CN207672572U - 基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，包括：设于基础底板主体内的通水冷却装置，所述通水冷却装置包括沿高程方向分多层布置的若干冷却水管，所述冷却水管采用HDPE塑料材质，其上下层间距为0.7‑0.9m；在所述基础底板顶部的侧边处，设有用以为底板侧面流水养护的滴灌装置。

Description

基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构

技术领域

本公开一般涉及土木工程技术领域，尤其涉及基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构。

背景技术

随着我国基础建设的深入发展，大量的大体积混凝土工程得到兴修，如大坝、水电站、引水和泄水建筑物等。在大体积混凝土工程的施工过程中，出现了一系列的质量问题。其中，混凝土温度裂缝是大体积混凝土施工中的一个质量控制要点。在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有十分重要的意义，在施工中，由于施工原因、温差大和混凝土本身变形及约束等一系列问题，混凝土常常出现温度裂缝，包括一些细微裂缝及贯穿裂缝。基础底板的混凝土裂缝不仅破坏了结构整体性，也大大影响了底板的耐久性和安全性。如何采取合理的温控防裂措施，以避免大闸混凝土裂缝的出现，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑方案。

第一方面，本申请实施例提供一种基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，包括：

设于基础底板主体内的通水冷却装置，所述通水冷却装置包括沿高程方向分多层布置的若干冷却水管，所述冷却水管采用HDPE塑料材质，其上下层间距为0.7-0.9m；在所述基础底板顶部的侧边处，设有用以为底板侧面流水养护的滴灌装置。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本申请的某些实施例中，所述基础底板上设有智能温控监测系统，所述智能温控监测系统包括主机和传感器，所述主机通过无线接收装置接收传感器采集的混凝土浇筑过程中的温度和力学信息。

进一步的，所述传感器包括设于混凝土内部的温度传感器。

进一步的，所述传感器包括设于混凝土内部的应力传感器。

进一步的，所述传感器包括设在混凝土表面的应变片。

第二方面，本申请实施例提供了一种基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑方法，包括以下步骤：

在底板混凝土的待浇筑空间内布置通水冷却装置，使用冷却水进行通水冷却；

向所述待浇筑空间浇筑混凝土；

对浇筑完毕的底板混凝土的表面采取蓄热保湿保温措施；

对底板混凝土拆模。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本申请的某些实施例中，所述通水冷却装置包括沿高程方向分多层布置的若干冷却水管，所述冷却水管采用外径32mm、内径25mm的HDPE塑料材质，其上下层间距为0.7-0.9m。冷却水管采用HDPE塑料材质制成，具有高导热性，可以对混凝土起到更好的冷却效果。当这种规格的冷却水管的间距处在这一范围时，可以使混凝土很好的适应先通水，后浇筑的情况，并且既能起到对混凝土足够的冷却效果，避免产生裂缝，又可以保证基础底板混凝土的整体性，保证底板的力学性能。

进一步的，进行所述通水冷却时，不间断连续通水至少7天，冷却水的进水口水温不高于15℃。

进一步的，在混凝土浇筑前三天，所述冷却水的通水流量保持在5.9-6.1m³/h，每5.5h-6.5h进行一次通水换向；混凝土浇筑三天后，所述冷却水的通水流量保持在1.9-2.1m³/h；混凝土浇筑五天后，所述冷却水的通水流量保持在0.9-1.1m³/h。

针对冷却水管的上述布置方式，详细设计了冷却通水的流量和方向，实践证明该方案可以保证底板混凝土在浇筑过程中极大程度的降低混凝土温升，从而降低了内外温差、温度应力，避免裂缝的产生。此外，传统的施工方法中，自始至终都是每隔固定的设定时间来变换通水方向的。本申请注意到了变换通水方向的时间间隔对混凝土降温的影响，在不同的时间阶段，变换通水方向的时间间隔不同，可以提高冷却效率，在一定时间内尽快达到冷却效果。

在本申请的某些实施例中，所述浇筑混凝土时的入仓温度小于28℃。在本申请的某些实施例中，所述浇筑混凝土时，布设智能温控监测系统，所述智能温控监测系统包括温度传感器、应力传感器、应变片、和主机，所述主机通过无线接收装置接收所述混凝土的相关物理参数，对所述物理参数进行数据分析，根据分析结果向通水冷却装置发出调节流量的反馈指令。

进一步的，所述温度传感器、应力传感器布设在混凝土内部，所述应变片布设在混凝土表面。这样布置可以获得更准确的温度和力学参数，以便更好的采取相关措施，有效避免裂缝的产生。

所述底板拆模后，浇筑闸墩；所述闸墩浇筑与所述底板浇筑的间歇期控制在15d以内，可以减小底板对闸墩的约束，避免大闸混凝土裂缝的出现。

在本申请的某些实施例中，所述对浇筑完毕的底板混凝土的表面采取蓄热保湿保温措施包括：对混凝土表面喷洒养护剂，用土工膜覆盖混凝土表面进行保温，并在所述土工膜上铺设土工布，所述土工布表面设置压重，可以减少蒸发。保持所述土工布的表面湿润，保温养护不少于15d。

本申请实施例提供的水利工程中基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑方案，克服了传统施工中先浇筑后通水的思维定式，通过采用先通冷却水，后浇筑混凝土的方式，可以使浇筑入仓的混凝土的温度更加均匀，从而减少混凝土出现裂缝的概率。传统的施工中，在浇筑混凝土之后，普遍采取使混凝土表面裸露的方式来散热降温，以期望避免混凝土温度升高，减少由温度应力所造成的裂缝。但是这种方式并未考虑到混凝土内外温差和干缩裂缝的情况。本申请克服了传统施工中的技术偏见，对浇筑完毕的底板混凝土的表面采取蓄热保湿保温的措施，配合在基础底板顶部的侧边处设置的滴灌装置来对底板侧面进行流水养护，可以减少混凝土表面热量和水分的散发，并且选择在采取保温养护措施后，再对混凝土进行拆模，而模具的本身也可以对混凝土的侧面起到很好的保温保湿作用。在混凝土保温养护的过程中，通过智能温控监测系统可以及时的掌握混凝土的温度和力学信息，并及时采取相应措施来控制通水冷却装置的流量。

此外，本申请的研究发现，水利工程中基础底板混凝土出现裂缝的主要典型时段一般在浇筑混凝土的3-5天之内，本申请的防缝控温浇筑方法针对这一时段，通过上述技术手段相互配合的综合设计，可以降低混凝土的内外温差以及干缩裂缝的现象，从而可减少30％的闸墩混凝土温度裂缝的出现，起到显著的防缝效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本申请某实施例中防缝控温浇筑结构的侧视图。

其中，1、基础底板，2、冷却水管，3、滴灌装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分而不是全部的实施例。为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，通常在此附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如背景技术中所提到的，水利水电工程中基础底板的混凝土裂缝不仅破坏了结构整体性，也大大影响了底板的耐久性和安全性。在水利工程中，水坝、水闸的底板混凝土出现裂缝的主要典型时段一般在底板浇筑早期(5天之内，甚至在前3天之内)和浇筑后期(3-4周后)，若采取及时、合理的温控防裂措施，就可以避免大闸混凝土裂缝的出现。因此，有必要针对水利工程中基础底板大体积混凝土因温度产生的裂缝提供了一些施工工艺、方法的指导。

本申请实施例提供一种基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑方法，其步骤如下：

1)浇筑前，在底板混凝土内布置冷却水管2进行通水冷却，底板冷却水管2采用外径32mm、内径25mm的高导热性HDPE塑料冷却水管。水管沿高程分多层布置，多层布置间距保持约0.8m。冷却水管布设后，必须做压水测试，防止水管渗漏。遵循“先通水，后浇混凝土”的原则，控制通水冷却时间及流量，不间断连续通天然地下水7d，进水口水温不高于15℃；通水流量保持在6.0m3/h，并且每6h进行一次通水换向，混凝土浇筑3d后流量减至2.0m3/h，5d后流量再减至1.0m3/h，以保证通水降温效果、控制达到峰值温度之后的降温速度。

2)保持一定的浇筑温度和浇筑间歇期，进行基础底板1的混凝土的浇筑，基础底板混凝土浇筑入仓温度应小于28℃；

3)浇筑中，布设智能温控监测系统，包括温度传感器、应力传感器、应变片、无线接收装置以及计算机。其中，温度传感器、应力传感器布设在混凝土内部，应变片贴在混凝土表面，通过无线接收装置将浇筑过程的信息传递至计算机，及时不间断地进行跟踪观测，根据反馈进行冷却动态调整；

4)浇筑完成后，及时采取蓄热保温保湿措施，应及时采取蓄热保温保湿措施，立即进行表面洒水并覆盖塑料薄膜保温保湿，相邻养护膜之间预留10～20cm的搭接长度，搭接部位采用覆土或水泥砂浆密封，底板1的边部用塑料膜包住，土工膜上覆盖湿土工布，土工布表面设置压重，减小蒸发。养护过程中派专人负责洒水，确保土工布湿润，保温养护不少于15d；

5)保温养护结束后，进行拆模和拆模后保温工作。进行底板拆模前，需保证混凝土内外温差控制在13℃内。拆模时，底板表层温度与外界气温的温差控制在6℃内。底板四周采用钢模板，3d拆模，拆模后，底板侧面立即缠绕土工布，在所述基础底板顶部的侧边处，设置用以为底板侧面流水养护的滴灌装置3，其中滴灌装置的滴头沿底板的侧边设置，进而对外层进行流水养护，养护时间不少于28d。拆模后及时对混凝土表面喷洒养护剂，用土工膜覆盖保温，避免昼夜温差导致闸墩表面裂缝产生。

本申请提供的防缝控温浇筑方法，解决了底板大体积混凝土容易开裂的技术难题，提高了结构的耐久性和安全性。与前人研究相比，本实用新型装置具有以下优点：

本实用新型针对基础底板浇筑过程详细设计了冷却通水温度、流量以及方向，保证底板混凝土在浇筑过程中极大程度的降低混凝土温升，从而降低了内外温差、温度应力，阻止了裂缝的产生；本实用新型可实现对温度、应变、应力的实时智能监测，及时不间断地进行数据分析和反馈处理，能根据反馈结果对冷却通水进行动态调整。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，其特征在于，包括：

设于基础底板主体内的通水冷却装置，所述通水冷却装置包括沿高程方向分多层布置的若干冷却水管，所述冷却水管采用HDPE塑料材质，其上下层间距为0.7-0.9m；在所述基础底板顶部的侧边处，设有用以为底板侧面流水养护的滴灌装置。

2.根据权利要求1所述的基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，其特征在于，所述基础底板上设有智能温控监测系统，所述智能温控监测系统包括主机和传感器，所述主机通过无线接收装置接收传感器采集的混凝土浇筑过程中的温度和力学信息，并控制通水冷却装置的流量。

3.根据权利要求2所述的基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，其特征在于，所述传感器包括设于混凝土内部的温度传感器。

4.根据权利要求2所述的基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，其特征在于，所述传感器包括设于混凝土内部的应力传感器。

5.根据权利要求2所述的基础底板大体积混凝土的防缝控温浇筑结构，其特征在于，所述传感器包括设在混凝土表面的应变片。