大体积筏板基础混凝土施工温度的控制方法研究——以江安县南屏片区第三棚户区改造工程建设项目为例

黎兴春 刘东元

安徽水利开发有限公司 安徽 蚌埠 233000

引言

随着现阶段建筑行业发展呈现出多元化趋势，使得建筑工程混凝土施工条件日趋复杂。在实际施工过程，混凝土浇灌会因机械安排以及施工组织等问题而导致混凝土施工温度控制失效，进而出现开裂。相关建设者以大体积筏板基础混凝土的施工温度控制为例，通过分析现场条件，来提高混凝土浇灌施工温度的控制效果。

1 工程概况

本工程位于宜宾市江安县学府大道与环城交界处。本项目共7幢，建筑面积103701.28㎡，1至6号楼为高层住宅，两层地下车库，高度为78.2m；7号楼地上4层，地下1层车库，高度为19.15m；结构为框架结构和框剪结构。1至6号楼基础采用筏板基础，其他的为独立柱和条形基础，大体积施工方案主要针对的是1至6号楼大型筏板基础。经统计，1#、2#、3#、4#、5#、6#的筏板基础面积约3602.27㎡，1400、1500厚C35P6抗渗抗裂砼，各栋砼用量为731.6m³、905.9m³、914.5m³、969.4m³、980.8m³、965.4m³，共5467.6m³，属于大体积混凝土施工范畴。

2 大体积筏板基础混凝土的施工现场条件

在着手筏板基础混凝土施工控制时，应将现场工作重点放在以下两点：其一，浇灌大体积混凝土的施工组织，经合理组织来满足浇灌施工的质量控制要求。这是规避结构出现冷缝问题的关键。其二，做好一次性浇灌大体积筏板混凝土施工的开裂控制。究其原因，一栋筏板基础面积约682㎡，且具有连续性面积大特征。组织现场施工作业，需严格控制混凝土浇灌过程内外温差的变化，以避免混凝土开裂现象发生。

此外，开展混凝土施工作业的现场，机械安排方面，因筏板基础混凝土浇灌工程量较大，每个输送点应配置7台混凝土振动棒。其中5台用来作业，两台备用。当筏板混凝土浇灌的作业现场泌水较多时，未浇灌混凝土垫层的表面就会积水。为此，应准备好4台平底吸污泵来将水及时抽走。对于每台泵车来说，应作用于混凝土坍落度的检查，即将坍落度控制在16±2cm范围。如发生变化，则应有厂家派驻的协调人员与搅拌站进行联系解决。留置混凝土试块的现场作业过程，如一次连续浇筑工程量小于1000m³，相同配合比混凝土检查取样要在10组以上。由于筏板基础混凝土浇筑工程量为731.6～980.8m3，因此留置10组试块即可。

3 关于大体积筏板基础混凝土施工温度的控制方法

3.1 混凝土测温

3.1.1 安装循环水降温管。第一步，在保证循环水管在筏板底层钢筋绑扎与马凳钢筋固定处理完毕后进行安装[1]。第二步，因为，循环水管的水平间距为1400mm，所以，施工布置需按照“Z”字形原则来处理筏板一侧向另一侧连通作业。具体过程，需用自来水来完成筏板基础一侧压入。第三步，选用专门的支架来焊接筏板底板钢筋。这里的钢筋选用16mm直径的三级钢来加工[2]。具体连接情况，如图1所示。

图1 循环水管安装固定作业示意图

第四步，为保证钢筋支架的稳定性控制，要采用1m长度，型号为HRB400的钢筋来进行斜撑加固处理。具体作业过程，应沿支架纵向使用1m长的钢筋进行斜撑加固[3]。

3.1.2 设置测温管。浇筑混凝土施工前，要根据测温点布置图来预埋测温管。这里测温管选用：长度1200mm，管径50mm的PPR管。埋设操作过程，要使用胶带纸对测温管两头的管口进行封闭处理，来保证浇筑作业过程，混凝土与水等杂质不会进入。竖直测温部位：每个测温点要设置两个测温部位，筏板基础上部距离筏板表面200mm处，为第一个测部位；筏板基础中部距离筏板表面700mm处，为第二个测温部位；距离筏板底300mm处，为第三个测温部位。

3.1.3 测温方法。测温前先要运用水冷法对温度计读数进行归零；并采用300mm及1200mm长DN20PPR管作为温度计固定用具。同时，还要在PPR管上设置突出测温部位长度的标记，来确保测温时温度计可伸至测温管内固定的深度处；将两支温度计分别固定在300mm及1200mm长的PPR管上；将测温管管口胶带纸撕开；先使用300mm长PPR管上温度计测量筏板基础顶部混凝土温度，测量时必须保证温度计玻璃泡紧贴测温管管壁，且测温时间持续5min。测量完毕后再分析记录温度数据；然后，使用1200mm长PPR管上温度计，测量筏板基础内部的混凝土温度。测量时，必须保证温度计玻璃泡紧贴测温管管壁，测温时长30s。测量完毕后记录温度数据；测温完成，要使用胶带纸对测温管管口进行密封处理，以避免养护用水，或是其他杂质进入测温管内部。值得注意的是，在筏板外部4#楼塔吊标准节上，还要设置一个温度计对大气温度进行测量。

3.1.4 测温时间控制。测温安排专人进行，在混凝土浇灌后1～3天，每2个小时测一次温；混凝土浇灌后3～7天，每4小时测一次温；混凝土浇灌后7～14天，每12小时测一次温；同时对大气温度进行测量。当大体积筏板基础混凝土的内部温差和表面温差均低于10℃，即可停止测温。

3.1.5 测温记录。测温记录工作，需按照上述要求开展。测温完成后汇总在测温记录表，测温数据每天必须交技术人员审查，以方便及时采取措施。对浇筑后的砼进行温度监控，随时掌握砼内部温度变化情况，进而对混凝土的养护工作提供指导。同时，还要及时做好砼覆盖、养护工作，保证砼内表温差控制不超过25℃。在计算混凝土绝热温升时，应按照以下公式：

3.1.5.1 计算参数：

水泥水化热； Q水泥=377J/kg

粉煤灰水化热： QF=0.5Q水泥

膨胀剂水化热： QP=0.8Q水泥

砼密度：2400kg/m3

砼比热：0.96 KJ/ Kg·K

m：取0.35

T表示为：3天水泥水化热达到最高值，t =3

3.1.5.2 绝热温升计算式。

3.1.5.3 砼内部最高温度预测。

3.1.5.4 砼表面温度计算。

Tb表示为：砼3天表面温度；Tq表示为：大气平均温度18℃；H表示为：砼计算厚度 H = 1.0+2×0.456 = 1.91；h表示为：砼实际厚度 1.4m；λ表示为：砼导热系数 2.33W/m·k；h1表示为：砼的虚厚度 h1=0.666×2.33/3.4=0.456；K表示为：计算折减系数0.666；β表示为：保温层的传热系数，β=1/0.001/0.034=3.4；δi表示为：各种保温层厚度薄膜0.01m；λi表示为：保温材料隔热系数，薄膜0.034； ΔT表示为：砼内部最高温度与大气温差36.2℃。

结论：砼中心最高温度与表面温度之差：

14.2℃＜25℃，符合要求。

3.2 温控应急措施

因为测温过程混凝土结构的内外温差较大，所以，最高温差会超过25℃。温度下降也快，每小时降温会超过1.5℃；气温过低，超过8℃。如环境温度低于5℃或极端天气，则需采用应急处理措施。如在筏板面覆盖塑料布以避免空气流通；与此同时，还要对蓄水深度进行调整。当室外温度在8℃以下，施工温度控制人员就要通过脚手架设置保温棚，并安装加热设备作用于温差较大的混凝土表面，以实现局部加热目标。

4 结束语

综上所述，大体积筏板基础混凝土施工温度的控制目标达成，能够有效保证建筑物建设使用的耐久性与可靠性。由于所处的施工现场条件复杂，需运用现有科学技术对混凝土浇筑、绝热温升以及循环水管温度进行测量控制，以最大程度的规避裂缝与失稳问题发生。