济南华隆置业有限公司 山东济南 250000
摘要：随着社会的发展，建筑行业的不断进步，楼层越来越高，作为楼层的基础也越来越深越来越大，大体积混凝土的质量控制成为了我们关注的重点，本文笔者通过对超高层建筑筏板基础大体积混凝土的工程实例，阐述了从材料配比、养护、内部降温等技术措施，在冬季低气温下有效控制混凝土内外温差，以期能为类似的工程提供参考。
关键词：冬期；大体积混凝土；温差控制
1概述
混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1M的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土称之为大体积混凝土。
济南华润万象城写字楼工程，建筑面积约11万㎡，地下四层，地上59层，建筑高度249m。基础采用板式筏型基础，内筏板厚度3.4m，外筏板厚度2.3m，电梯底坑局部筏板厚度达8.7m，一次性浇筑C45混凝土8879m³。
济南属于温带季风气候。年平均气温13.8℃，济南冬季长达136～157天，一般在11月上旬至次年3月下旬。施工时间定在11月下旬，气温-5℃~6℃。由于水泥在凝结过程中会产生大量水化热，混凝土内外温差较大，如果措施不当就会因温差造成应力裂缝，影响混凝土的整体强度，本文就该工程底板大体积混凝土的温差控制技术与施工实践做如下简述。
2温差控制措施
冬期施工，控制大体积混凝土的内外温差是避免裂缝产生的关键，是这次底板浇筑质量控制的重点，鉴于此我们分别从施工前的材料选择，施工后的降温措施及养护措施着手进行温差控制。
2.1材料选择
2.1.1水泥：考虑到底板混凝土厚度较厚，水泥的水化热不易散发，易在混凝土内部形成较高的中心温度，如与混凝土表面温差过大，使混凝土内部产生较大的温度应力，就会产生温度裂缝。在选择水泥时采用水化热较小的42.5普通硅酸盐水泥，控制水泥的进厂温度不超过65℃，并提前一周进场备料，尽可能降低水泥入机温度。同时掺加粉煤灰或矿粉取代水泥，减少水泥用量，降低水泥水化热，充分利用混凝土后期强度，以60天强度取代28天强度。
2.1.2骨料：石子采用5-25mm连续级配石灰岩石子，含泥量不大于1%，片状颗粒含量不大于15%。砂采用河砂，其压碎指标、针片状含量、含泥量均达到国家标准要求。所有材料均储存在大棚内避免阳关直射，降低材料表面温度。
2.1.3粉煤灰：粉煤灰的添加可以有效降低大体积混凝土因水化热而导致的温度升高，还可以改善混凝土的和易性，提高混凝土的后期强度，粉煤灰采用Ⅱ级优质粉煤灰。
2.1.4外加剂：本工程采用HST-4高效缓凝泵送复合防水剂，延缓混凝土凝结时间，以推迟混凝土温峰出现时间，从而有效的控制混凝土的内外温差，初凝时间为15-21h，终凝时间为25-30h。
2.2温控措施
2.2.1温度监测
采用便携式建筑电子测温仪进行温度检测，根据工程特点在底板内外筏区域、柱承台、电梯底坑等部位设置测温点预埋测温线，每个测温点预埋3根，传感器的预埋位置分别为：底板底面上200mm，底板顶面下200mm，底板混凝土中部。
测温线埋设前，必须在水下1m处浸泡24h不损坏。埋设时根据埋设深度用三种不同颜色的胶带进行区分，端头温度传感器与支撑物之间用混凝土垫块绑在钢筋上做隔热处理。上部插头部分做好保护措施，防止混凝土浇筑时污染损坏。
混凝土浇筑完成后，测温工作即行开始，需要测量当时的大气温度，混凝土表面环境温度及混凝土内各测温点的温度。测温由专人负责，升温阶段每2小时测温一次，降温阶段每4小时测温一次。当混凝土内部最大温度与大气温度只差小于25摄氏度时，停止测温。
对测温点进行编号，每次测温数据按编号依次记录，并与前一次的测试温度数据进行对比，单独测温点温度升降变化超过正常范围，在半小时后进行复测，如所有测试点均有异常，立即采取保温或降温措施。
2.2.2冷却水循环降温
采用DN50钢管作为冷却水管，端头套丝或焊接，以弯管接头、直管接头连接，连接应牢靠，防止漏水。在支撑钢筋的角钢上距混凝土顶标高0.5m处设置第一道直径20的钢筋横撑，垂直管道方向，下部每隔1.2m设置一道钢筋横撑，用于支撑管道。将冷凝管与钢筋固定牢靠（绑扎或点焊）防止混凝土浇捣时，将冷凝管破坏。在冷凝水管的进出口各设置一道阀门以控制水的流量。
冷却管采用矩形进行排列，管线间距1.2m，内筏区域设置3层，外筏区域设置两层，侧面距外表面0.5m。
混凝土浇筑完毕，表面初凝后即开始通水，从进水口进入的水为常温水，出水口流出的水排放至电梯坑收集，当混凝土终凝后，混凝土内部温度逐渐升高，出水口流出的水直接排放至筏板表面，作为养护用水。此时出水口的温度可达30-40摄氏度，很好的解决了大气温度低，混凝土表面与大气温差大的问题。将筏板表面蓄水至100mm左右，将表面蓄水进行循环，直至混凝土中心温度降至50摄氏度以下。
冷热水口每6个小时交换一次，保证混凝土内部均匀降温。由于降温用水循环使用，再次进入混凝土内部的水有一定温度，避免因水温过低造成混凝土局部降温速率过快，而影响混凝土的质量。
大体积混凝土降温完毕，其中的冷凝水管用同标号灌浆料进行填实、封闭，高出板面进出水口部分进行切除。
2.3养护措施
混凝土浇筑完成，覆盖一道塑料薄膜，上盖两层棉被进行保温；终凝后将冷却水管年内的循环水浇在棉被上进行养护，蓄水深度不低于100mm。从大体积混凝土内部流出的冷却水本身带有30-40摄氏度的水温隔绝了低温的空气，又对混凝土表面起到了很好的水养护。100mm深的水即使突遇冷空气，水下温度变化也较小，混凝土表面的温度盖在棉被下也不容易散失。
混凝土立面边角区域带模板加强覆盖，拆除边模板后及时覆盖棉被，保证混凝土表面温度不会散失过快。
3检测测温
混凝土浇筑完成后即开始测温，通过对18个测温点进行测温观察，各点温度出现如下规律变化。
3.1混凝土底部温度
在浇筑完成首次测温（距开始浇筑48小时）基本都在42摄氏度左右，至浇筑完成54小时达到峰值，最高温度54.2度，持续24小时后开始降温。温度在浇筑完成后2.25-8天内降温速率保持在每天0.5度，至第9天降温速率突然加快每天降温在1.5度，浇筑完成第11天随即停止底部循环冷却水降温，降温速率在1-1.5度/天。温度降至25度停止测温。
3.2混凝土中部温度
混凝土中部在浇筑完成首次测温，温度在50-55摄氏度之间，至浇筑完成48小时达到峰值60.2度，持续30小时后开始降温。温度在浇筑完成3.25-6天内降温速率保持在每天1摄氏度，至第7天降温速率开始加快至1.5-2度，浇筑完成第9天停止中部循环冷却水降温，降温速率维持在1.5-2度/天。温度降至30度停止测温。
3.3混凝土上部温度
混凝土上部在浇筑完成即开始测温，温度在15-20摄氏度之间，至浇筑完成30小时达到峰值46度，持续16小时后开始降温。温度在浇筑完成后2-11天内降温速率保持在1-1.5度/天。至浇筑完成第12天降温速率加快至2度，第14天停止顶部循环冷却水降温。并将养护用水排出筏板顶面，原覆盖棉被保留，降温速率维持在每天1.5度左右。温度降至10度时停止测温。
3.4混凝土表层环境温度
初期表层棉被下养护温度维持在24-35度之间，出水口温度在45度左右，养护水温度受环境影响在20-30度之间浮动；至10天时出水口温度已降至30度，表面养护水温度降至22度左右，棉被下养护温度22-24度；浇筑完成14天后将筏板顶面养护用水全部排出，棉被下面覆盖温度降至15度。棉被下环境温度降至5度以下时，停止降温并停止覆盖养护。
3.5混凝土养护期间的天气
混凝土养护期间（19天）的最高气温11摄氏度，最低气温-9摄氏度，天气平均最高气温5.6度，平均最低气温-1.6度。
.png)
4结语
4.1混凝土在冬季施工中，表面温度和室外温度温差及核心区域与表面温度温差需控制在25度以内，避免由温度应力产生结构裂缝。避免温差过大，必须从源头控制（材料选取），过程控制（施工方法、养护措施）等几方面着手。
4.2 在温差控制中，养护措施尤为重要，养护过程中要严格监控室外温差、混凝土表面内部及底部的温度，避免相临界点因温差过大产生的温度应力而产生裂缝。
4.3 通过以上措施，本次大体积施工相临温差控制在20度以内，混凝土结构无裂缝，能满足现场施工需求，对后续类似施工案例具有借鉴意义。
参考文献：
[1]高凤龙.浅谈冬季大体积施工[DB].城市建设理论研究：电子版 2011（26）
[2]官宏涛.浅谈大体积混凝土冬季施工质量控制.中国科技投资 2013（A32）：98-9