值过后可停止内部降温。为了保证底板混凝土质量，要求在冷却管进出水口处焊接100mm×100mm×4mm止水钢板。冷却管穿过地下集水井部位，在集水井边上也焊接100mm×100mm×4mm止水钢板。冷却管进出水口处，埋设固定装置，在冷却水管用完后，将固定装置拆除，冷却水管割断，用钢板满焊在冷却水管上，将冷却水管封堵，然后将此部位用掺膨胀剂的细石混凝土灌实。
2.4 “外保”措施
“外保”采用一层塑料薄膜加一层防火棉毡保温。养护时间不得小于14天，保证混凝土能在潮湿环境中达到预期强度要求。在养护阶段，注意对保温材料的保护，以免受到损坏；当发现损坏时，应立即进行更换。
3. 混凝土温度监测
3.1温度监测的目的
其目的是控制温度应力，避免温度裂缝。在大体积混凝土施工中，应对混凝土的最高温度和最高温升进行限制，要求混凝土内部的温度梯度缓和。一般应对混凝土内外温差和相邻层温差进行控制，并作为温控的主要内容。温度监测工作为施工组织者及时提供信息，反映大体积混凝土内温度变化情况及温控技术效果，为施工组织者及时准确地采取温控对策提供科学依据。
3.2 温度监测仪器
选择精密温度监测仪器：TM902C接触式测温仪（内埋玻璃纤维测温线）。该仪器具有下列优点：
（1）精度高（测量范围0～100℃，精度达0.1℃）；
（2）测量方便，可靠性强。应用该新仪器能有效掌握大体积混凝土温度变化的动态，便于及时采取有效应对措施，使信息化施工得以实现。
3.3 测温点布置
在超大体积混凝土的温控测量中，主要需测试的温度参数为混凝土表面及中心、底部的温度情况，测温点布置应具有代表性和可比性，以真实全面反映大体积混凝土各部位的温度为原则，具体布置见下图。
.png)
图3 测温点平面布置图
.png)
图4 测温点大样图
3.4 温控标准
混凝土浇筑温度不宜大于35℃，不宜小于5℃；混凝土内外温差不应大于25℃；混凝土表面温度和环境温度之差不应大于25℃；混凝土降温速率不宜大于2℃/d。
3.5 温度监测频率
测温时间从混凝土浇筑完毕后起12h内，每2h测一次；12h～24h内，每4h测一次；24h～96h内，每6h测一次；以后每12h测一次到第7天结束。安排专人负责观测记录，着重记录混凝土中心和表面、表面和环境温度之间的最大温差、混凝土降温的最大速度，当天整理统计测温数据。部门负责人进行检查监督，并负责测温资料的收集、汇总工作。
4.大体积混凝土养护
应尽早养护，以便大体积混凝土有充足的养护时间，养护时间不小于14天。采取塑料薄膜、棉毡覆盖结合冷却循环水的养护方案。同时通过温度监测，取得混凝土内温度在各龄期的变化数据，及时调整方案，实现动态养护，达到温控防裂的目的。
5.质量控制措施
（1）冷却水管固定可靠，连接牢固。混凝土浇筑前必须通水试验，确保不渗不漏，防止由于水管变形渗漏给混凝土造成的质量缺陷。
（2）第一次通水前蓄水池内水温与混凝土温差不大于25℃，防止水管周围混凝土开裂。
（3）大体积混凝土实施二次振捣，提高内部密实性，减少内部微裂缝。
（4）通水冷却循环时应根据温度监测结果动态调整水流量，将降温速率控制在不大于2℃/d，使降温均匀，发挥混凝土的应力松弛效应，改善极限抗拉性能。
（5）测温仪器工作性能应保证：温度量测范围0～100℃，精度应小于等于0.5℃，确保测温精确。
（6）施工中根据温度监测情况，动态调整冷却水流量及保温措施，将温控指标控制在要求之内。
6. 结束语
采用大体积混凝土“内降外保强制温控”后，为保证施工过程质量受控，并及时监测混凝土内部温度动态变化，需对施工进行全过程的监督量测。
对基础筏板温度监测数据进行统计，混凝土内部最高温升低于未用冷却水情况下的理论计算温度，“内降”效果明显；采用薄膜及棉毡覆盖保温结合循环水的养护方法，动态调整降温及养护措施，将混凝土内外温差始终控制在25℃以内，“外保”作用显著。
该施工方案的应用降低了大体积混凝土内部温度应力，有效减少温差梯度过大产生的温度裂缝；降温速率均匀，可充分发挥混凝土的应力松弛效应，改善极限抗拉性能。经现场持续观测，筏板无有害裂缝，混凝土施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态，保证了工程质量。
参考文献：
[1]GB 50496-2012，大体积混凝土工程施工规范[S].北京:中国计划出版社，2012．
[2]GB/T 51028-2015，大体积混凝土温度测控技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2015.
[3]张传仓,杨利民,周艳勤.大体积混凝土测温技术工程实践应用[J].混凝土，2007(4):101-102.
[4]仲晓林，林松涛.大体积混凝土施工规范实施指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[5]郭磊,韩永林.混凝土表面保温和水管冷却的温控效果研究[J].人民长江,2011,42 (11):27-31.
[6]马东升.大体积混凝土冷却水管温控技术[J].市政技术，2012(s1):70-73.
[7]丰云满.大体积混凝土施工技术应用[J].黑龙江科技信息，2009(31):340-340.
[8]刘立斌.大体积混凝土施工技术[J].交通世界，2009(13):108-109.
[9]蔡清芬.大体积混凝土施工的裂缝控制及养护[J].中国高新技术企业，2014(18):83-84.
论文作者:柴彦景
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：混凝土论文; 温度论文; 体积论文; 测温论文; 温差论文; 裂缝论文; 水管论文; 《防护工程》2018年第36期论文;