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摘要：本文就高温天气下筏板基础大体积混凝施工温度裂缝的控制进行了探讨，结合了实际的相关工程，从混凝土自身材料、施工过程、养护方案等方面简要论述了筏板基础大体积混凝土在高温气候下施工时温度应力控制要点，并分析了混凝土内外温差、表面与大气间的温差时程曲线及降温速率等参数的特点，以期能为筏板基础大体积混凝施工温度裂缝的控制提供一定的参考借鉴。
关键词：高温天气；筏板大体积；混凝施工；温度裂缝控制
随着经济建设的飞速发展，在公共民用建筑中，大体积混凝土筏板基础应用日趋广泛，除了应满足抗震、抗渗等级、混凝土强度外，还要严格控制筏板大体积混凝土在硬化过程中由于水化热引起的内外温差，防止因温差产生的温度应力造成混凝土筏板基础的裂缝。本文针对筏板基础大体积混凝施工如何在高温天气下对温度裂缝进行控制作了详细研究，并结合了相关的实例工程，旨在为更好地控制筏板基础大体积混凝施工温度裂缝提供参考。
1 工程概述
某高层建筑，基础筏板厚2m，属大体积混凝土，施工时按后浇带位置将筏板划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ3个施工段，混凝土用量约7100m3。施工时间为夏季，日均气温达30℃左右，最高温度达37℃。高温天气给大体积混凝土温度等参数的控制带来诸多困难。
本文选取筏板基础Ⅱ段的混凝土作为研究对象，从混凝土自身材料、施工过程、养护方案等方面，论述了大体积混凝土高温气候下施工时的温度应力控制要点。通过对混凝土自浇注完成后20d的温度实测数据进行研究，绘制了混凝土沿筏板不同高度截面上温度发展的时程规律；分析了混凝土内外温差、表面与大气间温差时程曲线及降温速率等参数的特点。根据文献要求对该大体积混凝土进行防开裂验算，指出了温度应力裂缝最可能出现的时间点。积累了以28d强度为评定标准的大体积混凝土在高温天气下施工时的第一手数据资料，可供类似工程施工时参考。
2 温度应力控制要点
2.1 混凝土原材料
本筏板基础混凝土采用C40防水混凝土，抗渗等级P6。鉴于当地没有低水化热的矿渣水泥供应，采用P·O42.5水泥，并掺加了一定数量的粉煤灰和矿粉，具体掺入量需根据实验室试配并结合规范要求确定。中砂、石子粒径5～25mm、设计坍落度（170±20）mm，水胶比0.37，砂率39%。考虑到筏板基础尺寸较大及施工气候等实际情况，混凝土搅拌时按胶凝材料的5%掺加了纤维膨胀剂，以增强混凝土抗温度应力的能力，混凝土配合比（kg/m3）为：水：水泥：砂：碎石：粉煤灰：减水剂：膨胀剂：矿粉=178：260：680：1050：100：9.2：25：100。
2.2 过程控制及养护方案
2.2.1 入模温度控制
入模温度对大体积混凝土后期的温度应力控制有较大影响。混凝土浇注前，要求商品混凝土供应厂家对砂、石骨料提前3d遮阳覆盖，且在覆盖前对石子采用地下深井水冲洗。拌合水采用即时抽取的地下深井水，温度不超过15℃。混凝土运输路程约10km，运输过程中对运输车辆有效覆盖。加强混凝土出机温度及入模温度监控，当入模温度过高时，通过掺加冰块等方法及时调整拌合水温度。本次混凝土浇注时测定34组入模温度数据，最高值达33℃，最低值为29℃，平均值约为30.5℃。
2.2.2 布置温度测点
本工程大体积测温孔主要布置在底板边缘、基础中部、截面变化处及后浇带处。测温孔按10m间距布置，距梁、墙边角大于500m，其具体位置如图1所示。每个测温点沿板厚方向从上往下分a，b，c，d4层预埋4根φ25mm的薄壁钢管，与底板钢筋马凳绑扎牢固，测温管下端封口，上端露出混凝土面10cm，浇注完成时即用油灌满，管口用软木塞塞紧，同时上端应贴上深度标志胶带以便区分，具体作法如图1所示。
2.2.3 浇注及养护方案
本工程基础筏板大体积混凝土浇注前对混凝土每小时浇注量及供应情况等均作了详细调研，对方案及应急预案进行了科学布置。浇注时采用斜面分层、整体推进的方式连续进行。在混凝土浇注完毕，混凝土表面压光扫毛后，及时采用塑料薄膜覆盖保水，要求封闭严密。在筏板四周支设12cm高木方，并浇注12cm高的混凝土挡水檐，进行蓄水养护，依据文献，以2m底板为例进行蓄水高度计算，取混凝土中心最高温度为80℃，计算蓄水深度约为10.8cm。根据温度实测及温差的实际情况，及时调整蓄水深度或注入温度较低的深井地下水，预计蓄水养护14d。
3高温天气下筏板基础大体积混凝施工温度裂缝控制
3.1 温度监测及数据分析
大体积混凝土浇注6～8h后开始测温，当混凝土中心温度接近大气温度时停止测温。混凝土测温时间间隔为：混凝土浇注后1～3d为2h，4～7d为4h，其后为8h。测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常，应根据应急预案中的规定对蓄水深度或冷水注入量及时调整。绘制测点8，10，12，16不同高度处的实测温度及大气温度时程曲线。根据温度实测情况，对不同测点的最高温度及降温阶段的数据分析，如表1所示。表1中升温和时间指大体积混凝土内部达到最高温度与入模温度的温差及其所需时间；降速指大体积混凝土达到最高温度后的降温速度。
从中看出，混凝土浇注完成36～40h，温度达到最大值，不同测点温度峰值为75～85℃不等，温度最高值多出现在b点，比入模温度平均高出48℃。入模温度越高，其峰值温度越大，且出现峰值所需时间越短，说明入模温度对后期温度的发展规律影响较大。
从中看出，不同测点相同高度处温度时程规律类似：a点最初5d左右温度比较恒定，达55℃左右，比大气温度高出约20℃；然后温度降低，且降温速率较小。b点与c点前期温度较d点温度高，最大时约高出15℃，这与d点比较接近地基，较易导热有关；5d后这3个测点温度比较接近，发展规律也基本一致，均为逐步降低。不同测点的峰值温度持续2.5～4d后，开始回落。降温阶段温度时程曲线比较平稳，接近线性。至浇注完成约20d时，a点温度降至38℃左右，与大气温差为2～3℃；b，c，d温度约为42℃，而后温度缓慢回落并趋于稳定。
关键词：高温天气；筏板大体积；混凝施工；温度裂缝控制
随着经济建设的飞速发展，在公共民用建筑中，大体积混凝土筏板基础应用日趋广泛，除了应满足抗震、抗渗等级、混凝土强度外，还要严格控制筏板大体积混凝土在硬化过程中由于水化热引起的内外温差，防止因温差产生的温度应力造成混凝土筏板基础的裂缝。本文针对筏板基础大体积混凝施工如何在高温天气下对温度裂缝进行控制作了详细研究，并结合了相关的实例工程，旨在为更好地控制筏板基础大体积混凝施工温度裂缝提供参考。
1 工程概述
某高层建筑，基础筏板厚2m，属大体积混凝土，施工时按后浇带位置将筏板划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ3个施工段，混凝土用量约7100m3。施工时间为夏季，日均气温达30℃左右，最高温度达37℃。高温天气给大体积混凝土温度等参数的控制带来诸多困难。
本文选取筏板基础Ⅱ段的混凝土作为研究对象，从混凝土自身材料、施工过程、养护方案等方面，论述了大体积混凝土高温气候下施工时的温度应力控制要点。通过对混凝土自浇注完成后20d的温度实测数据进行研究，绘制了混凝土沿筏板不同高度截面上温度发展的时程规律；分析了混凝土内外温差、表面与大气间温差时程曲线及降温速率等参数的特点。根据文献要求对该大体积混凝土进行防开裂验算，指出了温度应力裂缝最可能出现的时间点。积累了以28d强度为评定标准的大体积混凝土在高温天气下施工时的第一手数据资料，可供类似工程施工时参考。
2 温度应力控制要点
2.1 混凝土原材料
本筏板基础混凝土采用C40防水混凝土，抗渗等级P6。鉴于当地没有低水化热的矿渣水泥供应，采用P·O42.5水泥，并掺加了一定数量的粉煤灰和矿粉，具体掺入量需根据实验室试配并结合规范要求确定。中砂、石子粒径5～25mm、设计坍落度（170±20）mm，水胶比0.37，砂率39%。考虑到筏板基础尺寸较大及施工气候等实际情况，混凝土搅拌时按胶凝材料的5%掺加了纤维膨胀剂，以增强混凝土抗温度应力的能力，混凝土配合比（kg/m3）为：水：水泥：砂：碎石：粉煤灰：减水剂：膨胀剂：矿粉=178：260：680：1050：100：9.2：25：100。
2.2 过程控制及养护方案
2.2.1 入模温度控制
入模温度对大体积混凝土后期的温度应力控制有较大影响。混凝土浇注前，要求商品混凝土供应厂家对砂、石骨料提前3d遮阳覆盖，且在覆盖前对石子采用地下深井水冲洗。拌合水采用即时抽取的地下深井水，温度不超过15℃。混凝土运输路程约10km，运输过程中对运输车辆有效覆盖。加强混凝土出机温度及入模温度监控，当入模温度过高时，通过掺加冰块等方法及时调整拌合水温度。本次混凝土浇注时测定34组入模温度数据，最高值达33℃，最低值为29℃，平均值约为30.5℃。
2.2.2 布置温度测点
本工程大体积测温孔主要布置在底板边缘、基础中部、截面变化处及后浇带处。测温孔按10m间距布置，距梁、墙边角大于500m，其具体位置如图1所示。每个测温点沿板厚方向从上往下分a，b，c，d4层预埋4根φ25mm的薄壁钢管，与底板钢筋马凳绑扎牢固，测温管下端封口，上端露出混凝土面10cm，浇注完成时即用油灌满，管口用软木塞塞紧，同时上端应贴上深度标志胶带以便区分，具体作法如图1所示。
2.2.3 浇注及养护方案
本工程基础筏板大体积混凝土浇注前对混凝土每小时浇注量及供应情况等均作了详细调研，对方案及应急预案进行了科学布置。浇注时采用斜面分层、整体推进的方式连续进行。在混凝土浇注完毕，混凝土表面压光扫毛后，及时采用塑料薄膜覆盖保水，要求封闭严密。在筏板四周支设12cm高木方，并浇注12cm高的混凝土挡水檐，进行蓄水养护，依据文献，以2m底板为例进行蓄水高度计算，取混凝土中心最高温度为80℃，计算蓄水深度约为10.8cm。根据温度实测及温差的实际情况，及时调整蓄水深度或注入温度较低的深井地下水，预计蓄水养护14d。
3高温天气下筏板基础大体积混凝施工温度裂缝控制
3.1 温度监测及数据分析
大体积混凝土浇注6～8h后开始测温，当混凝土中心温度接近大气温度时停止测温。混凝土测温时间间隔为：混凝土浇注后1～3d为2h，4～7d为4h，其后为8h。测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常，应根据应急预案中的规定对蓄水深度或冷水注入量及时调整。绘制测点8，10，12，16不同高度处的实测温度及大气温度时程曲线。根据温度实测情况，对不同测点的最高温度及降温阶段的数据分析，如表1所示。表1中升温和时间指大体积混凝土内部达到最高温度与入模温度的温差及其所需时间；降速指大体积混凝土达到最高温度后的降温速度。
从中看出，混凝土浇注完成36～40h，温度达到最大值，不同测点温度峰值为75～85℃不等，温度最高值多出现在b点，比入模温度平均高出48℃。入模温度越高，其峰值温度越大，且出现峰值所需时间越短，说明入模温度对后期温度的发展规律影响较大。
从中看出，不同测点相同高度处温度时程规律类似：a点最初5d左右温度比较恒定，达55℃左右，比大气温度高出约20℃；然后温度降低，且降温速率较小。b点与c点前期温度较d点温度高，最大时约高出15℃，这与d点比较接近地基，较易导热有关；5d后这3个测点温度比较接近，发展规律也基本一致，均为逐步降低。不同测点的峰值温度持续2.5～4d后，开始回落。降温阶段温度时程曲线比较平稳，接近线性。至浇注完成约20d时，a点温度降至38℃左右，与大气温差为2～3℃；b，c，d温度约为42℃，而后温度缓慢回落并趋于稳定。