[发明专利]一种混凝土结构温控防裂施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土防裂技术领域，具体地，涉及一种混凝土结构温控防裂施工方法。

背景技术

当前，我国正处在基础设施建设的一个高潮阶段，各地区正在规划和建设一批重大工程项目，其中已出现以及可能出现许多热点问题，它们直接关系着工程的效益发挥，并影响国家经济和社会的长远发展。在这些热点问题中，混凝土结构开裂既是一个老问题，也是一个颇受各方关注的新技术课题。自从混凝土材料出现以来，裂缝普遍存在于各类混凝土结构中，比如大坝、桥梁、隧洞衬砌、水闸、泵站、地涵、港工、基础等。

混凝土开裂原因与材料性质、环境条件、结构特点、施工过程等很多因素紧密相关，其中除了环境条件以外，其它因素都是可以人为控制的。我国的大部分地区自然环境条件较差，属于大陆干旱性气候，降雨量少，日照强，昼夜温差大，某些区域的昼夜温差达到20℃以上。近年来，随着全球变暖的影响，极端气候很有可能出现的频率越来越高。这样的环境条件对混凝土工程施工而言可谓相当恶劣，因此，采用合适的防裂方法对混凝土工程结构非常重要。除了环境因素的影响外，现在各种新材料和新的施工方法、施工工艺不断地应用到混凝土结构工程建设中，比如发热量大的高性能混凝土、流动性高的泵送混凝土等，这些新材料和新技术的使用在带来进步的同时，也对混凝土的开裂产生了新的不利影响。因此，混凝土的裂缝问题也引起学术界和工程界越来越多的关注，且仍然没有得到很好解决。

对于裂缝的预防和控制，人们可以从不同的方面采用相应的措施。材料研究部门通常在保证混凝土材料强度、耐久性、防渗性和抗冻性等要求的前提下，调整混凝土各成分掺量，比如减少水泥用量，掺入矿渣或粉煤灰，从而降低水化热温升；或掺入氧化镁等外加剂，减小混凝土的自身体积收缩等。结构设计部门通常从减小混凝土结构的长度或体积的角度进行合理的结构分缝，以人工设缝的方法减少危害性裂缝的产生；对结构进行合理配筋，配筋虽不能明显提高混凝土本身的抗拉强度，但可以有效控制裂缝的扩展。施工部门可以在施工期采用有效的温度控制措施进行防裂，比如降低浇筑温度，采用合适的模板，进行表面保温和内部水管冷却降温等，在结构方面的措施有设置施工缝，采用合理的施工顺序等。事实证明，施工期的温控措施是防裂工作中非常重要的一个环节。

目前，材料研究部门和结构设计部门已经能够在混凝土防裂方面作出比较充分和深入的研究，能够从各自的角度提出具有科学依据的防裂方案。施工部门科研能力相对较弱，往往只是依据规范或者经验，提出施工期防裂方案。已经施工的很多工程案例表明，在温控防裂方面，规范的规定和工程的经验在很多时候并不可靠。施工企业需要提升自身科研能力，针对不同的工程应提出具有科学依据的施工期温控防裂方案。因此，开发一个实用的施工期温控防裂措施优化技术，将对施工企业加强科研能力，提高技术水平，保证工程质量非常有帮助。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在混凝土易裂缝、防裂可靠性低和防裂通用性差等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种混凝土结构温控防裂施工方法，以实现防裂可靠性高和防裂通用性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种混凝土结构温控防裂施工方法，主要包括：

⑴在大体积混凝土浇筑块体的表面布置温度探头，测量大体积混凝土浇筑块体的内外温差、降温速度及环境温度；

⑵基于步骤⑴的测量结果，建立温控施工方案的计算模型；

⑶采集包括冷却水管信息、浇注层信息和环境温度信息的施工现场参数，输入步骤⑵所得计算模型，进行温控仿真计算；

⑷将步骤⑶所得温控仿真计算结果与预设辅助专家系统进行比较，当步骤⑶所得温控仿真计算结果与预设辅助专家系统不匹配时，多次返回步骤⑵调整相应参数，对根据经验预设的混凝土温控防裂施工方案进行优化，直至得到混凝土温控防裂的最优施工方案。

进一步地，步骤⑴具体包括：

①温度探头的布置范围，以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条轴线为测温区，在测温区内温度测试点呈平面布置；当所选混凝土浇筑块体为长方体时，选取该长方体较短的对称轴线； 

②在测温区内，根据混凝土浇筑块体内温度场的分布情况及温控的要求确定温度探头的位置；

③在基础平面半条对称轴线上，温度测试点（即温度探头安装位置）的点位不宜少于4处；

④沿混凝土浇筑块体厚度方向，每一点位的测点数量，宜不少于5点；

⑤保温养护效果及环境温度测试点（即温度探头安装位置）数量，应根据具体需要确定；