曹新飞

北京天润建设有限公司   北京   100062

摘要：以往大体积混凝土施工都使用温度计进行测温，由于人为因素产生的误差较大，数据不够准确，给应力分析带来很大的难度，且容易产生错误的分析结果。而采用自动测温技术进行测温监控，则可以有效解决上述问题，并且适用于在恶劣环境下施工的大型工业建筑，以及对施工质量要求较高的民用建筑施工。

关键词：大体积混凝土 测温 

雪莲大厦工程裙楼部分基础采用筏板基础，主楼部分采用桩基础,筏板基础部分最大厚度为800mm，桩基础部分最大厚度为1600mm。

以往大体积混凝土施工都使用温度计进行测温，由于人为因素产生的误差较大，数据不够准确，给应力分析带来很大的难度，且容易产生错误的分析结果。而采用自动测温技术进行测温监控，则可以有效解决上述问题，并且适用于在恶劣环境下施工的大型工业建筑，以及对施工质量要求较高的民用建筑施工。由于雪莲大厦工程建筑高度为164米，属于超高层建筑，其基础承受的荷载更大，其施工裂缝的控制是整个超高层建筑的施工质量管理的重中之重，因此，我单位决定采用大体积混凝土自动测温技术来实现对雪莲大厦基础底板的裂缝控制。

1大体积混凝土施工难点：

大体积混凝土已成为超高层建筑的基础底板首选。一般结构构件断面最小尺寸不小于1m的混凝土结构都被认为是大体积混凝土。由于其结构表面系数小，水泥用量大，浇筑完毕后如果对混凝土养护不当，当混凝土内外温差较大时，极易造成混凝土表面及内部产生收缩裂缝，影响混凝土的结构性能及耐久性能。为了妥善处理水泥水化热产生的混凝土内外温差，保证基础底板混凝土不产生有害裂缝，必须采取有效的措施监控混凝土内部温度，保证施工质量。

2、自动测温工艺原理

该系统运用主从分布式思想，由一台上位机（主控PC）、多台下位机（单片机）组成两级分布式多点温度数据采集的巡回检测系统。上位机通过编写好的软件程序，在设定好的间隔时间内对下位机发出测温指令。下位机通过热电偶测温探头与混凝土接触，采集温度数据，并将数据返回主控PC分析处理，达到自动测温的目的。

下位机采用的是基于数字温度传感器DS18B20系统，每个测温点都由相互独立的芯片组成。DS18B20系统利用单总线的特点可以方便、灵活的实现多点温度的检测，轻松的组建传感器网络。

3、材料与设备

（1）主要材料与设备配备

a台式电脑或笔记本电脑，作为主控PC，运行程序、显示数据；

b单片机，用于执行程序、返回数据；

c热电偶探头，用于采集数据；

d四芯两对双绞线，用于数据传输、电力供应。

（2）材料要求

a热电偶探头进场后应进行检验，检查导线长度是否满足方案要求，探头与导线端部环氧树脂密封是否完整，以防探头在混凝土浇筑后浸水短路。

b在常温下逐个校测探头，确定探头3根导线的正、负极和信号线，并检查主控PC显示的数据是否正常。

c四芯两对双绞线在抵抗温度变化及外界电磁场产生的微电流上效果较好，如测温总传输距离≤80m，亦可选用普通信号线代替四芯两对双绞线。

4、工艺流程

(1)工艺流程：

方案编制 → 探头预埋→ 砼浇筑→ 片机安装→ 线路连接→ 系统调试→ 测温监控→ 数据报告→ 数据分析→  测温结束→ 资料存档

 

(2)操作要点

a测温点布置

测温点应布置在混凝土内各个有代表性的部位，平面一般沿中心线呈L形布置，两个测温点之间的距离不宜大于5m。立面应由下到上应布置不少于3个测温点，分别代表混凝土内部上、中、下三部分的温度。

b线路布置

测温点之间的连接、测温点与主控PC之间的连接应根据现场平面图设置。

c探头预埋

热电偶探头按测温点布置图进行预埋，预埋时注意探头与预埋钢筋绑扎牢固（预埋钢筋长度尺寸以上端高出混凝土表面500mm，下端埋深小于测温探头埋深200mm为宜）。每个测温点上、中、下3根不同埋深的测温探头，应在导线的上端用绝缘胶布区分标记。

d砼浇筑

砼浇筑时严禁振捣棒直接接触热电偶探头。

e单片机安装与线路连接

单片机安装时必须将线路正负极连接正确，安装完毕后将单片机固定在预埋钢筋上，将机盒用防潮塑料薄膜密封。

f系统调试

整个线路连接完毕后开始系统调试。启动测温程序，设置测温显示频率（3分钟）、自动存储频率（1小时）等，开始调试。逐一检查各测温点返回的测温数据，如显示温度为85.00，125.00等异常数据时，应为探头正负极线未连接牢固；如无返回测温数据，则应为探头信号线未连接好或探头损坏。

g测温监控

混凝土浇筑完毕后12h内，调试系统设置参数后开始测温。测温频率为前1~5天每两小时记录一次，6~10天每四小时记录一次，以后每八小时记录一次，测温不得少于20天。当内外温差小于20℃后可以停止测温。

测温负责人员根据测温记录指导养护工人增加（减少）覆盖层数，增加（减少）浇水频率，保证混凝土内外温差不大于25℃，内部上、中、下各点之间温差不大于25℃，降温速度不大于1.5℃/d。当各种拟控制温度达到18℃时应预警，22℃时应报告技术负责人采取相应措施。

h数据分析

根据测温数据，可选择有代表性的几个测温点，绘出温度-时间变化曲线，以及某一时刻温度分布图，进行大体积混凝土内部温度变化总结和应力分析。温度-时间变化曲线及任一时刻温度分布图。

i资料管理

测温开始前，设置主控PC的存储路径，主控PC将以电子文本文档形式自动生成以测温时间命名的文件并存储在指定路径。测温结束后应将电子文本文档备份保留。测温过程中建立设备运行台帐，记录测温过程中因设备本身原因产生的数据异常。所有原始记录不得随意更改，因笔误需更改应在错误处划改并注明更改人。

5总结

雪莲大厦工程经过22天的测温，内外温差小于20℃后停止测温。通过蓄水方式对大体积混凝土养护，内部上、中、下各点之间温差不大于23℃，降温速度不大于1.5℃/d。经检测，基础底板混凝土未发现裂缝出现，为上部建筑的整体稳定安全奠定了良好的基础。