大体积混凝土冷却管布设施工方案

大体积混凝土冷却管布设施工方案我作为本次超高层项目基础承台工程的现场技术负责人，干大体积混凝土施工快十年了，太清楚冷却管布设对整体结构质量的影响。早些年行业里对这块细节把控不够严，我见过好几个项目，大体积承台做完不到两年就出现了贯穿性温度裂缝，后期补起来费钱费力，还留下了结构隐患。这次我们做的项目承台总方量接近五千方，厚度超过3米，属于典型的超大体积混凝土，水化热释放集中，温度控制难度大，所以我结合项目实际地质、设计要求，还有这么多年踩坑总结出来的经验，编制了这套冷却管布设施工方案，确保把温度裂缝风险降到最低。1编制依据与工程概况1.1编制依据这个方案不是我凭空编出来的，首先是严格参照现行的《大体积混凝土施工标准》《混凝土结构工程施工规范》等国家行业标准，其次完全匹配我们项目的设计图纸和现场地质勘测报告，另外我还把之前做过的同规模大体积混凝土项目的冷却管布设数据、温控记录都拿出来做了参考，把之前出过问题的地方都做了规避，保证方案既符合规范要求，又贴合我们现场的实际情况，能落地能用。1.2工程概况我们这个项目的主楼承台是整体浇筑的大体积混凝土，平面尺寸长42米、宽31米，底板厚度3.2米，设计混凝土强度等级为C40，水化热温升预估最高能达到75摄氏度，如果不做强制通水冷却，混凝土内部和表面的温差很容易超过规范要求的25摄氏度，大概率会产生温度裂缝。设计要求我们必须采用预埋冷却管通水降温的方式控制水化热，所以冷却管布设是本次温控施工最核心的环节。2施工准备工作方案确定之后，准备工作是一切的基础，我常跟班组说“准备多花一小时，现场少乱一天”，这块我们卡得特别严，主要分三个部分落实：2.1技术准备正式进场施工前，我给所有现场施工人员、管理人员做了两遍交底，第一遍给管理人员讲清楚布设的点位要求、验收标准，第二遍给干活的工人讲清楚每一步怎么做，哪里不能错，还把冷却管的布置图打印出来贴在现场钢筋加工区，工人随时能看。提前我带着测量员把每层冷却管的坐标点位都弹在了已经绑好的底层钢筋上，每一个点位我都拉着尺子重新核对了一遍，之前有项目就是工人看错图，把管间距差了20公分，结果局部降温不够出了裂纹，所以这个环节我绝对不偷懒。2.2材料与设备准备我们这次选用的是DN32的镀锌钢管做冷却管，相比HDPE塑料管，镀锌钢管刚度够，绑钢筋、浇筑混凝土的时候不容易被踩扁、冲变形，虽然成本稍微高一点，但稳定性好太多，省得后期出问题。材料进场的时候，我们每一根都做了检查，先看管壁有没有裂纹、凹坑，然后把管子一头对着太阳光，另一头看通不通，堵了的直接挑出来不用，绝对不凑合。接头我们用同直径的套管做接驳，提前备足了密封防水胶带，防止水泥浆漏进管里堵管。另外我们配了两台7.5千瓦的离心水泵，一台正常用一台备用，就怕施工中水泵坏了停水，还修了一个容量30立方的蓄水池，保证循环水足够所有冷却管同时通水，提前试了水泵，出水压力没问题才敢用。2.3现场准备底层钢筋绑扎完成之后，我们就提前把冷却管分批运到承台两侧，不堆在已经绑好的钢筋上面，防止把钢筋压变形，水泵和蓄水池选在了地势稍高、离承台近的位置，既不会被雨水淹，接管子也短，减少水头损失。电工提前把水泵的接线接好，装好了漏电保护器，试过电没问题，就等布设施工了。3冷却管现场布设施工工艺准备工作全部到位之后，就进入最核心的布设施工环节，我们遵循“分层布置、均匀覆盖、独立回路、固定牢靠”的原则，每一步都按要求来：3.1总体布设参数结合我们承台3.2米的厚度，我们一共布三层冷却管，水平方向管间距控制在1.2米，竖向层间距控制在1.3米左右，这个间距是我结合之前的经验算出来的，既能保证没有降温死角，又不会布得太密浪费材料，刚刚好。3.2分层分区具体布设3.2.1底层冷却管布设第一层也就是最底层的冷却管，我们布在离承台底板30公分的位置，刚好在保护层以上，既不影响底板钢筋的保护层厚度，又能给水化热最集中、散热最慢的底部降温。平面方向顺着承台的长边布管，每一根管都是从承台一侧进水、另一侧出水，尽量少做转弯，因为转弯越多水头损失越大，还容易积渣堵管。所有管路都是独立回路，不串接，我见过不少施工队图省事儿，把好几根管串在一起接一个进水口，结果前面的管子把水换热了，流到后面的管子水温已经升高，后面降温效果差一大截，所以我们要求每一个回路都单独接进水阀门，单独出水，哪个回路要调水量、要检修，都不影响其他回路，灵活得很。冷却管离承台侧边留50公分的距离，因为边缘本身散热就快，不用布太近，也避免管子伸出去破坏侧面保护层。3.2.2中上层冷却管布设第二层布在承台竖向的中心位置，也就是离底板1.6米左右，第三层布在离承台顶面30公分的位置，刚好上层保护层以下。每层的冷却管要和下层的错开，也就是上层的管摆在下层两根管的中间位置，不要上下对齐，这样能让整个混凝土断面的降温更均匀，不会出现局部温差过大的情况。3.2.3进出水口布设所有冷却管的进出水口都要引出混凝土顶面以上，至少高出50公分，方便后期接水管、调阀门，也不会被浇筑的混凝土盖住。所有进水口都接在一根总进水干管上，每个进水口都装了一个球阀，随时可以调整单个回路的水量，所有出水口都统一引回蓄水池循环利用，节约水资源。每个进出水口我都让工人刷了油漆做标记，写清楚是第几层第几回路，真出问题了一眼就能找到，不用瞎找，平时不用的时候，进出水口都用塑料堵头堵上，防止掉进去碎钢筋、水泥浆堵管，这个小细节我之前吃过亏，一次就是一块小碎混凝土掉进去，整根管都堵了，废了大半天功夫才通开，所以现在每次都要求必须堵。3.3管路固定很多人觉得固定是小事，其实浇筑混凝土的时候，振捣棒冲击力很大，很容易把管子冲偏、冲掉，所以我们要求每一米就要用细铁丝把冷却管绑在附近的钢筋骨架上，转弯位置和进出水口多绑两道，布完一段我就去晃一圈，只要晃得动的，全部重新绑，绝对不糊弄，就怕浇筑的时候移位，管间距变了，降温效果就打折扣。3.4布设完成后的试压检查所有冷却管都布完、固定好之后，必须做通水试压检查，这个环节绝对不能省。我们一般打0.3MPa的水压，保压半小时，挨个看每个出水口出水顺不顺，有没有漏水的地方，要是出水断断续续，就是管里堵了，赶紧拆了清理，要是接头漏水，就重新缠密封胶带，直到所有管路都出水顺畅、不漏水，才能签字验收，进入下一道工序，我每次都是守在现场看着试完，放心。4布设完成后的冷却过程管控布好管只是第一步，后期通水管控也很重要，不是布完就不管了，我们是结合温度监测动态调整的：4.1通水时间管控我们是分层浇筑混凝土，浇完哪一层，哪一层的冷却管就先通小流量的水，不用等整个承台浇完再通水，因为先浇的混凝土水化热上来得早，提前通小水就能把热量带出来，避免温度升得太快。整个承台全部浇筑完成后12小时之内，所有冷却管必须全部通水，绝对不能拖，等温度升上来再通就晚了。4.2水温与流量管控进水水温要求和混凝土内部温度差控制在20到25摄氏度之间，不能太低，太低了管子周围混凝土温度降得太快，和内部温差太大反而容易裂。夏天水温太高的时候，我们就在蓄水池里加适量冰块降温，冬天如果水温太低，就适当加一点热水调整，保证温差符合要求。流量也是动态调的，前期水化热高峰期，也就是通水前10天，开大流量，每天都看测温记录，如果混凝土内外温差超过25度，就把对应区域冷却管的水量调大，温差降到20度以内就调小流量，等水化热高峰过去，温差稳定了，就可以用小流量保温，一直通水到混凝土内部温度和外界气温差不超过20度，才能停水，一般我们这个项目要通水18天左右。4.3配合温度监测调整我们在承台不同深度、不同位置都埋了测温点，每两个小时测一次温度，我每天早上上班第一件事就是看前一天的测温记录，哪个位置温度偏高，就马上让工人把对应冷却管的水量调大，哪个位置温度正常，就保持小流量，绝对不会一个流量用到停水，既节约能源，又能保证降温均匀。5质量保证与安全注意事项5.1质量保证措施除了之前说的试压、点位核对，浇筑混凝土的时候，我们专门安排一个工人守在承台边上，盯着冷却管，万一被振捣棒碰破、碰歪了，马上就能调整修补。我也跟振捣工交底，振捣棒离冷却管至少10公分再插，不能直接捣在管子上，防止把管子捣破漏浆堵管。万一真出现堵管，刚堵的就用高压水正反冲，一般都能通开，实在通不开，如果在核心区域，就在旁边补一根备用管，我们现场随时备着三根成品管，就是以防万一。5.2安全文明施工要求现场用电全部由专业电工接，水泵必须接漏电保护器，不准工人私自乱接乱拉。蓄水池周围我们做了1.2米高的防护栏杆，挂了警示标识，防止工人掉进去。切割钢管剩下的短头、废料，每天下班都清理干净，防止扎脚，管子堆放在现场不超过1.5米高，防止塌下来砸人，这些都是小事，但真出事儿就是大事，每次交底我都要强调一遍。6冷却完成后的管路封堵通水降温完成，确认温度符合要求之后，就要对冷却管进行封堵，不能空管留在混凝土里。我们用和混凝土同标号的纯水泥浆，从进水口用泵压进去，从下往上依次封堵，先堵底层，再堵中层，最后堵上层，等出水口流出均匀的浓水泥浆之后，再把进出水口的堵头焊死封牢，高出混凝土面的管头切掉，磨平，再做表面抹灰处理，