【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5288K=,a=見圖4123180012—103—105——見圖4123在混凝土澆筑期間對(duì)外界大氣溫度連續(xù)30天的記錄并查當(dāng)?shù)叵募練夂蛸Y料，最終借助MIDAS/civil輔助作圖繪制的溫度曲線如圖41：圖41環(huán)境溫度（2）初始條件與邊界條件。溫度的分布是不均勻的，在驗(yàn)算貫穿性裂縫時(shí)，取截面均勻降溫差，為了簡(jiǎn)化計(jì)算假設(shè)界面中部水化熱均勻溫升，℃。筏板基礎(chǔ)與地基的接觸，覆蓋的保溫層與基礎(chǔ)的接觸，筏板四周通過模板與大氣的接觸為第三類接觸。并假定地基土層溫度與大氣溫度相同為初始溫度?；炷恋装迮c樁基接觸，混凝土底板因水化熱引起的溫度變化導(dǎo)致的變形變化受到樁基的約束，會(huì)產(chǎn)生摩阻力與粘結(jié)阻力，引起剪應(yīng)力，相應(yīng)的位移愈大，剪應(yīng)力愈大，基于此作用，假設(shè)筏板基礎(chǔ)與地基的交界面之間的連結(jié)采用彈簧連接，其中軟粘土的地基彈簧剛度近似為9800kN/m，巖石類地基彈簧剛度近似為60000kN/m。在X方向和Y方向的彈簧剛度分別賦予地基水平阻力系數(shù)的對(duì)應(yīng)值，Z方向彈簧度無限大，不發(fā)生相對(duì)位移。借助MIDAS/civil輔助建模，采用八節(jié)點(diǎn)立方體單元?jiǎng)澐帜Ｐ?，將地基與筏板基礎(chǔ)按長(zhǎng)度寬度高度為3m2m，劃分后的模型如圖42：圖42midas建立的大體積筏板基礎(chǔ)模型及有限元?jiǎng)澐衷诠腆w熱傳導(dǎo)理論基礎(chǔ)上根據(jù)變分原理建立混凝土結(jié)構(gòu)非溫度場(chǎng)有限元基本公式求得溫度場(chǎng)；由混凝土熱彈塑性體本構(gòu)關(guān)系建立混凝土熱彈塑性體溫度應(yīng)力有限元公式，求得混凝土溫度應(yīng)力?？紤]到空間不穩(wěn)定的溫度場(chǎng)、以及熱傳導(dǎo)方程、初始和邊界條件，等價(jià)于以下函數(shù)：溫度在t=0時(shí)，假設(shè)初始溫度在第一類邊界上取邊界溫度，使下列函數(shù)去極小值：其中，是在求解域R上的體積分，是在邊界C上的面積分，式中：T是溫度，是絕熱溫升，是表面放熱系數(shù)，是導(dǎo)溫系數(shù)，是溫度，是邊界溫度?，F(xiàn)把求解域劃分有限單元，假設(shè)單元e的結(jié)點(diǎn)為,結(jié)點(diǎn)溫度，單元內(nèi)任意點(diǎn)的溫度都可以用溫度表示為： 把單元e看做R上的一個(gè)子域,則有：當(dāng)單元無限小時(shí)，近似地認(rèn)為均勻分布，則有：式中： 為了使I(T)取最小值，有：得： 將上式代入得到： 其中根據(jù)上式求出時(shí)結(jié)點(diǎn)溫度，在選取時(shí)間步長(zhǎng)應(yīng)滿足。（1）筏板基礎(chǔ)中心溫度與時(shí)間的關(guān)系圖43筏板基礎(chǔ)中心溫度與時(shí)間的關(guān)系（2）筏板基礎(chǔ)表面溫度與時(shí)間的關(guān)系圖44筏板基礎(chǔ)表面溫度與時(shí)間的關(guān)系圖45中心與表面溫差與時(shí)間的關(guān)系（1）溫度分析結(jié)果 最大溫度云圖 最小溫度云圖 10小時(shí)溫度云圖 30小時(shí)溫度云圖 50小時(shí)溫度云圖 80小時(shí)溫度云圖 80小時(shí)溫度云圖 120小時(shí)溫度云圖 190小時(shí)溫度云圖 210小時(shí)溫度云圖 230小時(shí)溫度云圖 260小時(shí)溫度云圖 300小時(shí)溫度云圖 360小時(shí)溫度云圖 480小時(shí)溫度云圖 680小時(shí)溫度云圖 800小時(shí)溫度云圖 980小時(shí)溫度云圖圖46溫度變化分析結(jié)果（2）應(yīng)力分析結(jié)果 10小時(shí)應(yīng)力云圖 30小時(shí)應(yīng)力云圖 50小時(shí)應(yīng)力云圖 80小時(shí)應(yīng)力云圖 120小時(shí)應(yīng)力云圖 150小時(shí)應(yīng)力云圖 190小時(shí)應(yīng)力云圖 210小時(shí)應(yīng)力云圖 230小時(shí)應(yīng)力云圖 260小時(shí)應(yīng)力云圖 300小時(shí)應(yīng)力云圖 360小時(shí)應(yīng)力云圖 480小時(shí)應(yīng)力云圖 600小時(shí)應(yīng)力云圖 680小時(shí)應(yīng)力云圖 980小時(shí)應(yīng)力云圖 最小應(yīng)力云圖 最大應(yīng)力云圖圖47應(yīng)力變化分析結(jié)果圖48整體應(yīng)力與時(shí)間的關(guān)系（a）（b）圖49控制點(diǎn)應(yīng)力和張拉應(yīng)力與時(shí)間的關(guān)系圖410控制點(diǎn)拉應(yīng)力比與時(shí)間的關(guān)系圖411控制點(diǎn)溫度與時(shí)間的關(guān)系通過對(duì)臨海復(fù)雜地質(zhì)（臨海粉煤灰吹填區(qū)域），分別從整體應(yīng)力和溫度變化、控制點(diǎn)的溫度與應(yīng)力變化得到：1）隨著混凝土筏板基礎(chǔ)內(nèi)水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，在此區(qū)域形成比較大的溫度應(yīng)力梯度，混凝土核心區(qū)應(yīng)力逐步增大，通過分析可知，最大溫度應(yīng)力出現(xiàn)在160小時(shí)，℃，℃。2）在水泥水化過程中，混凝土核心區(qū)水化熱釋放的熱量也影響到地基，使得地基溫度也有所上升，此時(shí)基礎(chǔ)與大氣的溫度差約為30℃。5．該項(xiàng)目研究的目的意義 解決了項(xiàng)目施工中，水泥水化后釋放的水化熱會(huì)使混凝土產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生表面裂縫和貫穿性裂縫，影響基礎(chǔ)或主體結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和防水抗?jié)B性。而且施工場(chǎng)地主要為淤泥混沙層和粉煤灰回填層，地址條件復(fù)雜，且預(yù)先打入的混凝土預(yù)制方樁排列密集，長(zhǎng)短不一，對(duì)大體積混凝土的約束較大。為臨海粉煤灰區(qū)域大體積混凝土澆筑施工提供了很好的范例。大體積底板混凝土澆筑完畢后，觀感質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)比較明顯的裂縫，其中混凝土的配合比，水泥用量和溫度控制相對(duì)國(guó)內(nèi)其它類似工程控制較好，但工程也存在一些不足，主要在混凝土后澆帶處，發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂縫三處，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看和分析主要因?yàn)榛炷吝吘壉乇耩B(yǎng)護(hù)覆蓋有遺漏，通過加強(qiáng)責(zé)任心完全可以避免，總體上該工藝比較成熟和先進(jìn)。影響混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的因素很多，諸如混凝土的熱學(xué)、力學(xué)參數(shù)，彈性模量，約束強(qiáng)弱，絕熱溫升，徐變及松弛系數(shù)、收縮變形，保溫性能，養(yǎng)護(hù)條件等。大體積混凝土施工時(shí)，能否較好地控制裂縫的出現(xiàn)或開展，關(guān)鍵在于盡快釋放水泥水化產(chǎn)生的熱量，降低混凝土澆筑時(shí)的溫度，降低塊體內(nèi)部溫度，減小混凝土內(nèi)外溫差，在施工過程中預(yù)留測(cè)溫孔進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫必要時(shí)采取措施以達(dá)到減少溫度應(yīng)力引起的裂縫的目的。降低水泥水化熱可采用如下方法：①選用中低水化熱的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。②盡量選用級(jí)配良好的集料，大量摻加粉煤灰等摻和料，充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少水泥用量，每立方米混凝土每減少10kg水泥用量，混凝土水化溫度將降低1℃。③在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通人循環(huán)冷卻水帶走熱量。降低混凝土入模溫度可采用如下方法： ①夏季砂石材料應(yīng)避免陽(yáng)光直曬，并可噴冷水霧或冷氣預(yù)冷；用低溫水或冰水?dāng)嚢杌炷粒贿\(yùn)輸過程中也應(yīng)避免日曬。 ②保證模內(nèi)通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量散發(fā)。 ③摻入緩凝型減水劑，避免水化熱集中產(chǎn)生。加強(qiáng)施工中溫度控制可采用如下方法：①混凝土澆筑后，要保溫保濕長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，避免混凝土內(nèi)外溫度、濕度梯度過大。 ②加強(qiáng)測(cè)溫控溫，及時(shí)調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施，將混凝土內(nèi)外溫度差控制在25℃以下。 ③合理安排施工順序，使?jié)仓幕炷辆鶆蛏仙?，避免過大高差。改善約束條件可采用如下方法：①分層分塊澆筑，合理設(shè)置施工縫及后澆帶，以放松約束條件并減少水化熱的聚集。 ②對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)，可在與巖石地基或混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層(隔離層)，如刷瀝青、鋪卷材等，以消嵌固作用，釋放約束力。提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度可采用如下方法：①選擇良好級(jí)配的粗集料，嚴(yán)格控制砂石含泥量，可摻入適量的膨脹劑，振搗要密實(shí)。②根據(jù)大體積混凝土形狀，在易發(fā)生裂縫部位增配構(gòu)造鋼筋，承受收縮拉應(yīng)力。8. 群樁基礎(chǔ)大體積混凝土底板防裂控制施工工藝流程及操作要點(diǎn) → →→→ →F. 布置測(cè)溫點(diǎn)→ 斜面分層澆筑混凝土 → →I. 分層振搗 →→ →L. 拆?！?。()施工準(zhǔn)備則包括（1）編制施工組織設(shè)計(jì)、材料供應(yīng)方案、混凝土澆搗方案及測(cè)溫和養(yǎng)護(hù)等專項(xiàng)技術(shù)措施。（2）審核商品混凝土攪拌站施工資質(zhì)及供應(yīng)量情況，要求其所供應(yīng)的商品混凝土組成的所有材料，如水泥、粉煤灰、骨料等品牌及質(zhì)量要求技術(shù)參數(shù)必須完全一致。（3）對(duì)勞務(wù)隊(duì)進(jìn)行大體積混凝土澆筑監(jiān)控要點(diǎn)的技術(shù)交底，明確澆筑重點(diǎn)。E布置測(cè)溫點(diǎn)F支模板G400mm分層澆筑砼B綁扎底層鋼筋C布置冷水管D綁扎頂層鋼筋I(lǐng). 分層振搗、泌水A澆筑前準(zhǔn)備工作L. 拆模、測(cè)溫混凝土的垂直及水平運(yùn)輸采用混凝土輸送泵，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)輸送泵2部。商品混凝土供料應(yīng)保證混凝土輸送泵的連續(xù)供應(yīng)，減少混凝土在泵管中的停留時(shí)間。輸送管的布設(shè)要順直，轉(zhuǎn)彎宜緩，接頭嚴(yán)密，泵管布置要考慮施工順序，由遠(yuǎn)而近。卸下的泵管應(yīng)及時(shí)將混凝土倒出并沖洗， 以便再接管利用，同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備一節(jié)軟管，以便工人澆筑混凝土?xí)r及時(shí)換接澆筑部位，減少因換管耽誤時(shí)間。按照每層混凝土澆筑面積的大小將其劃分成一定數(shù)量的施工區(qū)域，并分別設(shè)置后澆帶，每一小塊澆筑區(qū)間的混凝土均采用斜面分層澆筑法，從中心向四周均勻澆筑，分層高度以標(biāo)尺衡量，一般400～500mm為一層以加快混凝土散熱，根據(jù)各層的工程量及澆搗速度，正確計(jì)算混凝土輸出量。以保證上下層混凝土的銜接時(shí)間都在初凝前完成。每一層的混凝土澆筑時(shí)采用“分層趕漿法”施工?；炷涟韬狭显跀嚢?、澆筑入模后，必須振動(dòng)搗固，密實(shí)成型，結(jié)構(gòu)密實(shí)，使拌合料的顆粒之間以不同的震動(dòng)加速度發(fā)生液化，破壞初始顆粒之間不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，骨料顆粒依靠自重達(dá)到穩(wěn)定位置，游離水分?jǐn)D壓上升，氣泡逸出表面，混凝土最終逐漸達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。從而大大提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性。振搗棒插入混凝土的深度以進(jìn)入下一層混凝土50mm～100mm為宜，消除兩層之間接縫，在振搗上層混凝土?xí)r，要在下層混凝土初凝之前進(jìn)行?？稍谡駬v棒距端部450mm處綁紅皮筋作為深度標(biāo)記。振搗器插點(diǎn)要均勻排列，采用“行列式”或“交錯(cuò)式”的次序移動(dòng)。不應(yīng)混用，避免漏振。振動(dòng)器移動(dòng)間距為500mm。一旦發(fā)現(xiàn)混凝土有初凝前兆（用鋼筋插入有明顯孔洞），應(yīng)及時(shí)調(diào)整局部混凝土澆搗順序，避免出現(xiàn)施工冷縫，施工現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)注意以下部位：1落深和面積較大的承臺(tái)部位、電梯和設(shè)備井坑、外墻板及水池墻板高低止水口部分。由于每臺(tái)泵速度不勻或個(gè)別由于停泵導(dǎo)致混凝土不連續(xù)供應(yīng)的問題，應(yīng)在混凝土初凝前督促施工方進(jìn)行二次泌水處理，克服混凝土早期脫水裂縫，檢查混凝土平整度。檢查現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫落實(shí)情況，及時(shí)分析溫度差變化，組織有關(guān)方面及時(shí)解決混凝土澆搗過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題。2根據(jù)溫度變化及時(shí)落實(shí)已澆搗至設(shè)計(jì)標(biāo)高部分混凝土表面保溫工作，保溫塑料薄膜覆蓋前必須完成二次泌水處理，減少混凝土表面裂縫，并澆水濕潤(rùn)。薄膜覆蓋必須落實(shí)，薄膜內(nèi)保留一定水分，其它保溫材料根據(jù)溫度變化分層覆蓋。3基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土澆筑過程中要采取措施，降低混凝土的入模溫度，控制坍落度，控制坍落度的波動(dòng)，不得加水，并要振搗密實(shí)。4混凝土澆搗方法從一個(gè)方向斜坡式分層連續(xù)澆搗，不留施工縫。5混凝土振搗采用上下、前后同時(shí)振搗的方法進(jìn)行，即在混凝土澆筑點(diǎn)上下配備振搗棒操作工進(jìn)行振搗。振動(dòng)棒應(yīng)快插慢拔。插點(diǎn)布置均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，不應(yīng)遺漏，移動(dòng)間距一般不超過30～40mm。泵送混凝土澆筑速度準(zhǔn)備足夠的振動(dòng)機(jī)械和人員。由于混凝土塌落度大，混凝土流淌坡度小，距離長(zhǎng)，依次在澆筑點(diǎn)后面需配備振搗人員對(duì)斜坡進(jìn)行振搗。后澆帶混凝土施工前，應(yīng)先將后澆帶處表面松散混凝土及砂漿清理干凈，露出新茬混凝土，用水沖洗干凈，澆筑混凝土?xí)r，先用水將模板內(nèi)的雜物沖洗干凈，然后才能正式澆筑混凝土，并注意將混凝土充分?jǐn)嚀v密實(shí)，保濕養(yǎng)護(hù)28天以上?；炷涟韬狭蠞仓蟮介_始凝結(jié)期間，由于骨料和水泥漿下沉，水分上升，在已澆筑混凝土表面析出水分，形成泌水，使混凝土表面拌合料的含水量增加，產(chǎn)生大量浮漿，硬化后使面層混凝土強(qiáng)度低于內(nèi)部的混凝土強(qiáng)度，并產(chǎn)生大量容易剝落的“粉塵”，混凝土在采用分層施工澆筑工藝時(shí)，必須清除泌水和浮漿，否則會(huì)嚴(yán)重影響上下層混凝土之間粘結(jié)能力。影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土底板在澆筑、振動(dòng)過程中，可能會(huì)產(chǎn)生大量的泌水，由于混凝土為一個(gè)大坡面，泌水沿坡面流至墻、板底，應(yīng)派專人把水排盡，并用掃帚將混凝土表面浮漿清除。不斷排除大量泌水，有利于提高混凝土質(zhì)量和抗裂性能?；炷琉B(yǎng)護(hù)有兩個(gè)目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件，加速