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筏板基础混凝土温度监测与动态养护技术研究

2020-05-20

建筑机械化 2020年4期
关键词:筏板测温监测点

(中建二局第二建筑工程有限公司,广东 深圳 518000)

在高层建筑工程中,筏板基础因为具有能够承受较大的上部荷载,调整不均匀沉降,充分发挥地基承载力,又不影响地下部分兼做车库的功能需求等优点,而被广泛采用。但是筏板基础砼因为体积较大,水化热高,温度不宜散发,易产生温度裂缝,导致地下室出现渗漏水的情况时有发生,严重影响结构使用年限与使用效果。本文以工程项目实施为研究载体,通过温度监测与动态养护措施,有效减少了筏板基础温度裂缝的影响。

1 工程概况

正荣璟园项目位于河南省郑州市新郑市龙湖镇,总建筑面积约为27.5 万m2,由12 栋高层住宅、4 栋多层洋房及周边商业和地下车库组成。其中12 栋高层住宅楼的基础形式均为CFG 桩+筏板基础,基础筏板厚度1.35m,局部最大厚度4.35m,属于大体积砼。基础设计砼强度等级C35,抗渗等级P6。

2 技术方案

工程实践中造成筏板基础大体积砼裂缝出现的原因有很多,外加剂、材料质量、配合比、浇筑质量、浇筑及养护期间的大气温度、养护方法都可能对裂缝产生影响。本文以正荣璟园项目的7#楼和9#楼筏板为载体,研究动态养护方法对裂缝控制的效果。

将研究对象基础筏板从中间分为东西两个单元,作为对比组。砼浇筑完成后,按照技术方案的要求,由技术人员对筏板砼内部温度进行监测。养护期间,西单元采取常规养护措施,东单元通过温度监测数据的反馈,制定并采取不同时间段的基础砼动态养护措施。同时对筏板裂缝情况进行记录,直至基础砼温度与裂缝发展稳定。

养护周期结束后,通过对东西单元的砼温度及裂缝数据进行统计、对比分析,以确认动态养护方法的效果。

3 差异性控制措施

为保证研究结果不受养护方法以外因素的影响,项目在施工期间采取一系列差异性控制措施,使外加剂、材料质量、配合比、浇筑质量、浇筑及养护期间的大气温度等影响因素保持一致。具体有以下几个方面。

1)原材料差异控制 基础筏板砼原材料使用同一家商砼站供应砼,在浇筑过程中研究人员在商混站进行驻站监督,检查水泥、砂、石原材质量、配合比、外加剂质量、出机坍落度等,最大限度减少砼原材差异对研究结果的影响。

2)浇筑质量差异性控制 两栋楼浇筑使用同一个砼班组进行施工,在浇筑前由技术组对施工人员进行充分的技术交底,并在浇筑过程中进行全程监督,杜绝加水现象、监督浇筑过程中砼振捣情况与收面效果,保证基础浇筑过程可控,减少浇筑质量差异对研究结果的影响;

3)浇筑时间控制 两栋楼基础筏板均7 月上旬浇筑,正值夏季,气温情况稳定,两栋楼浇筑时间间隔3 天,均为下午5 点开始,浇筑时间均为8h。根据监测记录情况,养护期间气温基本保持一致,可忽略养护期间大气温度对研究结果的影响。

4)个体差异影响控制 本次研究将两栋楼作为两个研究对象同时进行研究,避免个体化偶然因素的影响。

4 动态养护措施制定

根据规范的相关规定,并结合以往施工经验,大体积砼浇筑后,会先升温,后降温。研究组制定以下温度变化标准,以此为依据进行砼的动态养护温度控制:①砼入模温度不宜大于30℃,砼浇筑体最大升温值不宜大于50℃;②砼上部测温值与环境温度差值不应大于25℃;③砼中心温度与上下表层温度差不宜超过25℃;④降温速度不宜超过2℃/d。

在升温阶段研究组采用洒水的方法控制升温速度、降低温度峰值,降温阶段拟采用覆盖棉毡或者搭设隔热棚的方法进行保温、控制降温速度。

5 方案实施

5.1 温度监测

温度监测点的布置:根据结构的平面尺寸情况,在每条测试轴线上,设置4 个温度监测点位,每栋楼共布置12 个,东单元和西单元各6 个监测点,监测点最大间距不超过9.5m。测温点排布如图1 所示。

在本次研究中,采用电子测温法对基础筏板进行温度监测,即在基础筏板中预埋电子测温导线的方法。每组测温点分别有3 个测温元件,分别测量筏板上部、中部、底部的砼温度(图2)。项目部自行研制了一种测温点预埋与保护装置,提高了测温点埋置的成功率。

图1 温度监测点布置图

图2 测温点在筏板中位置示意图

基础筏板大体积砼温度监测砼开始浇筑后即开始进行。测温频率第1~4天每4h 记录一次;第5~7 天每8h 记录一次,第7~第14 天,筏板温度发展稳定,每12h测温一次,第14天后结束测温。

5.2 动态养护措施

根据制定的方案,在基础筏板温度的监测与统计的同时,采取不同的养护策略。7#、9#楼筏板的西单元仅进行普通洒水养护。养护方法为:砼浇筑完成后,立即覆盖薄膜保持水分,终凝后进行洒水养护14d,根据天气情况每天洒水3~6次,保持砼表面湿润但无大面积积水情况;7#、9#楼筏板的东单元采取温度监测动态养护措施,养护策略如下:对东单元温度监测点在测温结束后,根据测到的砼内部温度变化情况,调整养护措施,进行针对性温度控制。具体的动态养护措施见表1。

笔者认为,刑事立法政策作为刑事政策学科的一部分,它是在对犯罪行为的认识与分析的基础上做出的有关刑事立法的方针、政策的总和,是刑事立法的依据。因此,刑事立法政策作为政策的一种,其在制定需有民意的考量;作为刑事法科学的一部分,其过程也必须存在公民监督。

6 研究结果

6.1 温度统计分析

养护周期结束后,根据过程中监测得到的数据,绘制温度曲线。

两栋楼的筏板大体积砼温度变化曲线分别如图3 所示。

表1 砼温度变化趋势及动态养护措施时间表

图3 筏板大体积砼温度变化曲线

对图3 进行分析可知,普通养护的西单元筏板砼中心温度在浇筑后36~48h 达到峰值,上部温度在达到峰值后48h 内急速下降,后续温度缓慢下降,14d 养护结束后的砼温度在35~40℃之间。

动态养护的东单元筏板砼中心温度在浇筑后24~36h 内达到峰值,上部温度达到峰值后72h内快速下降,后续温度缓慢下降,14d 养护结束后的砼温度在40~45℃之间。

对比可知,经动态养护的筏板砼温度更快达到峰值,且峰值更高;降温初期砼温度受大气温度变化影响变小,下降速度变缓;14d 养护结束后的温度略高。

6.2 裂缝监测统计分析

在砼养护结束后,表面水分基本蒸发完毕时,借助砼表面残留的潮湿水印对裂缝进行统计。通过裂缝宽度检验卡测量裂缝宽度,裂缝宽度以最宽处取值;使用棉线沿裂缝弯曲摆放,后拉直测量棉线长度获得裂缝长度,统计结果如表2 所示。

通过7#、9#楼基础筏板裂缝监测分析可知,未经动态养护的西单元筏板筏板裂缝总数21条,经动态养护的东单元基础筏板各宽度范围内的裂缝数量5 条,裂缝出现的频次降低76.2%;且裂缝的宽度与长度均明显降低。由此推断根据温度监测数据采取动态养护措施,能够有效地减少基础筏板砼裂缝的数量,抑制砼温度裂缝的发展,防止有害裂缝的出现。

表2 裂缝数量统计表 (单位:条)

7 结语

在筏板大体积砼施工养护阶段,相比于传统的养护方法,动态养护措施对筏板大体积砼的裂缝控制有显著的效果。

根据温度监测数据反馈有针对性地对筏板进行动态养护措施,主要分四个阶段:终凝阶段宜采用覆膜法保湿养护;温度高峰阶段宜采用覆盖棉毡、暖棚法进行养护;降温阶段采用覆盖棉毡进行养护;平稳阶段宜采用洒水养护。

在筏板基础大体积砼施工过程中,通过温度监测与动态养护措施的实施,可以有效地减少筏板温度裂缝的出现,减少渗漏水隐患,降低维修成本,提高砼结构质量,提升结构使用耐久性。

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