1、大体积测温孔的布置及检测*大厦续建工程主楼 52 层,基础底板设计为整板基础,浇筑面积为2350m2,一般厚度 3.2m,总体积为 7500m3,属于大体积混凝土工程。在混凝土浇筑前,对混凝土配合比进行了优化设计,选择低热水泥,掺入高效减水剂,减少水泥用量,提高混凝土的早期抗拉强度。整个底板分两次浇筑,第一次浇筑电梯井底板,浇筑时间从 2002 年 12 月 2 日晚上 18:30 分开始,到 12 月 3 日早晨 4:00 结束;第二次浇筑大楼基础底板,浇筑时间从 2002 年 12 月 18 日晚上 19:00 开始,到 12 月 22 日下午 14:00 全部浇筑完毕。在两次浇筑过程中,
2、对混凝土进行了及时的养护。并对混凝土全场温度进行了认真的测量,第一次检测时间从 12 月 2 日到 12 月 18 日,历时 16 天;第二次检测从 12 月 18 日到 1 月 9 日,历时 21 天。 一、测温设备及测温点布置 本次测温采用热敏电阻作为测温传感器,传感器装入导热良好的金属套管内,并用环氧树脂密封,可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。测温设备采用 LD-C20-64 智能巡测温度仪,仪器以集成模拟开关代替常规的继电器触点开关,大大地提高了仪表的可靠性,1 点/秒的巡测速度可确保即时检测到各时刻的温度值,并可随时打印即时的温度值。 测温点根据底板的浇筑方向、结构特点及预
3、计温度场布置,在电梯井底板选择 2 个有代表性的测温点,基础底板选择 10 个有代表性的测温点。对每一个测点,沿深度方向布置上、中、下三个传感器,上传感器距离表面 10cm,中传感器居中,距离底板面 160cm,下传感器距离基底 10-15cm。除埋在混凝土里面的传感器外,第一次温度检测过程中,另外使用了 2 个传感器分别检测养护层下混凝土的表面温度及大气温度;第二次检测时,另外使用了 2 个传感器检测混凝土的表面温度。 二、测温实施与结果 温度检测从 2002 年 12 月 2 日到 2003 年 1 月 9 日结束,期间每天有专人值班观察,如果上、中、下测点温度差超过了 25,会立即告知有
4、关人员。在浇筑初期,每间隔 2 小时依次打印测温数据,按照原始打印数据,将每一点的上、中、下三点的温度绘于一张图上。极少数时间段,由于仪器受到干扰,没有温度记录,整理数据时,已根据相邻时间测得的值进行了补充。 这次浇筑从 12 月 18 日晚上 20 点开始,到 12 月 22 日下午结束,浇筑时采取了养护措施,检测的温度数据没有多大异常。混凝土从一浇筑就开始水化发热,温度上升比较明显,中间传感器的温度基本上都在 72 小时达到峰值,维持峰值的时间约 60-72 小时,之后开始缓慢的下降。混凝土养护过程中,因为没有降雨等异常的天气情况出现,养护期间,各点的上中部位温度差没有超过 20。12 月
5、 29 日,因施工需要,减少了表面覆盖层,表层温度开始下降,从原来的 45左右降到 35以下,此后,同一点中、上 2 个传感器的温渡差一直在 30以上。由于此时各部分混凝土的强度已达到设计值的 100%,基础底板未出现贯穿裂缝。 总结两次测温的过程,我们可以得出以下结论:1.混凝土在浇筑开始及其后 8 小时内就开始产生水化热,温度迅速上升,在 72 小时内可以达到各自的峰值,峰值维持期为60-72 小时,此后温度开始缓慢下降。2.混凝土表面层的温度受气温影响比较大,随着气温的波动,混凝土的表层温度也有所波动,但波动幅度稍缓,从检测结果可以看出,混凝土的表层温度一般比气温高 20-25。3.在地
6、坑部位混凝土厚度达 3.2m,其中心部位热量散发慢,温度较高,最高时温度超过了 70,这时覆盖后的表层温度可达 50左右,其内表温差仍保持在规定范围内。4.对于底板,由于混凝土浇筑时间和区域不同,升温情况各有差别,但其内表温差基本上保持在 25以内。5.当气候降雨,混凝土表层积水,或混凝土养护层减薄以至取消时,基础底板的表层温度会大幅下降,造成混凝土内表温差超过 25。 三、对高层建筑基础底板大体积混凝土施工的几点建议 1.优化混凝土配合比的设计。尽量选用水化热低和安定性好的水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,以减少水泥的水化热。控制石子、砂子的含泥量不超过 1%和 3%,
7、提高混凝土的极限抗拉强度。 2.根据施工季节的不同,可分别采用降温法和保温法施工。夏季采用降温法施工,即在搅拌混凝土时掺入冰水,温度控制在 510。混凝土浇筑后用冷水养护,注意水温和混凝土温度之差不超过 20。或采用覆盖材料养护。冬季采用保温法施工,利用保温模板和保温材料防止冷空气侵袭,以达到减小混凝土内表温差的目的。 3.大体积混凝土施工时,如遇降雨、降雪,气温骤降,造成混凝土内表温差超限,当混泥土强度远低于设计强度时,过大的温度应力可使混凝土出现裂缝。因此,及时调整混凝土保温层厚度,及时养护混凝土,控制混凝土的内表温差,是防止裂缝的重要一环。 4.加强温度监测。制定详细的温度测试方案,特别
8、是混凝土浇筑一周内的温度检测,通过信息化施工及必要的养护、防护措施,控制混凝土的内部温度与表面温度,以及表面温度与环境温度之差均不超过 25。冬季砼施工如何测温混凝土搅拌测温记录(C2612) 冬季混凝土施工时,应进行搅拌测温(包括现场搅拌、商品混凝土)并记录。混凝土冬施搅拌测温记录包括大气温度、原材料温度、出罐温度、人模温度等。测温的具体要求应有书面技术交底,执行人必须按照规定操作。原始记录签字完毕后交资料员归档。“现场搅拌或商品混凝土”字样填人“备注”栏。表格中各温度值需标注正负号。 13混凝土养护测温记录(表 C2613) (1)混凝土的冬期施工应符合国家现行标准建筑工程冬期施工规程 (
9、JGJl04)和施工技术方案的规定。 (2)测温起止时间指室外日平均气温连续 5d 低于 5C 时起,至室外日平均气温连续 5d 高于 5C 冬施结束;掺加防冻剂的混凝土未达到抗冻临界强度(4MPa)之前每隔 2h 测量一次,达到抗冻临界强度(4MPa)且温度变化正常,测温间隔时间可由 2h 调整为 6h。 (3)混凝土冬施养护测温应先绘制测温点布置图(标明具体部位名称),包括测温点的部位、深度等。测温记录应包括大气温度、各测温孔的实测温度、同一时间测得的各测温孔的平均温度和间隔时间等。此外还应进行成熟度计算(本次、累计)。表格中各温度值需标注正负号。 (4)关于测温的项目、测温次数和测温孔设
10、置按要求执行现行有关标准规定。14大体积混凝土养护测温记录 大体积混凝土施工应对人模时大气温度、各测温孔温度、内外温差和裂缝进行检查和记录。大体积混凝土养护测温应附测温点布置图,包括测温点的布置部位、深度等。表格中各温度值需标注正负号。 PART2: 5、冬期施工混凝土的测温工作 5.1 混凝土冬期施工测温 5.1.1 在离建筑物 10m 以外,距地面高度 1.5m,通风条件较好的地方安装规格不小 于 300*300*400 的白色百叶箱。 5.1.2 测温孔位置的选择,选择在温度变化大、容易散失热量的部位、易于遭受冻 结的部位,西北部或前阴的地方应多设置,测温孔的口不迎风设置,且临时封闭。
11、5.1.3 结构测孔的设置 (1) 梁(包括简支撑与连接梁):梁上测温孔应垂直于梁的轴线,孔深为梁高的 1/3 至 1/2 处。 (2) 现浇钢筋混凝土构造柱:每根构造柱下端设一个测温孔。 (3) 底板:底板测温孔布置按纵横方向不大于 5m 间距布置,每间房间面积不大 于 20m2 对可设一个测温孔, 测温孔垂直于板面,孔深为板厚的1/3 至 1/2。 (4) 现浇混凝土墙板:墙厚为 20cm 及 20cm 以内时,单面设置测温孔,孔深为墙 厚的 1/2;当墙厚大于 20cm 时,双面设置测温孔,孔深为墙厚的1/3,并不小于 10cm 测温孔与板面成 30 度倾斜角。大面积墙面测温孔按纵横方向
12、均不大于 5m 的间距布置; 每块墙面的面积小于 20m2 时,每面可设一个测温孔。 5.1.4 砼(商砼)拌合物测温:对于已搅拌好的砼,要经常检查砼出罐和入模温度 (每班不少于 4 次)要求砼或砂浆出罐温度不低于 10,入模温度不低于 5。 5.1.5 新浇砼结构和构件的测温: 预埋测温管:砼浇筑完在未覆盖前,要预埋测温管,具体预埋的位置和数量,要事先 绘出测温点布置图,每个测温点要做好编号。 测温次数控制:砼浇筑完及时测一次温度做为第一次测温,以后每 2 小时测一次,连 测三天,三天后改为每 4 小时测一次(早8:00、晚 8:00、夜 2:00)至砼温度 0为 终结。 5.1.6 混凝土
13、搅拌、养护测温记录 冬季混凝土施工时,应进行搅拌和养护测记录; 混凝土冬施搅拌测温记录应包括大气温度、原材料温度、出罐温度、入模温度等; 混凝土冬施养护测温应先绘画制测温点布置图,包括测温点的部位、深度等。测温记 录应包括大气温度、各测温孔雀实测温度、同一时间测得的各测温孔的平均温度和间 隔时间等。 5.1.7 大体积混凝土养护测温记录 大体积混凝土施工应对入模时大气温度、各测温孔温度、内外温差和裂缝进行检查和 记录。 大体积混凝土养护测温应附测温点布图,包括测温点的布置、深度等。 5.1.8 测温要求 (1) 在测时,按测孔编号顺序进行,温度计插入测温孔后,堵塞住孔口,留置在 孔内 3-5
14、分钟后进行读数; (2) 混凝土出罐、浇注及入模温度每一工作班不应少于 4 次; (3) 当采用蓄热法养护时,其间每 6 小时测量一次; (4) 掺用防冻剂混凝土,在强度未达到 4.0Mpa 以前,每 2 小时测 1 次,以后每 6 小 时测一次; (5) 冬期施工有室外大气测记录表; (6) 采用成熟度法预估混凝土强度。大体积砼施工技术随着科技和现代文明的进步,高层建筑物、高耸结构及大型设备基础大量的出现,大体积混凝土已被广泛采用。而大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂等特点,因此掌握大体积混凝土的施工技术要求,了解大体积混凝土中温度变化所
15、引起的应力状态对结构的影响,掌握温度应力的变化规律尤其重要。 邢台市名仕华庭高层住宅楼工程地上 14 层,局部 15 层,地下 2 层,剪力墙结构,总建筑面积 27216.6m2。施工中采用大体积混凝土施工技术,取得了很好的效果。本文以该工程为例,将大体积混凝土施工技术的操作要点介绍如下: 一、商品混凝土的拌制运输 搅拌混凝土严格按试验配比控制水灰比和坍落度,未经试验人员同意不得加减水用量,每工作台班至少做两次坍落度试验。混凝土坍落度与要求坍落度之间的允许偏差为 30mm,采用搅拌车运输。 二、泵送混凝土的浇筑 采用泵送混凝土。由于混凝土量较大,为保证良好的整体性,故混凝土要一次浇筑完成,不得
16、留施工缝。要求搅拌站的混凝土供应量能满足混凝土输送泵连续工作。混凝土浇筑时均衡摊铺,保证各处均匀上升,振捣密实,避免出现过大高差。各个转角钢筋密集处以及地梁部位要特别注意振捣密实。混凝土输送应按指定线路,浇筑到标高时,要认真收活,整平压光。 大体积混凝土按斜面分层,连续浇筑,依次振捣。如遇意外情况,必须间歇时,其间歇时间易缩短,并应在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。大体积混凝土浇筑时泌水较多,派专人随时清除泌水。 三、混凝土的养护 根据热工计算,混凝土内部与表面温差不大于 25 度,混凝土浇筑完抹面后及时覆盖一层塑料薄膜进行保温,及时蓄水养护防止混凝土內外温差过大而造成温度裂缝。根据当
17、时实际情况,如果当温差大于 25 度时应加强保温材料,如覆盖岩棉被等,以防止混凝土产生过大温差应力和裂缝。四、混凝土的测温 1、测温管理。设专职测温员,将当日测温表项填写完整并签字后,及时交给技术管理人员,使管理层掌握第一手资料。另一方面各管理层应及时对有代表性的孔位掌握测温记录值,绘制该孔位的中部温度和上部温度变化曲线,以便准确推算温度变化趋势,确认是否增加覆盖和采取其他措施。 测温范围包括:大气温度、混凝土入模温度、混凝土养护温度。 测温次数:大气温度每天测四次,即每天 2 时、8 时、14 时、20 时;在混凝土温度上升阶段每 2-4 小时测温一次,温度下降阶段每 8 小时测温一次。 2
18、、测温点的布置。为保证测温点的代表性和可比性,混凝土测温孔按不大于 25mm 一个孔的原则布置,工程共布置 56 个中层测温点和 56 个表层测温点。 中层测温点处预埋 600mm 长测温管,测温管用 DN20 铁管制作,底部用铁板封死,埋入混凝土内 550mm,上部外露 50mm。表面测温点预埋200mm 长测温管,埋入混凝土内 50mm,外露 50mm。待底板钢筋绑扎好后,将测温孔的铁管点焊在排架钢筋上,上部管口用塑料袋包住以防灌进混凝土。测温管口在测温和不测温时,都要用棉花堵紧,测温仪在测温孔停留时间应在大于 3 分钟时进行读数,并作好记录。注意:一个测温孔只能反映一个点的数据,不能采取
19、通过沿孔洞高度变动测温探头的方法来测孔中不同高度位置的温度。根据底板的高度测温点可分为表面测温点、中部测温点、底层测温点,每处距表皮不小于 50mm。工程基层已设置滑移层,可以抵减大体积混凝土底板的内外约束,因此未考虑底层测温点。表面测温点的高度为底板顶标高下返 50mm;中部测温点的高度为底板顶标高下返 550mm 板厚。 该工程大体积混凝土工程浇筑、抹面完成后及时覆盖一层塑料薄膜,浇筑完成 8 小时后进行浇水养护,7 天后检查混凝土表面颜色发青,且未发现裂纹,达到了有效控制内外温差,减小变形,防止有害裂缝的发生和发展的效果经热工计算后,节省了保温材料工 900m2,每平米按 6 元计算,共
20、节省成本费用 11400 元,取得较好的经济效益。冬季施工的砼测温工作测点布置原则:梁:测温孔每 100m2 建筑面积设置一个,孔深约为 1/3 梁高;柱:在每根柱的 1/2 高度设测温孔一个,测温孔与柱面成 90 度角,孔深约为 1/3 柱断面边长;剪力墙板:每 50m2 板面设测温孔一个,孔距地面(或板面)约 1/2 板高,并距焦碳炉较远处设置,孔深约 10cm。现浇板:每 100 m2 建筑面积设测温孔一个,孔深约为 1/2 板厚。A、 已经浇筑成型的混凝土测温法混凝土浇筑成型后、尚未初凝前,在其上用 20 的钢筋插出小圆孔即测温孔(适用于梁、板等混凝土测温);对于墙板及柱的混凝土测温,
21、可在混凝土浇筑前预先埋入 20 圆钢,钢筋的一端伸出模板表面约 15cm,便于混凝土达到一定强度后拔除,钢筋拔除后形成的小圆孔即测温孔。混凝土入模后至其强度达到受冻临界强度(4Mpa)前,每 2 小时测取混凝土内部温度一次。当混凝土的强度达到受冻临界强度后,测温间隔时间改为每 6 小时测取混凝土内部温度一次,所测温度即混凝土养护期间的温度; 测温方法:将玻璃液体测温计插入测温孔,并用保温材料(如:棉花等)将洞口塞住,停留至少 5 分钟,然后迅速取出,观测其温度,即为混凝土的养护温度。测点布置原则:梁:测温孔每 100m2 建筑面积设置一个,孔深约为 1/3 梁高;柱:在每根柱的 1/2 高度设测温孔一个,测温孔与柱面成 90 度角,孔深约为 1/3 柱断面边长;剪力墙板:每 50m2 板面设测温孔一个,孔距地面(或板面)约 1/2 板高,并距焦碳炉较远处设置,孔深约 10cm。