大體積振動臺基礎混凝土測溫控制及數據分析研究

陳雷，康建軍，史軍輝 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

由于振動臺基礎屬于動力基礎，基礎各向都承受振動荷載，尤其在振動器底板錨固區承受的動力荷載更大，如果基礎的一些重要部位出現裂縫，尤其在高頻小位移重載時，加振器底板錨固螺栓與混凝土基礎之間因出現裂縫而連接不牢，將極大破壞振動臺基礎的整體剛性，加振器無法傳遞激振力，基礎將可能報廢而造成嚴重的質量事故。因此，在基礎設計和施工過程中，應采取嚴格的技術措施來防止和杜絕混凝土裂縫的出現，其中大體積混凝土施工中的溫度監測是控制基礎裂縫產生的關鍵。本次研究的振動臺基礎采用開口箱型固定基礎，中部開口至基礎外部有一過人通道，基礎底面積11.3m×11m，基礎深度6.2m，與相鄰壓力機基礎成為一體，同時施工。壓力機基礎底面積3.5m×11m，基礎深度6.2m。本次施工基礎總底面積14.8m×11m，深度6.2m，混凝土設計強度C30，混凝土用量約1050m，分三層進行澆筑，分層豎向見圖1。

圖1 振動臺分層混凝土豎向澆筑

根據振動臺的豎向分層結構，三次的澆筑以第一次的澆筑高度最高，為2.82m，從振動臺的平面結構分析第一次的混凝土澆筑體積為14.8m×11m×2.82m。

2 測溫系統的設計

2.1 溫控技術指標

根據國內外的專家學者實踐得出的結論、大體積混凝土的抗裂性能和塊體的約束條件已定的情況下，嚴格控制混凝土的施工期間的溫度變幅，及減少混凝土早期水化熱的基礎上可以很好地減少混凝土溫度的上升。本次使用的混凝土就是專用特制的混凝土，混凝土的配合比詳見表1。

混凝土配合比（kg/m3） 表1

溫控檢測設備本次監測采用JDC-2建筑電子測溫儀、海創高科測溫線、電子溫控槍和水銀溫度計等工具。

根據振動臺的結構類型，測溫點布置，在平面分6個監測位置，根據結構的高層，在

豎向上主要布置了5個測溫點，最后一個測溫點豎向布置了3個測溫點。結構的布置詳見圖2

圖2 測溫點布置

2.2 混凝土溫控指標要求

根據相關的技術規范及文獻資料混凝土的溫控指標要求如表2。

溫控指標要求 表2

本次混凝土的澆筑時間為早上6:00－晚上5:30，澆筑時混凝土的入模溫度在12.2℃～25.9℃，在檢測時混凝土時環境溫度12℃～23℃。在混凝土澆筑完成后隨即就開展了混凝土的監測，監測時間為8天。

3 溫控數據的收集與處理

3.1 數據的采集

溫控數據的采集分為三個階段：第一階段是1-3天，每2個小時收集一次溫度；第二階段為3-5天，每三個小時收集一次溫度；第三階段為5-8天，每4-5小時收集一次溫度。本次測溫結束以混凝土內部溫度下降或在技術要求范圍內即結束數據的采集。具體每天的平均數值統計見圖3。

圖3 測溫點溫度曲線

3.2 數據處理

對所監測的數據進行不同方式處理，對于布置點中的臨空面的點，根據數據運用線性擬合的方式；對于溫控中心的點及相鄰點進行溫度計算處理；將圖中監測的溫控數據求極差最大化和溫度與時間的變化關系等。

4 結論分析

通過對不同測溫點的數據觀測發現，布置點中在監測點5號點（靠近臨空面的點）的溫度變化符合線型擬合方程，溫度隨時間基本成單調遞減函數分布（具體分布見圖4）。

圖4 監測點5號點的溫度變化

通過觀測溫控數據，溫度最高點在混凝土結構的中心位置，以中心位置為對稱軸向豎向空間成遞減趨勢；觀察曲線，混凝土溫度基本上在第3天到第6天溫度水化熱最大化，結構的溫度基本上達到最大值；結構體內部布置的點，中心點的溫度和中心點相鄰兩個點的溫度變化基本成拋物線形式，在結構基礎底表面以上點的溫度變化基本成直線形式。

5 結語

通過對本次溫控數據的對比分析，大體積混凝土結構體內部中心的位置溫度分布是最高的，大體積混凝土臨空面的混凝土溫度基本上都是成遞減的分布規律；對于基座面的混凝土溫度基本上在很長時間內都是平穩的直線型分布規律；通過了解這些規律的影響，為以后的大體積混凝土冷凝管布置方案中提供了數據支撐。