司法部辦公樓工程大體積混凝土溫度監控技術

摘 要:本文新技術應用的角度出發，敘述了司法部辦公樓工程大體積混凝土溫度監控技術，并敘述了混凝土工程量大且較厚、人防基礎底板、梁配筋粗大且密集等難點，及其所應用的控制措施，其大體積混凝土施工效果良好，受到業主和監理的稱贊，創造了良好的社會效益。該工程獲得2008年度北京市結構長城杯金獎、AAA級安全文明標準化誠信工地和北京市文明安全樣板工地。

關鍵詞:司法部辦公樓大體積混凝土溫度檢測控制技術

中圖分類號:TU755文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(c)-0033-02

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.

Key-words:The justice department officeMassive concreteTemperature testingControl technology

1工程概況及施工難點

司法部辦公樓工程位于北京市朝陽區朝陽門橋東南側，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，基礎結構形式為現澆鋼筋混凝土筏形基礎;主體結構采用鋼筋混凝土框架－剪力墻體系，裙房屋蓋為重型鋼網架結構，網架全部采用焊接球連接。結構抗震等級: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，基礎梁為三級。該工程由北京市建筑設計研究院設計，中咨工程建設監理公司監理。建設單位為中華人民共和國司法部、北京兆泰置地(集團)股份有限公司。中國新興建設開發總公司施工總承包。于2007年1月25日開工，2010年8月27日竣工。建筑雄偉壯觀，立面層次豐富細膩、內外通透，恢宏大氣，極具現代氣息，為北京東二環地區一座標志性建筑。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、混凝土強度等。

該工程基礎底板和人防頂板是抗滲混凝土，施工中必須連續澆灌，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:混凝土工程量大且較厚、人防基礎底板、梁配筋粗大且密集、基礎底板內共有12個集水坑，集水坑深度550～1800mm、混凝土強度等級較高，水泥用量大，水化熱高、基礎底板混凝土施工處于冬季，混凝土內部產生的高溫，容易造成內外溫差過大而產生裂縫。

2施工準備

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施工數據。對混凝土的運輸供應及現場輸送，養護溫度進行計算預控，并對其運輸、澆筑、振搗、表面處理、養護測溫及試驗等制定具體措施。從人力、物力給予充分的保證。根據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備，其各項指標滿足使用需要，且經計算有較大泵壓余量。

3大體積混凝土施工

3.1 混凝土澆筑

基礎底板、梁混凝土坍落度要求180±20mm。在施工現場東側、西側各設置1臺80m3/h砼輸送泵。輸送管道直徑150mm，備用砼泵易損件。搭設砼泵防護棚，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，從而進一步確保混凝土澆筑以統一的方式同時向前推進，避免出現施工冷縫，確保混凝土澆筑的連續性和完整性。混凝土澆筑過程中的質量控制從兩個方面進行考慮，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，澆筑的施工過程中，還應保證混凝土的均勻性和密實性。澆筑方法按照“斜面分層、薄層澆筑、循序退打、一次到頂”的原則連續澆筑施工。其中各地泵負責所在位置周圍混凝土底板的澆筑，每段內每5～8m又分為一個小作業段，按照順序澆筑，確保混凝土澆筑工程中不離析、分層，分層澆筑時不產生施工冷縫。采用分條、分段，單層斜面，連續推進，自然流淌，一次到頂的混凝土澆筑方案。根據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。柱與基礎底板和結構頂板混凝土強度等級不同時，在澆筑結構頂板時，應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、不出現施工冷縫。混凝土澆完按標高拍打振實后用長刮尺刮平，趕走表面泌水，初凝后終凝前用木抹子搓平2遍，以防止表面產生收縮裂縫，澆筑砼終凝后(人在底板上踩不出腳印)必須進行養護，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 混凝土的養護

基礎鋼筋砼底板，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。基礎鋼筋砼梁:梁側面用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底板周邊磚墻外面已回填2:8灰土，利用地溫對基礎底板側面保溫。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。冬期施工現澆砼，砼強度大于4Mp(砼的臨界強度)且大于5℃才能拆除保溫材料。養護期間派專人測溫、檢查，嚴格控制混凝土有害裂縫的產生。

4大體積混凝土的溫度監測

大體積混凝土的水化熱及其產生的溫升，都會導致熱膨脹和收縮問題。如不對其進行監測，混凝土中的溫差膨脹，會使其內部的拉應力超過其抗拉強度，導致混凝土開裂。本工程的基礎底板及頂板、部分梁柱等鋼筋密布，四周均設約束鋼筋。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生熱量。大體積混凝土溫度監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部損傷。混凝土溫度監測包括混凝土入模時大氣溫度、混凝土入模溫度記錄、養護溫度記錄及內外溫差記錄。

4.1 測溫孔的布置

采用蓄熱法保濕、保溫養護砼，測溫孔在迎風面及易于散熱的部位設置。現澆砼梁、板的測溫孔，應垂直留置，孔深1/3～1/2梁高，間隔3米，且每跨至少設置2個。現澆板每流水段不少于6個，其中板四角部位應設置測孔，板中可適當設置，測孔深1/2板厚。現澆鋼筋砼柱，每根柱的柱頭和柱腳各設置1個測溫孔，且設在迎風面，測溫孔與柱面成90°角，孔深1/2～1/3柱斷面邊長。現澆鋼筋砼墻體，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)基礎底板、基礎梁、400mm厚墻、柱澆筑砼時，提前按照測溫點布置圖預埋好電子探頭，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，用軟質保溫材料塞堵測溫孔，插上測溫孔編號標識牌。(3)測溫時按測溫編號順序進行。掀開保溫材料，拔出孔塞，溫度計插入測溫孔后堵塞孔口，溫度計留置在孔內3～5分，然后從孔中取出。使溫度計與視線水平，仔細讀數，并記入測溫記錄表，堵塞孔口，覆蓋好保溫材料，插好標識牌。(4)電子測溫儀按孔編號順序進行，掀開保溫材料，測溫儀連接電子探頭，打開測溫儀開關仔細讀數。并分層測量，分層記錄，測溫后覆蓋嚴密保溫材料。

4.3 測溫項目和次數

(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)混凝土養護測溫，強度≤4.0N/mm2，每2小時測溫一次，強度＞4.0N/mm2，每6小時測溫一次。如果測溫結果與標準偏差較大，應繼續測溫監控。電子測溫儀接觸測溫線待讀數穩定后才能測溫。在測溫過程中，應等數值穩定后再讀取，確保真實反映混凝土溫度變化情況。下圖為基礎底板17號孔大體積混凝土測溫曲線圖。

4.4 保證質量的措施

4.4.1 施工技術管理保證措施

(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置保溫措施，要求混凝土出罐溫度應高于10℃，保證混凝土拌合物的入模溫度不得低于5℃。(3)振搗手需經集中培訓，每次施工時，應對各人所負責的部位進行分工、定位，拆模后進行檢查，出現的質量問題進行分析，查找責任人，找出原因及解決措施。(3)按規范要求及時留取混凝土試塊，并留取一定數量的同條件養護試塊(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、運輸車、振動器等機具設備準備充足，并考慮發生故障時的修理時間。現場設備用混凝土輸送泵1臺。(5)所有機具均在澆筑前進行檢查和試運轉，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，在迎風面應設置遮擋。

4.4.2 商品混凝土質量保證措施

(1)混凝土攪拌:混凝土攪拌站提供的預拌混凝土必須符合國家現行標準《預拌混凝土》的規定，并保證加料計量器具的定期校驗、骨料含水率的經常測定(雨天施工應增加測定次數)等攪拌環節具有可追溯性，同時嚴格按配合比通知單對各種原材料進行計量。拌制混凝土的投料次序，除應符合有關規定外，粉煤灰宜于水泥同步;外加劑的添加應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)混凝土水平運輸 預拌混凝土采用混凝土攪拌輸送車運輸(保證運至澆筑地點時溫度T:5℃≤T≤25℃)，保證運輸到現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定(根據施工溫度、場外運距、堵車情況、場內運輸方式、場內運距長短、施工部位鋼筋的疏密程度等因素來確定)。現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輸到現場混凝土不產生明顯離析現象。混凝土從攪拌機卸出運輸到現場≤2h(通過執行混凝土小票統計表來控制此時間)，相鄰兩車的發車間歇時間≤1h，且在風雨、暴熱天氣運輸混凝土的罐車上應加遮蓋，防進水或水分蒸發。商品混凝土的使用及原材還必須滿足合同附件中的預拌混凝土使用申請表的要求。

5實施效果與社會效益

該工程大體積混凝土施工當中，由于計算準確、措施得當、現場施工組織嚴密，均沒有出現有害的溫度裂縫，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行了有效控制，避免了裂縫的出現，確保了大體積混凝土施工的工程質量，施工效果良好，受到業主和監理的稱贊，創造了良好的社會效益。該工程獲得2008年度北京市結構長城杯金獎、AAA級安全文明標準化誠信工地和北京市文明安全樣板工地。

參考文獻

[1]大體積混凝土施工規范.GB50496-2009.

[2]北京市評審建筑長城杯工程實施指南，混凝土結構工程質量評審標準，北京市工程建設質量管理協會編，2005，7～71.