王新剛,楊潤來,陳智軍

(1.中交天津港灣工程研究院有限公司，天津 300222；2.中交一航局第一工程有限公司,天津 300456)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)由于尺寸大、導熱系數(shù)低，膠凝材料水化放出的熱量難以很快散失，內(nèi)部升溫會很高，從而引起結(jié)構(gòu)變形和開裂，這是大體積混凝土結(jié)構(gòu)區(qū)別于一般混凝土結(jié)構(gòu)的典型特征[1]。因此，在大體積混凝土施工過程中必須對混凝土內(nèi)部溫度進行監(jiān)測，并結(jié)合溫控指標對溫度變化進行控制，從而達到降低混凝土溫度應力、避免或減少開裂的目的。

在新的歷史時期，從精神層面上來說，難以否認的是當代中國馬克思主義大眾化發(fā)展離不開紅色文化的支撐。這就是紅色文化的產(chǎn)生和發(fā)展所帶來的不同之處，原因就在于歷史背景存在較大差異，馬克思主義大眾化理論的發(fā)展和創(chuàng)新也就意味著紅色文化的發(fā)展。馬克思主義在當代中國的普及，尊重人的主體地位,強調(diào)人的能動性和主動性，這些反映在紅色文化的意識形態(tài)中?！榜R克思主義在當代中國的普及強調(diào)國際視野。學習并傳播當代中國馬克思主義,要求黨既要有中國力量，又要有長遠的世界眼光” [7]，紅色文化逐漸趨于國際化的發(fā)展道路，在作用上，被賦予了新的時代特征的紅色文化在推動著當代中國馬克思主主義大眾化的歷史進程。

目前，國內(nèi)大多數(shù)混凝土溫度監(jiān)測儀器設備能實現(xiàn)按預設的時間間隔自動讀取并記錄溫度數(shù)據(jù)。但這些溫度數(shù)據(jù)還是要靠人工結(jié)合溫控指標來進行分析判斷，再指導施工現(xiàn)場采取相應的溫控技術措施。人工方法分析判斷溫度數(shù)據(jù)的方法對于一些體積不很大、溫度數(shù)據(jù)也不太多的大體積混凝土工程是可行的，但對于一些特大型工程，比如港珠澳大橋[2]、深中通道等，需要分析的溫度數(shù)據(jù)的量會很大，若溫度數(shù)據(jù)再由人工來分析判斷，可能造成數(shù)據(jù)分析不全面、不及時，還有可能因人為因素造成對溫度數(shù)據(jù)的誤判，給裂縫控制帶來不可預見的風險。因此，有必要研發(fā)一套大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)，來實現(xiàn)混凝土溫度數(shù)據(jù)的自動讀取，并結(jié)合溫控指標自動分析判斷，然后自動發(fā)出信息提示施工現(xiàn)場應采取的溫控技術措施以及對冷卻循環(huán)水的自動控制。

針對第三次熔頂，進行了各種檢測，排除了熔頂?shù)钠渌蛩?，認為熔頂是因為活塞環(huán)與缸套拉缸造成的。而活塞缸套組件經(jīng)檢測均合格；活塞與缸套的裝配間隙也在標準范圍之內(nèi)。那么問題應該出現(xiàn)在活塞環(huán)的裝配間隙上，所以對活塞環(huán)的各種裝配間隙進行了分析。

大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)主要包括：現(xiàn)場溫度信息實時顯示、溫控技術措施提示、冷卻循環(huán)水智能控制3個部分。

1 大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)組成

2)根據(jù)溫控指標分別控制各冷卻水管。冷卻水智能控制程序模塊根據(jù)預設的溫控指標，對云服務器中混凝土各溫度監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)進行實時分析判斷，對于超過溫控指標的溫度監(jiān)測點所在位置的冷卻水管發(fā)出電磁閥關閉指令。例如，某溫度監(jiān)測點對應的冷卻水循環(huán)由小電磁閥Ka1和Kb1控制，當該溫度超過溫控指示時，冷卻水智能控制程序模塊對電磁閥控制器發(fā)出指令，關閉小電磁閥Ka1和Kb1，實現(xiàn)該測溫點位置停止通冷卻水。

1.1 現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)自動采集

1)冷卻循環(huán)水的定時自動改變水流方向。為了使混凝土內(nèi)部溫度下降較為均衡，須定期改變冷卻循環(huán)水流動方向。時間間隔根據(jù)冷卻水管的布置形式、冷卻水流速及每組冷卻循環(huán)水管長度等因素綜合確定。在實際工程中也可根據(jù)監(jiān)測到的混凝土內(nèi)部溫度下降情況改變冷卻水流向的時間間隔。本系統(tǒng)中，冷卻水自動控制程序模塊按照設定時間定期向電磁閥控制器發(fā)出指令，當主水管電磁閥K1、K3開啟，K2、K4閉合，實現(xiàn)如圖4所示冷卻水流動方向；當電磁閥K2、K4開啟，K1、K3閉合，冷卻水流動方向與圖4所示相反。系統(tǒng)工作原理如圖5所示。

深圳—中山跨江通道西人工島島上段主線隧道暗埋段，結(jié)構(gòu)總長175 m，結(jié)構(gòu)寬46.00～58.96 m，共分為4段，即CW1～CW4。采用C45混凝土。其中暗埋段CW1寬度為46.00～47.26 m，長60 m，高度為10.8 m，底板厚度為1.5 m，頂板厚度為1.6 m，側(cè)墻厚度為1.4 m，中墻厚度為0.8 m。CW1在長度上分4段進行澆筑施工，即CW1-1～CW1-4，長度分別為：16、15、15和14 m。立面上分兩步進行澆筑，CW1截面及分步澆筑如圖6所示。

圖1 大體積混凝土電腦測溫無線通訊系統(tǒng)

Gray clustering evaluation of university engineering survey laboratory safety management based on COWA

1.2 現(xiàn)場溫度信息實時顯示

由圖2可知，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，各項溫度信息實時顯示在頁面中，一目了然、省時省力，避免了人工讀取、分析溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生的各種誤差。另外，還可以在頁面中大體積混凝土結(jié)構(gòu)三維立體模型上點擊任何一個溫度監(jiān)測點，來查看該溫度監(jiān)測點的坐標、歷史溫度數(shù)據(jù)及溫度隨時間變化曲線。

圖2 大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)實時顯示

在大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)中，通過編制現(xiàn)場溫度信息實時顯示程序模塊，實現(xiàn)對云服務器中混凝土各溫度監(jiān)測點溫度數(shù)據(jù)的檢索、分析、處理，并將各溫度監(jiān)測點溫度指標實時顯示在系統(tǒng)頁面中。混凝土結(jié)構(gòu)整體溫度顯示信息主要有現(xiàn)場環(huán)境溫度、混凝土澆筑溫度、冷卻水進口和出口溫度。混凝土結(jié)構(gòu)各溫度監(jiān)測點顯示的溫度信息主要有混凝土內(nèi)部最高溫度、混凝土表面溫度、混凝土內(nèi)表溫差、混凝土表面與環(huán)境溫差、混凝土與冷卻水最大溫差、降溫速率共6個溫度指示，如圖2所示。

1.3 溫度預警及溫控技術措施提示

通過編制溫度預警及溫控技術措施提示程序模塊，并預先設定溫度控制指標[5]，對云服務器中混凝土各溫度監(jiān)測點溫度數(shù)據(jù)進行檢索、分析、判斷，對于超出溫控指標的溫度監(jiān)測點發(fā)出預警信息，并提示應采取的溫度控制技術措施，如圖3所示?？梢钥吹剑A警及溫控措施提示信息簡單明了，具有較好的提示作用?；炷翜乜刂笜思俺瑯撕髴扇〉臏乜丶夹g措施如表1所示。

我們使用了光圈優(yōu)先模式，將光圈設置為f/2.8。這樣可以保證背景是模糊的，而玻璃球中的景象仍然是清晰的。既然用了大光圈，ISO 100就足夠了。手持拍照就可以，無須再使用三腳架。

測溫系統(tǒng)工作原理：無線采集器將各個溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)進行采集，由無線數(shù)據(jù)中繼器匯總，然后發(fā)射至Internet，儲存到云服務器中，溫度數(shù)據(jù)可以在聯(lián)網(wǎng)的電腦或手機客戶端實時查看。

圖3 預警及溫控措施提示信息

表1 溫控指標及溫控技術措施提示信息

1.4 冷卻循環(huán)水智能控制系統(tǒng)

通過編制冷卻循環(huán)水自動控制系統(tǒng)程序模塊，對電磁閥門控制器發(fā)出指令實現(xiàn)對冷卻水電磁閥門的控制。冷卻循環(huán)水智能控制系統(tǒng)主要包括如下功能：

現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)自動采集采用無線通訊系統(tǒng)，由溫度傳感器、無線采集器、無線中繼配器和數(shù)據(jù)傳輸單元(DTU)組成，如圖1所示。每個無線采集器可同時連接1～8個溫度傳感器，傳感器分辨率為0.1 ℃。

圖4 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

圖5 系統(tǒng)工作原理

智能溫控系統(tǒng)軟件采用python 3.6.0[3]、java 16.0_10[4]、vs 2010等語言編寫，硬件采用陣列服務器實現(xiàn)多任務、多線程、多用戶功能。

2 大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)的工程應用

2.1 工程概況

科技是第一生產(chǎn)力這個論斷，同樣適用于高校的食品衛(wèi)生安全管理。飲食總公司分別對食堂進行了“明廚亮灶”和“視頻門禁”兩個專項建設。其中，學校通過兩期的“明廚亮灶”建設，共投入121萬元，在12個樓面食堂共安裝286個紅外攝像頭，實現(xiàn)了對2萬多平方米的食堂所有加工區(qū)域進行全方位、全時段的實時監(jiān)控，而且所有視頻匯集到總公司中心監(jiān)控室。而通過“視頻門禁”建設，總公司對學校所有食堂的后廚出入通道實現(xiàn)全面刷卡管理。通過這種升級管理手段的辦法，師生們對食堂生產(chǎn)加工安全方面的疑慮減少了，總公司對食堂食品安全生產(chǎn)內(nèi)控的能力增強了。

圖6 CW1截面及分步澆筑(單位： m)

2.2 溫度監(jiān)測點布置

暗埋段CW1為對稱結(jié)構(gòu)，混凝土從兩側(cè)向中間同時開始澆筑，因此只須在左側(cè)底板、側(cè)墻、中墻及頂板布置溫度監(jiān)測點即可，右側(cè)參考左側(cè)溫度值。CW1-1～CW1-4每段分別布置24個溫度監(jiān)測點，每個監(jiān)測點沿混凝土厚度方向布置4個溫度傳感器[6]。

2.3 冷卻水管布置

根據(jù)施工組織設計，首先進行暗埋段CW1-1的澆筑施工，隨后施工CW1-3。在暗埋段CW1-1和CW1-3均須在底板、側(cè)墻、中墻及頂板厚度一半位置布置一層冷卻水管，間距0.8 m，每個冷卻水管循環(huán)長度不超過150 m，CW1-1和CW1-3均設置19組冷卻水循環(huán)。CW1-1冷卻水為人工手動控制。CW1-3將各溫度監(jiān)測點與各組冷卻循環(huán)水的對應關系輸入大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)，自動控制冷卻水。CW1-3冷卻水管自動控制系統(tǒng)實物如圖7所示。

圖7 CW1-3冷卻水管自動控制系統(tǒng)

2.4 應用效果

深中通道西島暗埋段CW1-1于2019年5月24日開始澆筑施工，CW1-3于5月31日開始澆筑施工。CW1-1采用傳統(tǒng)的人工方法進行溫度控制，CW1-3采用大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)。在CW1-3施工過程中，智能溫控系統(tǒng)提示信息如圖2、3所示，冷卻水控制準確、及時、高效。實踐結(jié)果表明，CW1-1拆模后在墻體中部出現(xiàn)一條較長的裂縫，而CW1-3僅有少量細小裂縫，控裂效果明顯優(yōu)于CW1-1。

3 結(jié)論

1)大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)將各項溫度指標實時顯示在網(wǎng)頁，對于超過溫度指標控制值的點能夠自動提示相應溫控技術措施，同時還能根據(jù)溫度變化情況自動調(diào)節(jié)冷卻循環(huán)水，大大提高了溫控效率。

2)大體積混凝土智能溫控系統(tǒng)的研發(fā)與應用有效避免了由人工進行溫控的各種弊端和不足，提高了裂縫控制的工作效率，是大體積混凝土溫控技術發(fā)展的方向。