基礎(chǔ)底板大體積混凝土電子測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用

韓春印 謝紅民

（河南省宏大建設(shè)工程有限公司，河南 長(zhǎng)垣453400）

1 測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)介

大體積混凝土測(cè)溫技術(shù)是指在混凝土養(yǎng)護(hù)期間，通過(guò)預(yù)先埋入的熱敏傳感器對(duì)大體積混凝土內(nèi)外溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢驗(yàn)，指導(dǎo)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)措施，控制大體積混凝土內(nèi)外溫差，避免混凝土開裂。測(cè)溫系統(tǒng)由用戶計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)適配器、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及電源傳輸線、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器、傳感器等組成。數(shù)據(jù)適配器負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器之間的數(shù)據(jù)通訊功能；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)收集溫度傳感器測(cè)到的溫度并將數(shù)據(jù)通過(guò)通訊電纜傳到數(shù)據(jù)適配器上；計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行測(cè)溫軟件，控制數(shù)據(jù)適配器和現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集器，顯示實(shí)測(cè)的溫度并根據(jù)內(nèi)外溫差要求設(shè)置報(bào)警提示。

2 大體積混凝土溫控監(jiān)測(cè)的重要性

大體積混凝土結(jié)構(gòu)易于產(chǎn)生裂縫，混凝土裂縫將嚴(yán)重影響混凝土的外觀及結(jié)構(gòu)質(zhì)量，裂縫產(chǎn)生的內(nèi)因是混凝土的水化熱、收縮及其相應(yīng)的混凝土抗拉強(qiáng)度、極限拉應(yīng)變等；外因是氣候變化以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界約束和配筋約束，這種約束會(huì)由于內(nèi)、外溫差和混凝土收縮等而導(dǎo)致混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，因此，對(duì)大體積混凝土進(jìn)行溫控監(jiān)測(cè)并采取相應(yīng)措施，有利于防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3 工程實(shí)例

某工程筏板式基礎(chǔ)，板長(zhǎng)42.57m，寬27.4m，厚1.7m，底標(biāo)高為－14.05m，設(shè)計(jì)為抗?jié)B混凝土，強(qiáng)度等級(jí)C40，屬中高強(qiáng)度混凝土，總量約2200m3。混凝土澆筑時(shí)采用泵送施工工藝，澆筑時(shí)間共用了56h。

3.1 測(cè)溫點(diǎn)設(shè)計(jì)

需要測(cè)試的溫度有混凝土的拌合溫度、入模溫度、沿?cái)嗝娣较虻膬?nèi)部溫度。測(cè)溫點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則為：在不同的混凝土處、混凝土的邊緣、及混凝土厚度變化處應(yīng)分別設(shè)測(cè)點(diǎn)，保證能真實(shí)反映出混凝土內(nèi)部的溫度情況。

根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，測(cè)溫點(diǎn)平面布置為梅花形布置，測(cè)溫點(diǎn)沿底板長(zhǎng)向距離為4600mm，排距為5200mm。同時(shí)根據(jù)底板的混凝土厚度，每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)在混凝土內(nèi)部的豎向上、中、下設(shè)銅傳感器分別對(duì)混凝土的不同部位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，上下兩點(diǎn)距離混凝土的表面為150～250mm，中間點(diǎn)在混凝土的正中間部位。同時(shí)利用各相依點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充校核，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 銅傳感器及數(shù)據(jù)采集器安裝

3.2.1 銅傳感器安裝

銅傳感器根據(jù)設(shè)計(jì)位置用膠帶固定到專用的“H”型鋼筋上，“H”鋼筋在混凝土澆筑前豎向插入到待測(cè)位置，并用鐵絲固定在結(jié)構(gòu)主筋上。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸質(zhì)量，所有的銅傳感器與數(shù)據(jù)線的連接采用焊接方式，并用絕緣的密封膠帶進(jìn)行包扎，在混凝土澆筑過(guò)程中不出現(xiàn)問(wèn)題。

3.2.2 數(shù)據(jù)線及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器的安裝

將銅傳感器進(jìn)行編號(hào)，分別接到相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器上，每8個(gè)銅傳感器配置一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器放置到一個(gè)木盒中，固定在設(shè)計(jì)的位置上。數(shù)據(jù)線鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意采取保護(hù)措施，線路盡量布置在墻角并進(jìn)行覆蓋，避免在施工過(guò)程中被損壞。

3.2.3 計(jì)算機(jī)設(shè)置

數(shù)據(jù)適配器通過(guò)數(shù)據(jù)線和USB接口與主機(jī)連接。使用軟件的自動(dòng)配置來(lái)配置計(jì)算機(jī)的通訊端口，配置各采集器的編號(hào)、數(shù)量、開啟等，設(shè)定測(cè)溫的時(shí)間間隔、開啟預(yù)警等。經(jīng)調(diào)試方可進(jìn)行測(cè)溫工作。

3.3 混凝土溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

3.3.1 混凝土測(cè)溫的開始與結(jié)束時(shí)間要求

混凝土澆筑完成后3～5h，即安裝數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行測(cè)溫工作。混凝土測(cè)溫的結(jié)束可根據(jù)測(cè)量情況或預(yù)定測(cè)量時(shí)間。本工程混凝土預(yù)計(jì)測(cè)量時(shí)間為15d。同時(shí)可根據(jù)測(cè)量情況當(dāng)測(cè)溫曲線平穩(wěn)混凝土中心溫度與外界的溫差小于25℃時(shí)停止測(cè)溫工作。

3.3.2 混凝土測(cè)溫的時(shí)間間隔設(shè)定根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)厚度和工程特點(diǎn)，本工程對(duì)混凝土內(nèi)部溫度的采集時(shí)間間隔為前5d為2次/h；6d～10d為1次/h；10天以后為2h采集一次。

3.3.3 預(yù)警功能

在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中設(shè)置混凝土內(nèi)部溫度與室外溫度的溫差預(yù)警，溫差預(yù)警值為25℃。當(dāng)室外溫差大于25℃時(shí)將提醒采取措施控制溫差。

3.3.4 混凝土測(cè)溫

根據(jù)混凝土的澆筑速度，在計(jì)算機(jī)上陸續(xù)開啟銅傳感器與數(shù)據(jù)采集器，對(duì)混凝土進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將顯示在計(jì)算機(jī)上，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量人員也應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)線路和數(shù)據(jù)采集器等進(jìn)行巡檢和氣溫的測(cè)量。

3.4 測(cè)量成果整理

測(cè)量完成后計(jì)算機(jī)將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后進(jìn)行匯總、處理，儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，最后打印出圖形的表格，做為施工資料進(jìn)行存檔。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)及保溫措施

混凝土養(yǎng)護(hù)采用塑料薄膜與草袋覆蓋相結(jié)合方式，在混凝土澆筑完成后12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋與養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，根據(jù)混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土表面的溫差情況對(duì)覆蓋的草袋的厚度進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土的內(nèi)外溫差不大于25℃。具體措施是：當(dāng)內(nèi)部混凝土表面的溫度高于表面溫度25℃時(shí)，加強(qiáng)對(duì)混凝土表面的養(yǎng)護(hù)措施，增加草袋的覆蓋厚度，增加混凝土表面的溫度而達(dá)到減少內(nèi)外溫差；反之就減少混凝土表面的覆蓋厚度，降低混凝土表面溫度而達(dá)到減少溫差。

3.6 注意事項(xiàng)

在混凝土電子測(cè)溫過(guò)程中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)銅傳感器安裝時(shí)，應(yīng)保證位置準(zhǔn)確，在混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)安排專人進(jìn)行檢查；(2)數(shù)據(jù)線與銅傳感器的連接時(shí)，必須采用焊接方式，保證連接質(zhì)量，不出現(xiàn)虛接等現(xiàn)象而影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量；(3)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器應(yīng)做好保護(hù)措施，除按要求制作木盒外，在其外面再包一層塑料布避免水淋等；(4)當(dāng)監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)線路和數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。(5)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，必須做到24h不間斷的監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該工程的大體積混凝土進(jìn)行電子測(cè)溫，實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土內(nèi)部的溫度變化情況，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，保證了混凝土內(nèi)外溫差在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，很好地解決了由于混凝土內(nèi)外溫差而造成混凝土裂縫的問(wèn)題。

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