循环管冷却水降温法在大体积混凝土中的应用

林高如

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030024)

大体积混凝土施工的难点及重点是温差控制问题，早在1995年，我公司已在基础底板及大型设备基础中的大体积混凝土浇筑施工中采用预置的水管进行冷却水循环，以降低混凝土内部水化热的做法，取得成功。但在顶板中采用冷却水循环降温措施还是第一次，由于基础中的温度控制具有稳定性，它只受单面温度的影响，完全可以通过计算得出温度控制值，而在顶板中的大体积混凝土受四面温度影响，仅凭通过计算确定保温养护措施很难控制温差，所以必须通过冷却水循环实行动态跟踪控制，方可实现温控目标，本工程就是在此方面的一个应用实例。

1 工程概况

某工程，在地下2层结构图中，地下2层顶板厚度为1.1 m与2.1 m，在它们之间有4 m厚的转换层。为了确保混凝土施工质量，避免因内外温差超过温控指标而产生裂缝，故在2.1 m与4 m顶板采取两种混凝土养护措施:一种是在混凝土表面覆盖50 mm厚的棉毡;另一种是在2.1 m与4 m厚顶板内部采用水循环降温，达到温度控制指标:1)混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;2)混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃;3)混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d;4)混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

2 施工准备

1)技术准备。及时与甲方、监理及设计院联系，形成共识，并编制专项方案。

2)材料准备。φ48×3.5 mm高频焊管约1 000 m;消防水箱1个(3 m ×4.2 m ×1.5 m);水泵 4 台(型号:100QJ5-20/5);φ32钢筋(固定导热管)等，PVC注浆管约300 m。

3)人员准备。由5人组成的安装班组及项目部总工、质检员、安全员、施工员组成的施工技术指导小组。

3 施工技术措施

3.1 测量放线

按方案测量好冷却水管的尺寸、位置，将冷却排管固定在钢筋网片上。

3.2 预埋

按方案要求放置排管:A区2.1 m厚顶板放在中层网片上;4 m厚顶板内排管设置两层水平冷却管，具体位置为:第一层排管设在C区1.1 m厚－2层顶板钢筋上;第二层内排管设在2.1 m厚顶板中层网片上(见图1)。

3.3 冷却排管安装

当钢筋绑扎到预埋管标高后，必须立即对排管进行安装。

图1 -2层顶板冷却水循环剖面图

3.4 通水试运行

当预埋管全部安装完毕后，须通水试运行，检查水管密闭情况。

3.5 混凝土浇筑

在混凝土浇筑过程中，先浇筑A，C区过渡区，然后从C区到B区，当浇筑到一定时间时，再浇筑A，C区过渡区，必须分段分层浇筑。每层厚度不得超过500 mm。

3.6 冷却水循环

在混凝土浇筑完成后的48 h后，立即进行冷却水循环。水循环必须派专人看管，防止堵管。

3.7 灌浆封管

顶板混凝土浇筑完7 d后，等待混凝土内外温差趋于稳定后，将水泥浆注入冷却管进行封堵。注浆选用普通硅酸盐32.5级水泥，水灰比 0.5 ～0.6，压力不小于 1.5 MPa。

3.8 养护

1)在顶板混凝土表面强度适中时，及时将塑料薄膜覆盖保温、保湿养护。2)在顶板表面及预留洞口采用棉毡堆高100 mm，确保顶板混凝土表面处于湿润状态。3)保湿养护的持续时间不得少于14 d，并经常检查塑料薄膜及墙体养护剂的完整情况，保持混凝土表面湿润。4)保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

4 质量安全保证措施

1)对工人进行安全技术交底，且必须在管道安装完成后钢筋绑扎方可进行，防止交叉作业造成伤害。2)在冷循环施工过程中，必须确保冷却水温度不得高于40℃，如果水温度高于40℃，可采用从井中换深井水，确保降温效果。3)在施工过程中，必须专人专管，避免扯皮推诿现象发生。4)项目部派安全员与质检员对施工进行跟踪检查，发现问题立即处理。

5 结语

施工完毕后，从已绘制的温度监控曲线图看出，各项温度均控制在标准范围内，从顶板拆模后的情况来看，混凝土表面未发生任何裂纹，外观质量良好并已经通过监理、质检站等部门的验收，可见大体积顶板混凝土工程中采用水循环冷却管进行温控是行之有效的，该方法投入较小，冷却效率高，值得同类工程借鉴。

［1］GB 50496-2009，大体积混凝土施工规范［S］.

［2］张海军.大体积混凝土温度裂缝成因及应对措施［J］.山西建筑，2011，37(6):84-85.

［3］林志成.大体积混凝土温度裂缝产生原因及防治措施［J］.建筑技术，1981(Z1):23-24.

［4］王维斌.大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究［D］.天津:天津大学，2004.