工程仿真技术控制大体积混凝土温度裂缝施工工法

1、前言随着我国经济的的稳步增长和和基础建设规规模的加大，现代建筑筑中时常涉及及到大体积混混凝土施工,它主要的特特点就是体积积大，表面系系数比较小，水水泥水化热释释放比较集中中，内部温升升比较快。混混凝土内外温温差较大时，会会使混凝土产产生温度裂缝缝，影响结构构安全及建筑筑物耐久使用用年限。如何利用工工程仿真技术术，来模拟大大体积混凝土土的施工操作作及混凝土温温度控制工作作，避免大体体积混凝土温温度裂缝的出出现，成为人人们需要迫切切解决的问题题。为了解决决这个问题，我我公司与山东东科技大学等等高等院校合合作，经过多多次现场实践践、总结经验验，逐渐形成成了一套行之之有效的充分分利用仿真技技术施工大体体积混凝土的的方法，经过过加工、提炼炼形成本工法法。目前，该工法已已经过大量的的工程实践，效效果显著。经经科技查新，国国内未见与本本项目所采用用的仿真技术术相同的文献献报道。采用用此工法组织织施工的临沂沂市土地开发发服务中心综综合楼、临沂沂开元·上城国际写写字楼等工程程已被省建管管局评为“山东省建筑筑业新技术应应用示范工程程”。2、工法特点2.1模拟工程程现场温度、湿湿度、施工条条件、浇筑顺顺序等实际情情况，仿真度度高。2.2在大体积积混凝土浇筑筑之前，提前前进行仿真模模拟，能够对对大体积混凝凝土裂缝预先先控制。3、适用范围本工法适用于所所有最小断面面尺寸大于1m的需要进行裂裂缝控制的混混凝土构件的的施工。4、工艺原理4.1该工法提提出全新的用用计算机绘图图软件创建工工程仿真模型型，截取测量量数据施工大大体积混凝土土工程的方法法，用autoCCAD软件仿真模模型替代施工工。在仿真模模型中输入环环境温度、湿湿度及其它施施工条件等数数据，来创建建施工数据库库，提取数据据建立参数数数据库并进行行绘图和计算算，达到省工工省时的效果果。运用温控控仪在瞬间完完成温度测量量，将数据库库的数据转变变为施工控制制数据，采取取混凝土内部部埋设降温冷冷却水管、表表面覆盖保温温的综合控温温施工技术，在在仿真模型中中调整控温措措施，在实际际施工过程中中达到控制温温差的目的。4.2在大体积积混凝土施工工过程中，按按照将温差控控制在规范允允许范围之内内仿真数据进进行控制，达达到控制大体体积混凝土温温度裂缝的效效果。5、施工工艺流流程及操作要要点绘制电脑仿真模拟图设定模拟施工环境参数编写大体积混凝土施工方案5.1施工工艺艺流程绘制电脑仿真模拟图设定模拟施工环境参数编写大体积混凝土施工方案再次进行计算、校核直至措施符合要求根据温差数据采取调整措施根据参数计算出控温数据再次进行计算、校核直至措施符合要求根据温差数据采取调整措施根据参数计算出控温数据根据仿真模型数据开始实际施工规纳、总结，进一步完善工艺与仿真模型进行比较根据仿真模型数据开始实际施工规纳、总结，进一步完善工艺与仿真模型进行比较5.2操作要点点施工方案及仿真真模拟数据图图：协同商品品混凝土公司共共同商讨大体体积混凝土配配合比的优化化方案。用autoCCAD软件创建电电脑仿真模型型数据图，根根据方案要求求，进行立体体、分段绘图图。按照仿真真技术的电脑脑模拟数据图图，结合施工工进度截取详详细图形数据据，建立数据据库进行分析析，确定出现现场施工的实实际图形数据据。（如图5.2.1）根据现场的施工工条件与施工工环境，设定定混凝土温度度与湿度数据据，规定混凝凝土的内外温温差在25℃，表面始终终处于湿润状状态。通过计计算、反复调调整验算，在在混凝土内布布置钢管，采采用焊接连接接，通过循环环水来降低混混凝土内的温温度。在底板板下层钢筋安安装完成后开开始钢管安装装，钢管在水水平方向上的的间距按计算算要求布置（）。钢钢管每隔3米左右设定定位支架，防防止产生位移移。钢管在竖竖向上按要求求设置一定坡坡度。所有进进水口出水口口均设置在混混凝土筏板的的同一侧，每每层进水口为为一组与供水水总管相连，作作为一个系统统，每一个进进水口单独设设一个阀门进进行水量调节节。为最大限限度的进行热热交换，相邻邻的两根降温温管设置坡度度相反，水流流方向相反。根据仿真布置的的降温措施及及数据，再次次对混凝土的的内外温差数数值校核验算算，合理的调调整水的流量量及流速，使使之降到最小小温差值，避避免出现温度度裂缝。图仿真模拟图图仿真模拟图图5.2.2降降温冷却水管管平面布置图图5.2.4根据据最终确定的的仿真模型数数据参数，进进行实际的施施工操作，施施工中可分段段分步截取模模型数据，采采取混凝土内内部通水冷却却降温，表面面覆盖保温的的施工措施，使使整个施工过过程按照仿真真模型数据施施工。5.2.5施工工过程中及时时与模型对比比分析，根据据实际情况合合理的调整措措施。以便于于整个施工工工艺的规纳总总结，进一步步完善施工操操作工艺。5.3劳动力力组织表5.3劳动力力组织一览表表施工人员技术员测温员质检员管道工养护工混凝土工数量（人）21110415职责设计计算、制定定实施方案；；绘制电脑仿仿真模拟图数据的统计、分分析；调节水水流量检查钢管布设，混混凝土施工养养护质量具体实施操作混凝土表面温度度养护控制混凝土施工实施施操作6、材料与设备备6.1材料：商商品混凝土，钢管管、水箱、水水筏、塑料布布、塑料薄膜膜、棉被等材材料。6.2设备：大大体积混凝土土温度测试仪仪和集成温度度传感器、电电脑、AutoCCAD软件、水泵泵、混凝土振振捣棒等。7、质量控制7.1质量控制制标准执行现行国家标标准《混凝土土结构工程施施工质量验收收规范》GBB502044—2002及相相关规范、标标准。养护温差：混凝凝土的中心温温度与表面温温度之间、混混凝土表面温温度与环境温温度之间的差差值均不大于于25℃。养护时间间不应少于14ｄ。7.2质量保证证措施按照施工方案及及电脑模拟数数据图对施工工工人进行培培训，对施工工班组进行详详细明确的交交底，对大体体积混凝土施施工全过程依依据仿真模型型进行跟踪调调整。根据仿真设定的的工程现场温温度、湿度以以及施工条件件参数，选择择天气、浇筑筑方式、养护护措施等，使使之接近仿真真的参数数据据再进行施工工。根据仿真方案模模型配备充足足的机械、设设备、养护材材料，确保工工程施工需要要。保证大体体积混凝土温温度测试仪的的正常工作。安排养护工人进进行现场检查查养护，保证证混凝土表面面湿润，使之之接近仿真施施工参数。测测温人员、技技术员进行温温度数据监控控及测量统计计，及时分析析采取调整措措施。8、安全措施8.1认真贯彻彻“安全第一，预预防为主”的方针，根根据国家有关关规定、条例例，结合施工工单位实际情情况和工程的的具体特点，组组成专职安全全员和班组兼兼职安全员以以及工地安全全用电负责人人参加的安全全生产管理网网络，执行安安全生产责任任制，明确各各级人员职责责，抓好工程程安全生产。8.2进入工地地工人应进行行入场安全教教育，建立班班前安全活动动制度，施工工操作人员必必须配备齐全全有效的安全全防护用具。8.3施工现场场临时用电严严格按照《施施工现场临时时用电安全技技术规范》的的有关规定执执行。施工现现场按照安全全施工防护措措施要求进行行布置，并设设置各种安全全标识。8.4加强施工工作业中的安安全检查，确确保作业标准准化、规范化化。9、环保措施成立对应的施工工环境卫生管管理机构，在在工程施工过过程中，严格格遵守国家和和地方政府下下发的有关环环境保护的法法律、法规；；加强对施工工材料、设备备、弃渣的控控制和治理，遵遵守有关废弃弃物处理的规规章制度，随随时接受主管管部门的监督督检查。10、效益分析析运用工程仿真技技术模拟现场场温度、湿度度、施工条件件等施工参数数，对实体施施工操作进行行指导。由原原始的对工程程质量过程控控制变成了事事前控制，成成功的完成了了大体积混凝凝土的施工、测测温、养护等等工作，保证证了大体积混混凝土的施工工质量，得到到了建设监理理单位的高度度认可，取得得了较好的社社会效益。11、应用实例例该工法在我公司司已得到了广广泛的应用，现现将应用情况况介绍如下：：11.1临沂开开元·上城国际写写字楼工程，建建筑面积95819㎡，地下二二层，地上二二十七层，建建筑高度98.6m。基础为筏筏板基础，强强度等级C55，筏板厚度度大部分为3m，局部达6.5m。施工过程程中，根据大大体积混凝土土具体施工情情况，绘制电电脑仿真模拟拟图，分别采采用了两层、三三层、四层钢钢管对混凝土土进行降温和和表面保温措措施。经测量量混凝土内外外实际温差控控制在21℃，接近模拟拟温度，经全全面检查大体体积混凝土无无温度裂缝，完完全达到预控控目标。11.2天元元商务大厦工工程位于临沂沂市北城新区区，建筑面积积1037000㎡，地下二二层，地上二二十一层，设设计基础为筏筏板基础，混混凝土强度等等级C50，厚度2.5m。采用工程程仿真技术，模模拟现场实际际情况，多次次调整各施工工数据来指导导施工，经测测量混凝土内内外实际温差差控制在17℃，经全面检检查大体积混混凝土无温度度裂缝，效果果良好。11.3