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        橋梁施工中承臺大體積混凝土施工溫度監(jiān)測及控制措施分析

        2021-04-12 07:37:32陳紅亮
        運(yùn)輸經(jīng)理世界 2021年8期
        關(guān)鍵詞:溫控測溫體積

        陳紅亮

        (中交二航局成都城市建設(shè)工程有限公司,四川 成都610000)

        0 引言

        橋梁承臺大體積混凝土施工過程中,實(shí)時監(jiān)測澆筑混凝土施工期間的溫度變化,也是判斷承臺大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量、評估溫度控制實(shí)效性的重要依據(jù)。實(shí)施對混凝土施工溫度的有效監(jiān)測,還需掌握合理布置溫度測點(diǎn),完善布設(shè)承臺測溫傳感器,獲取真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,綜合提升承臺大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量水平。

        1 測溫系統(tǒng)基本要求

        1.1 溫控監(jiān)測流程

        溫控監(jiān)測的作業(yè)流程主要包括以下內(nèi)容:首先,設(shè)計并布置測溫傳感器,做好測溫儀器與相關(guān)導(dǎo)線的校驗(yàn)等準(zhǔn)備工作,然后在項(xiàng)目施工場地內(nèi)布置測溫點(diǎn),將測溫儀器與測溫導(dǎo)線連接起來,精準(zhǔn)校核測溫儀器后,即可展開測溫工作。最后,處理獲取的測溫數(shù)據(jù),進(jìn)行分析和反饋,依據(jù)具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容繪制出時間—測溫位置—溫度場位圖,整合和匯總所有測溫資料即可[1]。

        1.2 溫控監(jiān)測系統(tǒng)選擇

        混凝土施工測溫方法有多種類型,以熱電偶法、直接測溫法以及光柵法最為常見。其中,最為簡單便捷的當(dāng)屬直接測溫法,但與其他測溫技術(shù)相比,這種測量技術(shù)的準(zhǔn)確性相對較低。結(jié)合橋梁工程大體積承臺混凝土施工特點(diǎn),綜合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在現(xiàn)場作業(yè)條件允許的情況下,可以優(yōu)先考慮采用熱電偶法,針對混凝土澆筑施工過程的溫度水平進(jìn)行測溫處理。

        2 大體積混凝土溫度和應(yīng)變監(jiān)測點(diǎn)布置

        2.1 溫度測點(diǎn)布置原則

        布置大體積混凝土溫度測點(diǎn)時,應(yīng)遵循以下基本原則:其一,選擇適宜可行的溫度監(jiān)測點(diǎn)位,使其與冷卻水管間存在適宜間距,提高溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。其二,混凝土平面對稱軸的半軸為主要測溫范圍,因而應(yīng)控制溫度測點(diǎn)的布設(shè)不少于3個。其三,按照設(shè)計要求,主要溫度監(jiān)測點(diǎn)選定為橋梁承臺第一幅澆筑混凝土,然后,完善溫度檢測傳感器的布設(shè),接下來,參照混凝土澆筑施工溫度變化、結(jié)構(gòu)對稱性等規(guī)律特點(diǎn),按照第一幅溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的形式,進(jìn)行第二幅混凝土澆筑的溫度控制,一般情況下,將適宜數(shù)量的溫控傳感器均勻布設(shè)到混凝土內(nèi)部即可[2]。

        2.2 承臺測溫傳感器的布設(shè)

        根據(jù)橋梁承臺施工的設(shè)計方案,組織開展溫度測量傳感器裝置的布設(shè)工作時,應(yīng)首先找出基礎(chǔ)長方體兩個對稱軸的半軸,并在上方設(shè)置適宜數(shù)量的溫度測量點(diǎn)。最后,結(jié)合設(shè)計要求與實(shí)際情況,靈活選擇任一個1/4區(qū)域,確定為主要溫度測量區(qū)域即可。

        2.3 承臺應(yīng)變傳感器測點(diǎn)布置

        為了滿足大體積承臺混凝土施工的溫控要求,施工人員可以將應(yīng)變傳感器同時設(shè)置在多個溫度測量點(diǎn),以此實(shí)現(xiàn)對混凝土澆筑施工期間應(yīng)力變化情況的實(shí)時監(jiān)測,便于獲取溫度與熱應(yīng)力的相關(guān)數(shù)據(jù),并分析二者間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,在橋梁承臺的每一層設(shè)置應(yīng)變傳感器。

        2.4 測溫傳感器的安裝與保護(hù)

        其一,選擇適宜類型的熱電偶溫度傳感器裝置,并檢驗(yàn)其質(zhì)量性能情況。確定質(zhì)量達(dá)標(biāo)后,根據(jù)設(shè)計配置圖,將每一裝置逐一編號,參照結(jié)構(gòu)中傳感器所處的垂直位置,分別進(jìn)行編號,對于不同層的傳感器,可以清晰標(biāo)記為不同顏色。其二,固定溫測傳感器的布設(shè)點(diǎn)位,然后對線路的運(yùn)行情況進(jìn)行測試,確保其處于正常狀態(tài)。其三,絕緣處理溫測傳感器與導(dǎo)線間的連接區(qū)域。首層密封可以選擇環(huán)氧樹脂材料,二次密封則可以選用優(yōu)質(zhì)的電工膠帶材料,確保絕緣效果與絕緣質(zhì)量符合設(shè)計要求。若忽視了對絕緣部分的妥善處理,很可能給后續(xù)故障點(diǎn)的確定帶來不便。其四,完成導(dǎo)線接線工作后,施工人員需對線路的各個部分進(jìn)行詳細(xì)檢測,確保正確連接線路,在使用期間能夠保持通暢狀態(tài)[3]。其五,對引出的導(dǎo)線,應(yīng)對其予以集中布設(shè)處理。在進(jìn)行線路測試時,需重點(diǎn)防止線路出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,為整個線路運(yùn)行的安全性提供有力保障。其六,實(shí)施鋼筋捆扎、混凝土澆筑等施工工作前,施工人員需預(yù)先做好熱電偶溫度傳感器的設(shè)置工作,并在完成布置后展開聯(lián)機(jī)測試工作,以此了解并評估整個溫度測量系統(tǒng)在實(shí)際使用階段內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。

        3 主要溫控措施

        組織開展橋梁承臺大體積混凝土施工溫控工作,關(guān)鍵在于獲取真實(shí)準(zhǔn)確的應(yīng)力數(shù)據(jù)與溫度數(shù)據(jù),根據(jù)測試測量的數(shù)據(jù)結(jié)果,對混凝土澆筑施工的應(yīng)力變化與穩(wěn)定水平加以綜合分析,也為施工決策的合理化制定提供必要參考,立足實(shí)際情況采取對應(yīng)的調(diào)整與處理措施。

        3.1 混凝土入模溫度控制

        其一,澆筑混凝土施工,最好選擇在氣溫水平較低的環(huán)境條件下進(jìn)行,在此過程中,需要科學(xué)把控混凝土的入模溫度,一般不得低于5℃。若是大體積承臺混凝土施工處于夏季時節(jié),環(huán)境炎熱,則需采取有效措施,將混凝土的入模溫度最大限度降低到適宜范圍內(nèi),通常情況下,最高入模溫度為30℃;通過調(diào)整拌和用水溫度,降低并控制水溫,也是有效把控混凝土入模溫度水平的一種有效路徑,這種降溫方法簡便易行,無須過多的復(fù)雜操作,只需加入適量冰塊,即可達(dá)到顯著的冷卻效果。在條件允許的情況下,施工方還可以選用專門的冷卻裝置,用以對拌和水予以降溫處理。其二,若是大體積承臺處于環(huán)境溫度過低的冬季施工,在保證混凝土拌和及入模溫度的同時,現(xiàn)場應(yīng)搭設(shè)封閉的暖棚,設(shè)置升溫設(shè)施,如暖風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行持續(xù)供暖,保證施工環(huán)境溫度滿足要求。其三,選用優(yōu)質(zhì)水泥材料,施工方可以與水泥供應(yīng)商事先溝通,控制水泥材料的運(yùn)輸與入場溫度,整體不超過60℃即可。其四,控制粗細(xì)骨料的溫度,當(dāng)骨料存放于拌和站料倉中時,冬季時段施工時可以采取骨料升溫措施,這樣可以將骨料溫度控制在合理范圍內(nèi)。其五,澆筑混凝土施工期間,太陽輻射、混凝土運(yùn)輸溫度、環(huán)境溫度等多方面因素都會對混凝土的實(shí)際入模溫度產(chǎn)生直接影響,因而若遇到炎熱天氣,最好選擇在夜晚時段展開澆筑施工,避免太陽輻射;冬季時段應(yīng)盡量選擇氣溫較高的情況下組織生產(chǎn)。

        3.2 發(fā)揮冷卻水的調(diào)節(jié)作用

        其一,逐一標(biāo)號每一根冷卻水管,然后將各個管線預(yù)埋在每層混凝土中,開關(guān)、水表以及流量計等裝置應(yīng)單獨(dú)安裝,便于施工人員及時切換冷卻水,或是調(diào)節(jié)水流量大小。其二,混凝土澆筑施工期間,若溫度呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,則應(yīng)將水直接接入,促使混凝土散熱速度進(jìn)一步加快,以此達(dá)到削減澆筑施工溫度最高值的效果。混凝土冷卻期間,施工人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況將冷卻水流量適當(dāng)關(guān)小,或是對水溫進(jìn)行調(diào)節(jié),達(dá)到對混凝土冷卻速度的合理化把控,這樣橋梁承臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性更強(qiáng),溫度下降的速度更為均勻緩慢。其三,科學(xué)控制混凝土內(nèi)部與冷卻水間的溫度差,避免大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到冷卻水沖擊的負(fù)面影響。

        3.3 優(yōu)化配合比設(shè)計

        其一,嚴(yán)格把關(guān)原材料選材,例如對于水泥材料的選擇,應(yīng)優(yōu)先考慮選用凝結(jié)時間相對較長,且水化熱較低的。將適量緩凝型減水劑摻入到混凝土中,在混凝土硬化時間延緩方面具有重要作用,可以防止其受到水化熱影響而大面積集中。優(yōu)化配合比設(shè)計,可以選擇摻入比例適宜的?;郀t礦渣粉、粉煤灰等材料,用以替代少量的水泥,控制混凝土澆筑施工期間水化熱的形成。其二,通常情況下,配合比設(shè)計應(yīng)以貼合實(shí)際施工情況為基準(zhǔn),一方面混凝土的坍落度、和易性及強(qiáng)度性能水平需與規(guī)定要求相符,另一方面則需降低水膠比,優(yōu)化粗骨料級配,對粗骨料、摻和料的比例加以適當(dāng)調(diào)整,節(jié)約水泥,強(qiáng)化橋梁承臺大體積混凝土結(jié)構(gòu)性能。

        3.4 表面保溫保濕措施

        完成混凝土澆筑施工后,施工人員應(yīng)秉承內(nèi)降、外保的基本原則實(shí)施溫度控制,并落實(shí)表面保濕保溫的相關(guān)工作。其一,氣溫高、晝夜溫差大是夏季時節(jié)環(huán)境溫度的主要特點(diǎn),因此需以溫度測量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),準(zhǔn)確計算溫度場,以此為基準(zhǔn)對混凝土保濕降溫處理的相關(guān)措施加以合理化調(diào)整,促使混凝土的硬化速度得到有效改善。這樣,即可保持混凝土的內(nèi)部溫度、表面溫度與內(nèi)表溫差等在合理范圍內(nèi),滿足橋梁承臺大體積混凝土溫控的標(biāo)準(zhǔn)要求。其二,在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中必須定期檢查混凝土表面工況,時刻關(guān)注混凝土表面濕潤狀況,大體積混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)周期不能少于14d,冬季氣溫較低時,應(yīng)適當(dāng)延長拆模時間。

        3.5 異常情況及其預(yù)案

        做好準(zhǔn)備并加強(qiáng)預(yù)防,是橋梁承臺大體積混凝土溫控的工作要點(diǎn)。在實(shí)施混凝土澆筑、保濕養(yǎng)護(hù)工作期間,若出現(xiàn)異常情況,則應(yīng)第一時間采取針對性的處理措施,最大限度內(nèi)防控外部不利因素帶來的負(fù)面影響。其一,施工中,若發(fā)生氣溫突降、暴雨暴風(fēng)等異常狀況,施工人員需將防雨布及時鋪設(shè)到大體積混凝土結(jié)構(gòu)的頂面與側(cè)面上。其二,若冷卻水系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)運(yùn)行異常,則需對系統(tǒng)的各個要點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查,如管路是否已用定位鋼筋固定好、系統(tǒng)是否出現(xiàn)中途斷水問題等,做好控溫管理。

        4 結(jié)語

        對橋梁施工中承臺混凝土澆筑作業(yè)進(jìn)行溫度監(jiān)測,關(guān)鍵在于與混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相結(jié)合,明確應(yīng)力與溫度變化引發(fā)裂縫的原因與機(jī)理,借助于溫控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對混凝土澆筑施工溫度水平的有效把控,綜合提升橋梁承臺混凝土施工質(zhì)量。

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