辦公樓工程大體積混凝土溫度監(jiān)控技術(shù)

摘 要:本文新技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)，敘述了司法部辦公樓工程大體積混凝土溫度監(jiān)控技術(shù)，并敘述了混凝土工程量大且較厚、人防基礎(chǔ)底板、梁配筋粗大且密集等難點(diǎn)，及其所應(yīng)用的控制措施，其大體積混凝土施工效果良好，受到業(yè)主和監(jiān)理的稱贊，創(chuàng)造了良好的社會效益。該工程獲得2008年度北京市結(jié)構(gòu)長城杯金獎、AAA級安全文明標(biāo)準(zhǔn)化誠信工地和北京市文明安全樣板工地。

關(guān)鍵詞:司法部辦公樓大體積混凝土溫度檢測控制技術(shù)

中圖分類號:TU755文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0035-02

Abstract:In this paper the application of new technology Angle，Describes the justice department office building engineering mass concrete temperature monitoring and control technology，And describes quantities large and thick concrete slab，the beams，civil air defence foundation reinforcement bulky and dense，etc，and the application of difficult control measures，the construction of mass concrete effect is good，praised by owner and supervision，and creating good social benefits.This project won the 2008 Beijing structural Great Wall cup gold medal， AAA safe civilized standardization integrity site and in Beijing civilization model construction safety.

KeyWords:The justice department office;Massive concrete;Temperature testing;Control technology

1 工程概況及施工難點(diǎn)

司法部辦公樓工程位于北京市朝陽區(qū)朝陽門橋東南側(cè)，是集餐飲、停車、活動、會議、辦公為一體的多功能綜合性高層建筑。本工程總用地面積約9110m2，總建筑面積50777m2，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ);主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架－剪力墻體系，裙房屋蓋為重型鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架全部采用焊接球連接。結(jié)構(gòu)抗震等級:剪力墻為地下三層、二層為三級其余為一級;框架為地下三層、二層為三級其余為一級，基礎(chǔ)梁為三級。該工程由北京市建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，中咨工程建設(shè)監(jiān)理公司監(jiān)理。建設(shè)單位為中華人民共和國司法部、北京兆泰置地(集團(tuán))股份有限公司。中國新興建設(shè)開發(fā)總公司施工總承包。于2007年1月25日開工，2010年8月27日竣工。建筑雄偉壯觀，立面層次豐富細(xì)膩、內(nèi)外通透，恢宏大氣，極具現(xiàn)代氣息，為北京東二環(huán)地區(qū)一座標(biāo)志性建筑。該工程建筑面積大，混凝土工程施工跨越時間長，工程分四段施工，四段均存在大體積混凝土，其部位及尺寸、混凝土強(qiáng)度等級。

該工程基礎(chǔ)底板和人防頂板是抗?jié)B混凝土，施工中必須連續(xù)澆灌，不留施工縫;部分柱、梁截面尺寸超過1m，施工有以下幾個難點(diǎn):混凝土工程量大且較厚、人防基礎(chǔ)底板、梁配筋粗大且密集、基礎(chǔ)底板內(nèi)共有12個集水坑，集水坑深度550～1800mm、混凝土強(qiáng)度等級較高，水泥用量大，水化熱高、基礎(chǔ)底板混凝土施工處于冬季，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的高溫，容易造成內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生裂縫。

2 施工準(zhǔn)備

施工前制定了有針對性的具體可行的措施，并貫穿于整個混凝土施工的全過程。從混凝土的原材料配比入手，提出滿足混凝土施工的各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)。對混凝土的運(yùn)輸供應(yīng)及現(xiàn)場輸送，養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行計(jì)算預(yù)控，并對其運(yùn)輸、澆筑、振搗、表面處理、養(yǎng)護(hù)測溫及試驗(yàn)等制定具體措施。從人力、物力給予充分的保證。根據(jù)本工程施工泵送需要，確定了用HBT80型固定式高壓混凝土輸送泵作為輸送設(shè)備，其各項(xiàng)指標(biāo)滿足使用需要，且經(jīng)計(jì)算有較大泵壓余量。

3 大體積混凝土施工

3.1 混凝土澆筑

基礎(chǔ)底板、梁混凝土坍落度要求180±20mm。在施工現(xiàn)場東側(cè)、西側(cè)各設(shè)置1臺80m3/h砼輸送泵。輸送管道直徑150mm，備用砼泵易損件。搭設(shè)砼泵防護(hù)棚，砼泵前面挖排水溝、沉淀池、積水坑，均安裝鐵篦子。要求混凝土輸送速度控制在80～100m3/h左右，從而進(jìn)一步確保混凝土澆筑以統(tǒng)一的方式同時向前推進(jìn)，避免出現(xiàn)施工冷縫，確保混凝土澆筑的連續(xù)性和完整性。混凝土澆筑過程中的質(zhì)量控制從兩個方面進(jìn)行考慮，首先避免因分層澆筑時間的間歇，而使前層混凝土初凝后，再澆筑次層混凝土，造成施工冷縫;其次針對工程部位的特點(diǎn)，澆筑的施工過程中，還應(yīng)保證混凝土的均勻性和密實(shí)性。澆筑方法按照“斜面分層、薄層澆筑、循序退打、一次到頂”的原則連續(xù)澆筑施工。其中各地泵負(fù)責(zé)所在位置周圍混凝土底板的澆筑，每段內(nèi)每5～8m又分為一個小作業(yè)段，按照順序澆筑，確保混凝土澆筑工程中不離析、分層，分層澆筑時不產(chǎn)生施工冷縫。采用分條、分段，單層斜面，連續(xù)推進(jìn)，自然流淌，一次到頂?shù)幕炷翝仓桨浮８鶕?jù)混凝土泵送時自然形成的流淌斜坡度，在每條澆筑帶的前、中、后各布置一道振搗棒。柱與基礎(chǔ)底板和結(jié)構(gòu)頂板混凝土強(qiáng)度等級不同時，在澆筑結(jié)構(gòu)頂板時，應(yīng)用料斗或汽車泵先行澆筑柱頭部位混凝土，距柱邊100mm處成留45°斜槽，再澆筑其他部分混凝土。澆筑時，保證混凝土接縫處澆筑密實(shí)、不出現(xiàn)施工冷縫。混凝土澆完按標(biāo)高拍打振實(shí)后用長刮尺刮平，趕走表面泌水，初凝后終凝前用木抹子搓平2遍，以防止表面產(chǎn)生收縮裂縫，澆筑砼終凝后(人在底板上踩不出腳印)必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，搭茬覆蓋一層塑料布，覆蓋兩層40mm阻燃草被，再覆蓋一層建筑彩條布。

3.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

基礎(chǔ)鋼筋砼底板，澆筑砼終凝后(人在底板上踩不出腳印)搭茬覆蓋一層塑料布，覆蓋兩層40mm阻燃草被，再覆蓋一層建筑彩條布。基礎(chǔ)鋼筋砼梁:梁側(cè)面用40mm厚阻燃草被貼緊模板，再用建筑彩條布包裹草被。基礎(chǔ)底板后澆帶部位:在砼后澆帶上面覆蓋一層竹膠板、兩層阻燃草被、一層建筑彩條布基礎(chǔ)底板周邊磚墻外面已回填2∶8灰土，利用地溫對基礎(chǔ)底板側(cè)面保溫。樓板澆筑完砼，砼終凝后在砼上面覆蓋一層塑料布、一層阻燃草被。冬期施工現(xiàn)澆砼，砼強(qiáng)度大于4MPa(砼的臨界強(qiáng)度)且大于5℃才能拆除保溫材料。養(yǎng)護(hù)期間派專人測溫、檢查，嚴(yán)格控制混凝土有害裂縫的產(chǎn)生。

4 大體積混凝土的溫度監(jiān)測

大體積混凝土的水化熱及其產(chǎn)生的溫升，都會導(dǎo)致熱膨脹和收縮問題。如不對其進(jìn)行監(jiān)測，混凝土中的溫差膨脹，會使其內(nèi)部的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土開裂。本工程的基礎(chǔ)底板及頂板、部分梁柱等鋼筋密布，四周均設(shè)約束鋼筋。但是，這些鋼筋不能保證混凝土不開裂，更不能防止混凝土產(chǎn)生熱量。大體積混凝土溫度監(jiān)測和控制的目的就是盡量減少溫差和降低混凝土最高升溫，從而防止混凝土的開裂及其潛在的內(nèi)部損傷。混凝土溫度監(jiān)測包括混凝土入模時大氣溫度、混凝土入模溫度記錄、養(yǎng)護(hù)溫度記錄及內(nèi)外溫差記錄。

4.1 測溫孔的布置

采用蓄熱法保濕、保溫養(yǎng)護(hù)砼，測溫孔在迎風(fēng)面及易于散熱的部位設(shè)置。現(xiàn)澆砼梁、板的測溫孔，應(yīng)垂直留置，孔深1/3～1/2梁高，間隔3米，且每跨至少設(shè)置2個。現(xiàn)澆板每流水段不少于6個，其中板四角部位應(yīng)設(shè)置測孔，板中可適當(dāng)設(shè)置，測孔深1/2板厚。現(xiàn)澆鋼筋砼柱，每根柱的柱頭和柱腳各設(shè)置1個測溫孔，且設(shè)在迎風(fēng)面，測溫孔與柱面成90度角，孔深1/2～1/3柱斷面邊長。現(xiàn)澆鋼筋砼墻體，橫墻每條軸線測一塊模板，縱墻軸線之間采取梅花形布置。每塊板單面設(shè)3個，對角線布置，上下測溫孔距模板上下邊緣300～500mm，孔深100mm。

4.2 測溫方法和要求

(1)基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)梁、400mm厚墻、柱澆筑砼時，提前按照測溫點(diǎn)布置圖預(yù)埋好電子探頭，電子探頭不能貼住鋼筋，澆筑砼時，安排專人看管探頭，防止沖撞壞探頭。

(2)樓板墻體、梁澆筑砼后，立即用Ф10鋼筋棍插入測溫位置，形成溫度適宜的測溫孔，砼終凝前拔出鋼筋棍，用軟質(zhì)保溫材料塞堵測溫孔，插上測溫孔編號標(biāo)識牌。

(3)測溫時按測溫編號順序進(jìn)行。掀開保溫材料，拔出孔塞，溫度計(jì)插入測溫孔后堵塞孔口，溫度計(jì)留置在孔內(nèi)3～5min，然后從孔中取出。使溫度計(jì)與視線水平，仔細(xì)讀數(shù)，并記入測溫記錄表，堵塞孔口，覆蓋好保溫材料，插好標(biāo)識牌。

(4)電子測溫儀按孔編號順序進(jìn)行，掀開保溫材料，測溫儀連接電子探頭，打開測溫儀開關(guān)仔細(xì)讀數(shù)。并分層測量，分層記錄，測溫后覆蓋嚴(yán)密保溫材料。

4.3 測溫項(xiàng)目和次數(shù)

(1)大氣溫度每晝夜測4次，早6:30;下午12:30;晚18:30、23:30各一次。

(2)工作環(huán)境溫度每工作臺班4次，上、下午施工開盤各1次。

(3)混凝土出罐溫度每工作班4次，上、下午開盤前各1次。

(4)砼入模溫度，每工作班4次，上、下午開盤各1次。

(5)混凝土養(yǎng)護(hù)測溫，強(qiáng)度≤4.0N/mm2，每2小時測溫一次，強(qiáng)度＞4.0N/mm2，每6小時測溫一次。

如果測溫結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，應(yīng)繼續(xù)測溫監(jiān)控。電子測溫儀接觸測溫線待讀數(shù)穩(wěn)定后才能測溫。在測溫過程中，應(yīng)等數(shù)值穩(wěn)定后再讀取，確保真實(shí)反映混凝土溫度變化情況。

4.4 保證質(zhì)量的措施

4.4.1 施工技術(shù)管理保證措施

(1)提前填好商混委托單，攪拌站按委托單的要求組織供貨。

(2)混凝土罐車全部要求設(shè)置保溫措施，要求混凝土出罐溫度應(yīng)高于10℃，保證混凝土拌合物的入模溫度不得低于5℃。

(3)振搗手需經(jīng)集中培訓(xùn)，每次施工時，應(yīng)對各人所負(fù)責(zé)的部位進(jìn)行分工、定位，拆模后進(jìn)行檢查，出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，查找責(zé)任人，找出原因及解決措施。

(3)按規(guī)范要求及時留取混凝土試塊，并留取一定數(shù)量的同條件養(yǎng)護(hù)試塊(包括墻體拆模試塊、掛架試塊、頂板拆模試塊、備用試塊等)，以便各方面的需要。

(4)混凝土輸送泵、運(yùn)輸車、振動器等機(jī)具設(shè)備準(zhǔn)備充足，并考慮發(fā)生故障時的修理時間。現(xiàn)場設(shè)備用混凝土輸送泵1臺。

(5)所有機(jī)具均在澆筑前進(jìn)行檢查和試運(yùn)轉(zhuǎn)，同時配有專職人員隨時檢修。

(6)用阻燃保溫被包住泵管，固定式泵管用阻燃保溫被外包塑料布封閉裹嚴(yán)密，移動式泵管用塑料泡沫套臨時包裹，保證混凝土在澆筑過程中的熱量損失最小，在迎風(fēng)面應(yīng)設(shè)置遮擋。

4.4.2 商品混凝土質(zhì)量保證措施

(1)混凝土攪拌:

混凝土攪拌站提供的預(yù)拌混凝土必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土》的規(guī)定，并保證加料計(jì)量器具的定期校驗(yàn)、骨料含水率的經(jīng)常測定(雨天施工應(yīng)增加測定次數(shù))等攪拌環(huán)節(jié)具有可追溯性，同時嚴(yán)格按配合比通知單對各種原材料進(jìn)行計(jì)量。拌制混凝土的投料次序，除應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定外，粉煤灰宜于水泥同步;外加劑的添加應(yīng)符合配合比通知單的要求，且宜滯后于水和水泥，混凝土攪拌的最短時間為45S。

(2)混凝土水平運(yùn)輸

預(yù)拌混凝土采用混凝土攪拌輸送車運(yùn)輸(保證運(yùn)至澆筑地點(diǎn)時溫度T:5℃≤T≤25℃)，保證運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場混凝土的坍落度必須符合配合比申請單和開盤鑒定上要求坍落度規(guī)定(根據(jù)施工溫度、場外運(yùn)距、堵車情況、場內(nèi)運(yùn)輸方式、場內(nèi)運(yùn)距長短、施工部位鋼筋的疏密程度等因素來確定)。現(xiàn)場在新到混凝土車后部用小桶接取混凝土測定其坍落度(每車測一次)，并作好記錄。混凝土攪拌站保證運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場混凝土不產(chǎn)生明顯離析現(xiàn)象。混凝土從攪拌機(jī)卸出運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場≤2h(通過執(zhí)行混凝土小票統(tǒng)計(jì)表來控制此時間)，相鄰兩車的發(fā)車間歇時間≤1h，且在風(fēng)雨、暴熱天氣運(yùn)輸混凝土的罐車上應(yīng)加遮蓋，防進(jìn)水或水分蒸發(fā)。商品混凝土的使用及原材還必須滿足合同附件中的預(yù)拌混凝土使用申請表的要求。

5 實(shí)施效果與社會效益

該工程大體積混凝土施工當(dāng)中，由于計(jì)算準(zhǔn)確、措施得當(dāng)、現(xiàn)場施工組織嚴(yán)密，均沒有出現(xiàn)有害的溫度裂縫，溫控效果良好。以上措施對大體積混凝土施工中的溫度問題進(jìn)行了有效控制，避免了裂縫的出現(xiàn)，確保了大體積混凝土施工的工程質(zhì)量，施工效果良好，受到業(yè)主和監(jiān)理的稱贊，創(chuàng)造了良好的社會效益。該工程獲得2008年度北京市結(jié)構(gòu)長城杯金獎、AAA級安全文明標(biāo)準(zhǔn)化誠信工地和北京市文明安全樣板工地。

參考文獻(xiàn)

[1]大體積混凝土施工規(guī)范.GB50496-2009.

[2]北京市評審建筑長城杯工程實(shí)施指南.2005年版 第7-71頁，混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量評審標(biāo)準(zhǔn)，北京市工程建設(shè)質(zhì)量管理協(xié)會編.