某工程大体积砼浇筑温度控制监理实例

　　摘要：本文主要介绍某大体积砼浇筑温度控制的方法，按此方法控制的结果，以及存在的问题，对今后类似工程的参考。

　　关键词：大体积砼，温控

　　建筑工程大体积混凝土基础处理怎样做到在结构安全，不发生贯通裂缝是工程施工中普遍需要解决的问题，本文介绍某高层建筑大体积混凝土施工中，监理工作控制的要点，主要在基础如何采取降温措施、布置测温点、核心筒部位布置管道循环水降温的方法，从而使工程顺利完成的实例。

　　某工程建筑面积单体75000平方米，地下一层，地上21层，层高4.9m，建筑高度为99.95米。框支剪力墙结构，基础设计为钻孔灌注桩加箱型整板钢筋混凝土基础，基坑深度为7.2m,基坑面积约为6200㎡。

　　整板混凝土大面积1800mm厚，三个电梯核心筒部位混凝土厚4400mm，底板混凝土强度等级为C35，防水等级为P6，混凝土量约为10000立方米，属大体积混凝土。底板配筋为Ф28@150mm双层双向，在板中间高度处设置Ф14@250mm双向钢筋网片，核心筒钢筋另外加强。地下室东西方向长度170m,平均设置两道后浇带，将地下室均分为三个施工段。

　　一、施工前有关理论计算及控制方案的确定

　　本工程在施工前，会同有关人员反复确定施工方案，根据当地气候条件，初步确定了温度控制方案。

　　(一)、混凝土工程温度控制

　　混凝土自身发热的控制是工程关键工作，在施工前，会同有关各方，对混凝土配比、水泥、外加剂及各种掺合料的使用、初凝时间等反复考虑，并经过试配最终确定。

　　本工程最终选用P42.5普通硅酸盐水泥，加JM---3外加剂，初凝时间不小于10小时，具体如下：

　　配合比：石子1051㎏/m3;沙子768㎏/m3;粉煤灰78㎏/m3;水㎏/m3;JM---3外加剂29㎏/m3;塌落度控制在180-200mm;7天、28天、45天相应强度分别为28.3 MPa、39.3 MPa、43.7MPa。

　　(二)理论计算：

　　本工程混凝土浇筑在11月上旬，当地环境温度约为15℃，混凝土入模温度约为13℃。按照《建筑施工手册》，大体积混凝土计算公式为：

　　(1)最大绝热温升Th=(Mc+KF)Q/C*P式中

　　Th——砼最大绝热温升(℃)

　　Mc——砼中水泥用量(㎏/m3)。暂取350(实际用量可能会减少10㎏左右)

　　K——2400=55.78 ℃

　　28d时，Th28=(350+0.28×60) 掺合料折减系数，粉煤灰取0.25——0.30

　　F——砼中活性掺合料用量(㎏/m3)，暂取60

　　Q——水泥28d水化热(KJ/Kg)使用42.5硅酸盐水泥。

　　C——同比热，取0.97(KJ/Kg*K)

　　P——砼密度，取2400(㎏/m3)

　　将以上各式代入公式，得出

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

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

　　(2)砼中心计算温度

　　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℃

　　从而可以进一步看出，第7天温度最高，第9天温度已明显下降。砼中心最高温度与大气温度相差46.45-20=26.45℃

　　(3)砼表面温度计算公式：

　　T表= Tq +4*h/(H-h/)( T中T中-Tq1(t)——t时期砼中心计算温度℃

　　Tj——砼浇注温度℃本工程取18

　　ξ(t)——t时期降温系数(注：查表1800厚砼3d为0.55，7d为0.51,28d为0.08)

　　将各式代入公式，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，从第3天到第7天，温度比较平稳上升。如果用插入法计算第6天和第9天的砼中心计算温度，则得)/H2，式中：

　　T表、T中

　　Tq

　　h/=砼虚铺厚度，h/=K*λ/β

　　K——折减系数，取2/3

　　λ——砼导热系数，取2.33W/(m*k)

　　β按照1层麻袋和一层塑料薄膜计算，厚度为0.01m。

　　β=1/〔∑δi /λi+1/βq〕

　　δi、λi——各保温材料的厚度和导热系数;

　　βq——空气层的传热系数，取23

　　β=1/〔0.01/0.14×1.6+1/23〕=11.35

　　h/=2/3×2.33/11.35=0.137

　　H=砼计算厚度，H=h+2h/,取H=1.82+2×0.137=2.07m

　　将上式代入公式，得砼在有一层麻袋和一层塑料薄膜保温的条件下，3天和7天表面温度T表(3)、T表(7)，分别为：

　　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)从上面计算可以看出：当砼中心温度升高时，采用1层麻袋和1层塑料薄膜保温养护，可以有效地减少砼中心与表面的温差。同时从砼终凝就开始用保温材料覆盖养护，使其表面处于一种叫恒温状态，有利于砼强度增长。

　　(5)砼温度控制指标：

　　按规范要求，砼中心与表面温差≤25℃;砼表面与大气温差≤25℃。

　　采用覆盖一层麻袋加一层塑料薄膜，基本上可以使砼中心温差控制在20℃内，砼表面与大气温差在10℃内，满足要求。对于电梯井部位，采用2层塑料薄膜中间夹2层麻袋。

　　(三)、砼养护及降温控制方案

　　根据以上计算，决定采取下述保温、降温措施：

　　(1)底板大体积砼浇筑后，加强保温保湿养护，防止出现裂纹①当砼终凝后(约10-12小时)，立即浇水养护;②覆盖一层塑料薄膜加一层麻袋，可以使砼表面温度提高3-4℃，减少砼的内外温差;③推迟电梯井、集水坑等部位的拆模时间;④⑷电梯井等深基坑内进行蓄水养护。⑤⑸浇水养护时间不少于14天。覆盖养护是，每块覆盖物之间搭接严密，最上面一层塑料薄膜上应用钢管压住，防止被风吹开，同时及时浇水，保证砼表面始终有水状态下养护。

　　(2)、电梯井部位砼最厚处达4400mm，在此部位埋设Ф40焊接钢管，形成循环水管，通循环水降温。水管上每隔3m左右钻一个Ф3的孔，砼浇筑后，管内的水能够从水管孔处微微渗入砼中，可提高砼防裂防渗作用。具体见图示：

　　平面图

　　1-1 剖面图

　　(3)电梯井等局部加深部位，采取覆盖2层麻袋和2层塑料薄膜，覆盖应严密，周围超出加深范围2m，如测出中心温度仍偏高，则加快循环水的流速。

　　(4)、后浇带的模板为钢筋网，不利于保温保湿养护。砼浇筑后悬挂2层麻袋，紧贴砼侧面，并加强浇水养护措施。

　　二、大体积砼的测温方法

　　本大体积砼，对于温度的检测，必须及时、准确，以便及时采取措施，确保砼不发生贯通性裂纹。

　　本工程采用JDC——2型便携式建筑电子测温仪测温，他能够直观、准确、快速地数字显示砼内部的温度，布置方便，可在砼浇筑前根据方案任意布设，具有可靠性好，适用范围广、测点易保护等特点。同时，它整套设备体积小、重量轻、操作简单、安装及携带方面，并有夜间读数等功能。

　　(1)测温方法

　　预先将测温探头埋入大体积砼内的预定位置，在砼的钢筋骨架上绑扎一根Ф12的钢筋，且高出砼板顶面300mm，将测温线固定在此钢筋上，避免浇筑同时损坏，折断探头导线。测温线的插头用塑料袋罩好保护，避免潮湿，保持清洁。测温时，将各测温点插头依次插入主机插座中，打开主机电源开关，主机屏幕上即可显示相应测点的温度。

　　(2)温度测点的布置

　　布置原则：测点应有代表性，能教全面反映砼内各部位的温度。即：从大体积砼的高度方面考虑，应包括底部、中心和上表面;从平面考虑，应包括中部和边角部位，每各施工段砼电梯井布置2点，其他布置6点。见图

　　垂直向测点布置图

　　(3)测温频率：从砼浇筑后24h开始测温，升温阶段每2小时测一次，共需要6天;降温阶段每4h测一次，一直测到温度变化比较平稳，约需3天;第10天后，每天测一次，直到结束。

　　三、砼浇筑过程

　　本工程实际地下室底板浇筑时间为11月6日，10日、14日进行，共10000m3,，其中1区3200 m3，2区2800，3区4200，浇筑中对测温点加强保护，使其不被损坏。浇筑后浇水养护时间不少于14天，并适当延长了边模拆除时间，按照原计划覆盖麻袋和塑料薄膜，核心筒部位浇满水养护，按规定的测温时间和测温频率进行测温，并及时整理，根据温度变化采取适当的措施。

　　四、保温效果及温度实测结果分析

　　1、检测结果

　　1区测温工作于11月10日开始进行，于11月16日结束;2区测温工作于11月14日开始进行，于11月16日结束;3区测温工作于11月6日开始进行，于11月12日结束;

　　1区共布置8个点，其中核心筒部位布置2个点，其他整板布置7个点。测温结果如下：均为所测最大值 单位℃

　　2区共布置5个点，其中核心筒部位布置1个点，其他整板布置4个点。测温结果如下：均为所测最大值 单位℃

　　3区共布置5个点，其中核心筒部位布置2个点，其他整板布置3个点。测温结果如下：均为所测最大值 单位℃

　　2、结果分析：

　　从以上测温原始记录资料以及混凝土内部温度变化反映情况来看，该底板大面积底板混凝土内温差均小于25℃，采取的温控措施科学正确。

　　核心筒部位在砼浇筑后，在混凝土升温阶段，发现温差逼近25℃，立即采取循环水降温措施，并根据循环水温度情况减低水温，水温控制在室外环境温度，但测点内外温差最大值仍略高于25℃，考虑到混凝土升温时其体积处于膨胀阶段，且弹性模量较小，混凝土主要处于受压状态，不会产生有害裂纹，后据仔细观察，确实未发现有害裂纹。在降温过程中降温速率较平缓，在整个养护过程中混凝土的温度梯度变化不大，因此混凝土在降温过程中没有因收缩产生有害裂纹。

　　本工程混凝土养护采取大面积覆盖麻袋和塑料薄膜各一层，充分浇水养护的措施，并根据测温情况随时进行调整该方法可以有效地减少干缩裂缝的产生。在养护过程中，经对混凝土表面进行检测，表面裂缝基本没有，养护情况良好。

　　本工程大体积混凝土由于混凝土等级较高，混凝土体积较大，施工难度较高。综合实测数据及现场监测结果，由于施工前制定了较为合理的施工方案，施工中采取了较好的养护手段，因此取得了较好的施工效果，混凝土质量合格。

　　本工程缺点是核心筒部位升温超标，这说明对于这样体积的核心筒，布置单层循环水管降温效果不能完全达到要求，对于今后类似工程，循环水管可加密布置，消除温差超标。

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