基礎(chǔ)底板大體積混凝土電子測溫技術(shù)應(yīng)用

韓春印 謝紅民

（河南省宏大建設(shè)工程有限公司，河南 長垣453400）

1 測溫系統(tǒng)簡介

大體積混凝土測溫技術(shù)是指在混凝土養(yǎng)護期間，通過預(yù)先埋入的熱敏傳感器對大體積混凝土內(nèi)外溫度進(jìn)行實時檢驗，指導(dǎo)大體積混凝土的養(yǎng)護措施，控制大體積混凝土內(nèi)外溫差，避免混凝土開裂。測溫系統(tǒng)由用戶計算機、計算機軟件、數(shù)據(jù)適配器、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及電源傳輸線、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器、傳感器等組成。數(shù)據(jù)適配器負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)、計算機與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器之間的數(shù)據(jù)通訊功能；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)收集溫度傳感器測到的溫度并將數(shù)據(jù)通過通訊電纜傳到數(shù)據(jù)適配器上；計算機通過運行測溫軟件，控制數(shù)據(jù)適配器和現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集器，顯示實測的溫度并根據(jù)內(nèi)外溫差要求設(shè)置報警提示。

2 大體積混凝土溫控監(jiān)測的重要性

大體積混凝土結(jié)構(gòu)易于產(chǎn)生裂縫，混凝土裂縫將嚴(yán)重影響混凝土的外觀及結(jié)構(gòu)質(zhì)量，裂縫產(chǎn)生的內(nèi)因是混凝土的水化熱、收縮及其相應(yīng)的混凝土抗拉強度、極限拉應(yīng)變等；外因是氣候變化以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊界約束和配筋約束，這種約束會由于內(nèi)、外溫差和混凝土收縮等而導(dǎo)致混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，因此，對大體積混凝土進(jìn)行溫控監(jiān)測并采取相應(yīng)措施，有利于防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3 工程實例

某工程筏板式基礎(chǔ)，板長42.57m，寬27.4m，厚1.7m，底標(biāo)高為－14.05m，設(shè)計為抗?jié)B混凝土，強度等級C40，屬中高強度混凝土，總量約2200m3?；炷翝仓r采用泵送施工工藝，澆筑時間共用了56h。

3.1 測溫點設(shè)計

需要測試的溫度有混凝土的拌合溫度、入模溫度、沿斷面方向的內(nèi)部溫度。測溫點的設(shè)計原則為：在不同的混凝土處、混凝土的邊緣、及混凝土厚度變化處應(yīng)分別設(shè)測點，保證能真實反映出混凝土內(nèi)部的溫度情況。

根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點，測溫點平面布置為梅花形布置，測溫點沿底板長向距離為4600mm，排距為5200mm。同時根據(jù)底板的混凝土厚度，每個測溫點在混凝土內(nèi)部的豎向上、中、下設(shè)銅傳感器分別對混凝土的不同部位進(jìn)行實時監(jiān)控，上下兩點距離混凝土的表面為150～250mm，中間點在混凝土的正中間部位。同時利用各相依點的數(shù)據(jù)進(jìn)行補充校核，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 銅傳感器及數(shù)據(jù)采集器安裝

3.2.1 銅傳感器安裝

銅傳感器根據(jù)設(shè)計位置用膠帶固定到專用的“H”型鋼筋上，“H”鋼筋在混凝土澆筑前豎向插入到待測位置，并用鐵絲固定在結(jié)構(gòu)主筋上。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸質(zhì)量，所有的銅傳感器與數(shù)據(jù)線的連接采用焊接方式，并用絕緣的密封膠帶進(jìn)行包扎，在混凝土澆筑過程中不出現(xiàn)問題。

3.2.2 數(shù)據(jù)線及現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器的安裝

將銅傳感器進(jìn)行編號，分別接到相應(yīng)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器上，每8個銅傳感器配置一臺數(shù)據(jù)采集器。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器放置到一個木盒中，固定在設(shè)計的位置上。數(shù)據(jù)線鋪設(shè)時應(yīng)注意采取保護措施，線路盡量布置在墻角并進(jìn)行覆蓋，避免在施工過程中被損壞。

3.2.3 計算機設(shè)置

數(shù)據(jù)適配器通過數(shù)據(jù)線和USB接口與主機連接。使用軟件的自動配置來配置計算機的通訊端口，配置各采集器的編號、數(shù)量、開啟等，設(shè)定測溫的時間間隔、開啟預(yù)警等。經(jīng)調(diào)試方可進(jìn)行測溫工作。

3.3 混凝土溫度實時監(jiān)測

3.3.1 混凝土測溫的開始與結(jié)束時間要求

混凝土澆筑完成后3～5h，即安裝數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行測溫工作?；炷翜y溫的結(jié)束可根據(jù)測量情況或預(yù)定測量時間。本工程混凝土預(yù)計測量時間為15d。同時可根據(jù)測量情況當(dāng)測溫曲線平穩(wěn)混凝土中心溫度與外界的溫差小于25℃時停止測溫工作。

3.3.2 混凝土測溫的時間間隔設(shè)定根據(jù)混凝土的設(shè)計厚度和工程特點，本工程對混凝土內(nèi)部溫度的采集時間間隔為前5d為2次/h；6d～10d為1次/h；10天以后為2h采集一次。

3.3.3 預(yù)警功能

在實時監(jiān)測中設(shè)置混凝土內(nèi)部溫度與室外溫度的溫差預(yù)警，溫差預(yù)警值為25℃。當(dāng)室外溫差大于25℃時將提醒采取措施控制溫差。

3.3.4 混凝土測溫

根據(jù)混凝土的澆筑速度，在計算機上陸續(xù)開啟銅傳感器與數(shù)據(jù)采集器，對混凝土進(jìn)行實時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)將顯示在計算機上，現(xiàn)場的測量人員也應(yīng)到現(xiàn)場對線路和數(shù)據(jù)采集器等進(jìn)行巡檢和氣溫的測量。

3.4 測量成果整理

測量完成后計算機將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后進(jìn)行匯總、處理，儲存到數(shù)據(jù)庫中，最后打印出圖形的表格，做為施工資料進(jìn)行存檔。

3.5 混凝土養(yǎng)護及保溫措施

混凝土養(yǎng)護采用塑料薄膜與草袋覆蓋相結(jié)合方式，在混凝土澆筑完成后12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋與養(yǎng)護。在養(yǎng)護過程中，根據(jù)混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土表面的溫差情況對覆蓋的草袋的厚度進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土的內(nèi)外溫差不大于25℃。具體措施是：當(dāng)內(nèi)部混凝土表面的溫度高于表面溫度25℃時，加強對混凝土表面的養(yǎng)護措施，增加草袋的覆蓋厚度，增加混凝土表面的溫度而達(dá)到減少內(nèi)外溫差；反之就減少混凝土表面的覆蓋厚度，降低混凝土表面溫度而達(dá)到減少溫差。

3.6 注意事項

在混凝土電子測溫過程中，應(yīng)注意以下事項：(1)銅傳感器安裝時，應(yīng)保證位置準(zhǔn)確，在混凝土澆筑過程中應(yīng)安排專人進(jìn)行檢查；(2)數(shù)據(jù)線與銅傳感器的連接時，必須采用焊接方式，保證連接質(zhì)量，不出現(xiàn)虛接等現(xiàn)象而影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量；(3)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器應(yīng)做好保護措施，除按要求制作木盒外，在其外面再包一層塑料布避免水淋等；(4)當(dāng)監(jiān)測到數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，現(xiàn)場測量人員應(yīng)到現(xiàn)場對線路和數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保混凝土的施工質(zhì)量。(5)在監(jiān)測過程中，必須做到24h不間斷的監(jiān)測。

4 結(jié)語

通過對該工程的大體積混凝土進(jìn)行電子測溫，實時監(jiān)控混凝土內(nèi)部的溫度變化情況，及時調(diào)整養(yǎng)護措施，保證了混凝土內(nèi)外溫差在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，很好地解決了由于混凝土內(nèi)外溫差而造成混凝土裂縫的問題。

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