施工过程监测和控制技术应用总结

施工过程监测和控制技术应用总结1.1施工控制网建立技术1.1.1工程概况：项目位于广州市珠江新城J4地块，总占地面积约4.2万平方米，建筑面积约6.8平方米。本工程平面控制网共分三级控制，其中首级控制网为业主提供，坐标桩点位测设用地范围，二级控制网是根据坐标点位建立建筑物轴线与轴线的控制点，三级控制网为±0.000板面布设激光铅直仪垂直控制点。在测量中，依据广州市城市规划勘测设计研究院的工程测量资料（工程编号2006放0569）中的坐标控制点坐标值，以J5坐标为起始坐标，以J5-J4为起始方向，建立四等独立工程控制网（导线），布设导线点6个，根据工程测量资料（工程编号2006测179）中的水准点M2高程为8.731米，在施工场区内施测一条三等闭合水准线路，导线精度符合规范要求。1.1.2施工测量技术1）主要内容：平面施工测量控制网布设，地下施工测量控制，垂直仪布设点位，地上施工测量控制，基坑护壁挡土桩水平位置监测，清水混凝土柱垂直度控制、标高控制。2）建立平面测量控制网：确定各平面控制网的层级关系，本工程平面控制网共分三级控制，其中首级控制网为业主提供，坐标桩点位测设用地范围，二级控制网是根据坐标点位建立建筑物轴线与轴线的控制点，三级控制网为±0.000板面布设激光铅直仪垂直控制点。3）施工测量定位根据总平面图与各楼层施工结构图及业主、监理提供坐标点位与筑物坐标，通过理论计算坐标点位，然后转换成建筑物坐标。在提供坐标点位上架设全站仪，转角测水平距离引测到大剧场、多功能厅、售票厅建筑坐标轴线点上，轴线控制网点稳固不易破坏，不受建筑地下室基坑沉降、水平位移的影响，地下室基坑边与控制轴线布置网点8m左右距离，每隔一定时间复核坐标点与布置建筑物坐标轴线控制网点有无受到地下室基坑位移及其它原因的影响，产生误差。建筑物轴线坐标点位置，用钢钉做点，红油漆做上三角标记并标明轴线号。（1）大剧场主要精确测定建筑物坐标轴线控制网点位置有：A-2轴、A-8轴、A-15轴、A-20轴线，另一方向精确测定出A-B轴、A-G轴、A-K轴、A-Q轴线。（2）多功能厅主要精确测定建筑物坐标轴线控制网点位置有B-10轴、B-12轴、B-15轴、B-18轴、B-22轴线，另一方向精确测定出B-F轴、B-K轴、B-Q轴、B-W轴线。建筑物坐标轴线控制网点布设优点有误差小、精确度高，能保证流水段施工进度要求。另售票厅施工测量控制轴线网同上述方法相同。4）大剧院地下室施工测量轴线控制网地下施工测量根据施工测量控制轴线网，投测出地下室边线各轴线承台、地梁位置。在一段地下室楼板混凝土施工完成时,全站仪架设在相的轴线控制点上,分别投测出轴线位置再用50m钢卷尺量出各个轴线的几何尺寸。5）激光垂直仪布设点位±0.000楼板面上精确测设出大剧场、多功能厅及***垂直仪控制架设点，组合成一个精确相互通视、相互能复核基线控制网点，保证工程建筑物设计需要，布点平行与轴线交叉点，见图：激光垂直仪架设在±0.000各个控制点上，投点00、900、1800、2700，传递上一层楼板面上，每一层楼板面相同位置预留一个200㎜×200㎜孔洞，在孔洞上放置一块有机玻璃接收靶。接收光斑点有一个2㎜亮点，分别在有机玻璃上点示出四个点位00、1800连成一条直线，900、2700再连成一条直线，两条直线形成一个十字交叉点，交叉中心点就是一个施工测量轴线控制点，进行上一层的施工测量放线。6）地上施工测量控制（1）每一层施工完，楼面激光垂直仪投测点位上架设全站仪，后视对准另一激光点，根据结构图放出各轴线柱、梁的、门洞口位置及几何尺寸。弹出墨线画上红三角。（2）观众厅圆弧曲线施工测量放线eq\o\ac(○,1)、一层观众厅圆弧柱、墙线测量放线，因圆心点在-18m观众厅看台在-6m至20m以上，不能在圆心上架设全站仪转角、测距给施工测量放线带来一定困难，现采用轴线控制网及结构图测定A-B轴交叉于A-7轴和A-10轴施工测量控制线及激光垂直仪架设两点位，供二、三层观众厅圆弧曲线施工放线。eq\o\ac(○,2)、首层观众厅最大半径47m，最小半径30.7m，在确定A-B轴交叉于A-7和A-10轴两点位置，在激光点上架设全站仪后视对准另一点。测量出A-7轴与A-10轴之间平分几何尺寸。圆心点垂直于AB轴距离为48.4m，圆弧半径为47m圆心角最大角度320，通过理论计算出A-B轴控制线与弦长圆弧矢高切线距离几何尺寸。计算结果见图：7）清水混凝土柱、墙垂直度控制大剧场柱、墙高度有2500m，为控制垂直度符合要求，在轴线引出相距离架设安装有弯管目镜的经纬仪，后视对准在一条直线上，仰角达到900，上、下柱墙垂直度尺寸一致，经纬仪盘左、盘右一个回合投点，消除经纬仪本身误差值。8）基坑护壁挡土桩水平位移监测（1）为了保证工程施工人员的安全、进度,在基坑护壁四周测设水平位移监测点，每隔20m在挡土桩上设置水平一个水平位移点。经纬仪架设点牢固，不易破坏，并做有明显标记，对准后视另一点，每隔一定时期观测一次，遇大风、大雨天气，每天上午、下午各观测一次，当护壁桩水平移动10㎜时，加强观测，并通知业主、监理。（2）对基坑护壁挡土桩的监测要持续到±0.000结构完成，建筑四周回填土完，方可停止。9）建筑物高程、标高控制（1）根据业主、监理提供水准基点，用S3型自动安平仪三等水准测量往返引测到墙柱±0.000高1m控制水平线弹出墨线，红油标注三角，写出+1.000m水平高度，用50m钢卷尺分别量出各层楼面标高，标高分布有三个控制点，互相复核。10）楼面混凝土平整度标高控制（1）当一层楼板模板底施工完成，用自动安平水准仪，复核模板平整度大于10㎜差值进行板面平整度调整。（2）浇注混凝土前，把标高引测到楼板上，每一根柱、墙钢筋上，测设出比楼面设计标高、高300～500㎜。水平标高，红油漆做一标记，供相关人员控制楼面混凝土面标高平整度，平整度±10㎜以内。11）测量放线检查与复核保证该工程施工测量放线,轴线与轴线之间,剪力墙与剪力墙之间符合设计规范要求,每一跨误差值小于或等于3mm,建筑物总长度误差不能超出5mm,在架设全站仪、经纬仪投测轴线位置时，经纬仪要进行盘左、盘右两回合，消除经纬仪水平角度的误差及视线误差，把盘左、盘右产生的误差平分。定期进行全站仪、经纬仪、水平仪的检验和校正。50m钢卷尺量距离要往返丈量，拉力要符合要求（20公斤），要对轴线与轴线进行复核，发现误差及时改正。对每一次测量放线进行记录，以便在下一层施工放线进行改进。2.1深基坑的监测与控制2.1.1工程概况广州***位于广州市珠江新城J4地块，总占地面积约4.2万平方米，建筑面积约6.8平方米。其中桩基础工程范围包括桩基础工程施工、及在原有基坑中对舞台机械预留坑进行基坑支护、土方开挖及工程桩的施工。基坑监测是本工程施工中一个必不可少的环节，是基坑维护的依据，也是本基坑工程施工的重点和难点所在。施工中观测基坑的稳定性，周围建筑物的变形等。其中基坑稳定观测包括：（1）基坑位移、沉降的观测；（2）基坑渗、漏水和基坑内外地下水位变化；（3）基坑临近地面和马路裂隙变化。监测点的位置满足监控要求，基坑变形最大的位移在坡顶，故本工程根据实际情况在基坑四周坡顶重要部位设置监测点。施工中要进行全面的观测，通过监测结果来指导施工和采取必要的维护措施和施工方法。2.1.2基坑观测点布置：基坑沉降、位移观测点基坑沉降、位移观测点的布置如下示意图所示：2)基坑开挖施工期间每开挖一层观测一次（并每次不超过3天）；地下室结构施工期间间隔每10天观测一次；雨天按或有异常情况时加密观测。3）本基坑的最大水平位移控制值：一级支护段为0.002h，二级支护段为0.004h。警戒值取最大水平位移控制值的70%。如发现基坑变形超过控制警戒值时，将采取有效的急措施。4)测斜管的埋设根据检测要求，基坑顶埋设6条测斜管，基坑顶测斜管在开挖前埋设好。测斜管埋设前，埋管孔采用地质钻机成孔，深度超过基坑底3.0m，关口要设雨罩，防止雨水流入管内，同时设保护装置。埋设好后用测斜仪测得一组沿深度范围内（每隔1.5m~2m为一个数据）的原始数据，随着基坑开挖深度的增加，每次均在前次量测的相深度测得一个数据，以作比较。通过数据处理，从而得知边坡土体内部位移变化。地下水位监测在搅拌桩外2.0m处，间距15m布置地下水位监测孔。水位监测孔采用100地质钻钻孔。内置Ф50PVC灰管，管周围为100mm梅花型布置的Ф5mm滤水孔，外包隔砂尼龙纱布。降水开始前，所有的抽水井、观测井统一时间联测静止水位，统一编号、量测基准点。选择有典型代表性的一排观测井，从降水开始，水位观测按抽水试验观测要求进行，以复核、修正设计方案，并进行调整。锚杆力监测选择6条锚杆作为观测点，其中每层锚杆选择各3个观测点。在锚杆进行张拉锁定时，安装锚杆测力计，根据基坑开挖不同阶段所测得的锚杆受力变化，对基坑的安全施工提出信息反馈。2.1.3信息化施工施工监测过程中，在可行、可靠的原则下收集、整理各种资料，各监测项目的监测值不能超过管理基准值（具体由设计确定）。除此之外，会同有关结构工程人员按照消息化施工程序，对各项监测资料进行科学计算，分析和对比，预测基坑的稳定性和安全性，提出工序施工调整意见及采取安全措施，保证整个工程安全、可靠推进。信息化施工示意图2.1.4地表、建筑物、管线等的控制标准监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。当监测数据达到管理基准值的70%时，定位警戒值，加强监测频率。当监测数据达到或超过管理基准值时，立即停止施工，修正支护参数后才能继续施工。位移管理基准值在地下工程安全监控中有广泛用，但需要补充说明的是对地下工程而言，位移指标本身物理意义不够明确，主要是位移指标与洞径、埋深、支护、施工等影响，因素关系未能很好解决，这方面的研究成果也不多见，因而位移控制指标的制定和用同时考虑以上各种因素，并尽可能同时配合使用位移速率控制指标。与位移相比，位移速率控制指标有着明确的物理意义，它反映了地层随时间变化的流变效，在位移V=0条件下，周边围岩及维护结构趋于稳定，反之，V=C（常数）或不断增大,则说明地层处于等速或加速流变状态，周边围岩及维护结构是不稳定的，因此位移速率控制指标是失稳的充分条件，在安全预报中，较位移指标更有直观和明确的控制意义。2.1.5监控量测反馈程序本工程基坑的监测资料军用计算机配专业技术软件进行自动化初步分析、处理。根据实测数据分析、绘制各种表格及曲线图，当曲线趋于平衡时推算出最终值，并提示结构物的安全性。监测人员按时向施工监理、设计单位提交监控量测周报和月报，同时对当月的施工情况进行评价并提出施工建议，及时反馈指导信息，调整施工参数，保证施工安全。监测资料的反馈程序见下图：2.1.6监控量测数据的分析、预测取得各种检测资料后，需及时进行处理，排除仪器、读数等操作过程中的失误，剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差，避免漏测和错测，保证监测数据的可靠性和完整性，采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。如下图《监测信息管理流程图》：1）数据整理把原始数据通过一定方法，如按大小排序用频率分布形式把一组数据分布情况显示来，进行数据的数字特征计算，离群数据的取舍。2）插值法在实测数据基础上，采取函数近似的方法，求得符合测量规律而又未实测到的数据。3）采取统计分析方法对监测结果进行回归分析寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式，对下一阶段的监测物理量进行预测，防患于未然。如预测最终位移值，预测结构物的安全性，并据此确定工程技术措施等。因此对每一测点的监测结构要根据管理基准和位移变化速率（mm）/d等综合判断结构和建筑物的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工的目的。根据施工监测的成功经验，本工程采取Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为检测管理基准，即将允许值三分之二作为警戒值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，实测值落在基准值以下，说明坑壁和围岩是稳定的。本工程当施工中出现下列情况之一时，停止施工，采取措施处理。（1）围护结构有较大开裂。（2）监测数据有不断增大的趋势。（3）围护结构变形过大，超过控制基准或出现明显的受力裂缝并不断发展。（4）时态曲线长时间没有变缓趋势等。2.1.7监测管理体系和保证措施1）监测管理体系针对本工程监测项目特点建立专业组织机构，由桩基础工程施工单位派驻5人组成监控量测及信息反馈，成员由多年从事地下施工及监测经验的技术人员组成，组长由具有丰富施工经验，较高结构分析和计算能力的工程师担任。监测小组根据监测项目分为底面和地下两个监测小组，各设一名专项负责人，在组长的领导下负责地面和地下的日常监测及资料整理工作。2）施工流程3）监测管理体系保证措施为保证量测数据的真实可靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施：（1）监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供相关切实、可靠的数据和记录。（2）测点布置合理，能反映出施工过程中结构的实际变形和力情况及对周围环境的影响程度。（3）测试元件及监测仪器是正规厂家的合格产品，测试元件有合格证，监测仪器要定期校核、标定。（4）测点埋设达到设计要求质量，并做到位置准确，安全稳固，设立醒目的保护标志。（5）监测工作由多年从事监测工作及有类似工程监测经验的工程师负责，小组其它成员也是有监测工作经历的工程师或测工，并保证监测人员相对固定，保证数据资料连续性。（6）监测数据及时整理分析，一般情况下，每周报一次，特殊情况下，每天报送一次。监测报告包括阶段变形值、变形速率、累计值、并绘制沉降槽曲线、历时曲线等，作必要的回归分析，及对监测结果进行评价。（7）检测数据均现场检查、室内复核后方可上报；如发现监测数据异常，立即复测，并检查检测仪器、方法及计算过程，确认无误后，立即上报给甲方、监理及单位主管，以便采取措施。（8）各监测项目在监测过程中严格遵守相的测试实施细则。（9）雨季是基坑施工的不利情况，地下渗水比较严重。因此雨季在保证正常的监测频率的情况下，加强一些薄弱环节和主要管线及建筑物等项目的量测频率，如测斜、力、拱顶下沉、既有线变形等，同时，根据监测结果，加强一些不利区域的监测，以保证整个工程始终处于监控状态2.2大体积混凝土温度监测和控制技术2.2.1工程概况:本工程主台仓底板厚1200mm、后台仓底板厚500mm，混凝土采用C35 纤维混凝土，抗渗等级为S12，底板面标高为－18.00m，后台仓底板面标高为－8.00m。台仓侧壁800～1000mm厚，采用C35纤维混凝土，混凝土抗渗等级为S12。结构楼层板混凝土采用C30。底板砼为大体积砼，浇筑质量和解决水化热对砼质量的影响是本工程施工的重点和难点。2.2.2混凝土施工:原材料、配合比、制备及运输原材料、配合比设计：根据广州兴业混凝土搅拌站提供的混凝土配合比试验设计报告结果：（1）底板纤维混凝土：C30、P12，坍落度120mm-160mm。用料如下：水泥：英德龙山水泥有限公司的海螺牌普通硅酸盐水泥，强度等级42.5R；粗骨料：增城南山石场的花岗岩规格5-31.5mm；砂：西江，级配区为Ⅱ区，粉煤灰：等级二级，超量取代方式，超量系数为1.4，外加剂为FS-3A,渗量为1.1％；施工配合比：水灰比为0.41，含砂率为38％，1m3混凝土水泥用量：水泥370kg，混合材90kg，砂632kg，石1020kg,水190kg，外加剂5.06kg，博凯超纤维渗量0.9kg/m3。（2）侧墙纤维混凝土：C35、P12，坍落度120mm-160mm。用料如下：水泥：英德龙山水泥有限公司的海螺牌普通硅酸盐水泥，强度等级42.5R；粗骨料：增城南山石场的花岗岩规格5-31.5mm；砂：西江，级配区为Ⅱ区，粉煤灰：等级二级，超量取代方式，超量系数为1.4，外加剂为FS-3A,渗量为1.1％；施工配合比：水灰比为0.40，含砂率为40％，1m3混凝土水泥用量：水泥380kg，混合材95kg，砂670kg，石1025kg,水190kg，外加剂5.70kg，博凯超纤维渗量0.9kg/m3。混凝土制备及运输（1）混凝土制备及运输要求为保证混凝土连续浇筑，根据混凝土浇筑需用量、混凝土输送泵实际输送能力、砼搅拌站距离、砼搅拌运输车的平均车速等参数，通过计算，对混凝土初凝时间及混凝土运输车数量提出要求。混凝土自搅拌机卸出后，及时运输到浇筑地点。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时，在浇筑前进行二次拌合。混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间，不宜超过下表的规定。混凝土从搅拌机卸出至浇筑完毕的时间（min）混凝土强度等级气温（℃）≤25＞25≤C3012090＞C309060注：掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，按试验确定。泵送混凝土时保证混凝土泵连续工作，如果发生故障，停歇时间超过45min或混凝土出现离析现象，立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。用水冲出的混凝土严禁用在永久建筑结构上。（2）混凝土初凝时间要求底板混凝土浇筑分层厚度为0.6m，混凝土自然流淌角度为20°，斜面长度为0.6/sin20°=1.75m，以本台仓底板混凝土浇捣为例，一次浇捣约5米宽度，长约为30m，则每层浇筑所需混凝土方量为0.6×5×30=90m3。按常规一台每小时砼浇筑量为25m3，设两台混凝土泵同时浇筑，则每层混凝土浇筑完所需时间为90/25*2=1.8h。为确保底板混凝土浇筑时不出现冷缝，考虑混凝土的运输时间，要求预拌混凝土初凝时间为1.8h以上。（3）混凝土运输车数量计算主台仓底板混凝土的浇筑方量约为1600m3，每辆搅拌车往返一次按90分钟考虑，砼车按6m3计，砼输送泵一台每小时砼浇筑量为25m3，一次底板混凝土浇筑，现场设置2台砼输送泵，按如下公式进行计算：T=Q/（n×N）式中：T：浇筑时间Q：砼总方量N：每小时浇筑量（计算中取25m3/h）n：输送泵台数按照上述公式计算可得T=1600/（2×25）=32小时。所需搅拌车数量=[1600×（90/60）]/（32×6）=12.5，取13辆。为确保混凝土浇筑能连续进行，要求搅拌车数量需为13辆。混凝土施工技术措施1．主台仓外墙及底板相接处：1）进行施工段的划分，设置钢板止水带。基础底板与底板上50㎝侧壁砼一次连续浇筑成型，施工缝留在离底板面100㎝处。以上各层留在楼面标高以上50㎝处。施工缝分别留在标高-17.00m，-12.35m，-8.15m处，设置300×3钢板止水带一道，止水带埋深150mm共分四次浇捣混凝土。2）台仓侧壁混凝土施工：（1）台仓侧壁混凝土浇筑量在约500m3，台仓侧壁混凝土采用斜面分层的方法浇筑，混凝土自由下落高度不超过2m,超过时，用软管或串通接至浇筑部位。（2）浇筑通过混凝土自然流淌形成斜面分层，并分三次浇捣到板底部位，每层浇筑量为170m3左右，时间为控制3小时以内。（3）用两台泵同时从其中一方侧壁中间部位向相反的侧壁方向浇捣，最后形成整个台仓侧壁交圈，再返回从从最初浇捣的部位继续按相同的方法浇筑到板底部位，最后浇捣混凝土板面。（4）过程中入遇到其它不可遇见情况时，可以临时启用塔吊配合输送混凝土，加快浇捣速度，严格控制混凝土浇捣时间，保证在混凝土初凝前接缝，避免出现冷缝。2.台仓底板混凝土施工：本工程主台仓底板厚1200mm，面积约为1600m2。从施工质量方面考虑，将根据大体积混凝土的施工方法组织施工，主要从现场的平面布置、劳动力的组织、施工的技术准备、砼的组织、砼的浇筑、养护、测温以及保温等几个方面进行控制，以此来控制混凝土温度和收缩裂缝，保证混凝土质量。1）底板浇筑方法：（1）本工程主台仓底板大体积砼采用拖式混凝土输送泵进行浇筑，采用“分段分层，一个坡度，分层浇筑，循环推进，二次到顶”的方法。施工时分层浇筑，并保证上下层之间不留施工缝，每层砼厚度为60㎝，分层浇筑、分层捣实，保证上砼在下层混凝土初凝之前开始浇捣以更好的结合，不致形成施工缝。（2）底板混凝土采用斜面分层浇筑法，浇筑工作由下层端部开始逐渐上移，循环推进，通过标尺杆进行控制。夜间施工时，尺杆附近要用手把灯进行照明。浇筑时，要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土并插入下层混凝土5cm，以避免上下层混凝土之间产生冷缝，同时采取二次振捣法保持良好接槎，提高混凝土的密实度，防止干缩裂缝。混凝土浇筑路线详见附图（混凝土浇筑路线图）（3）在浇筑混凝土时，混凝土不能直接冲入模板内，要用木板在泵管口前设挡板，再让混凝土下落至浇筑点。为防止混凝土的离析，故在浇筑底板混凝土时，使用串桶或输送泵软管分层浇筑，砼自由下落高度不超过2m，每次的浇筑高度都不得超过0.6m。（4）砼的振捣采用插入式振动棒进行振捣。每个泵配3个以上振捣棒，在砼下料口配1-2个振捣棒，在砼流淌端头配1-2个振捣棒，在中间配置1-2个振捣棒，在两侧各配3个振捣棒负责两侧较宽区域的振捣。振捣要设专人操作，认真负责，仔细振捣，防止过振或漏振。（5）在振捣混凝土时，振动棒交错有序，快插慢拔，不能漏振，也不得过振，振动时间控制在20~30秒。振动棒的操作要做到“快插慢拔，直上直下”。在振捣过程中，将振动棒插入下层砼中5cm左右，以消除两层之间的接缝，保证砼的浇筑质量。每一振点的振捣延续时间，使表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止。（6）在砼浇筑约4小时后，先在板面覆盖一层塑料薄膜，然后再铺2-3层麻袋进行保温，并在麻袋上再覆盖一层塑料薄膜，以防止雨水淋湿麻袋。2）泌水处理大流动性砼在浇筑和振捣过程中，必然会有游离水析出并顺砼坡面下流至坑底。为此，在台仓基坑边设置集水坑，通过垫层找坡使泌水流至集水坑内，用小型潜水泵将过滤出的泌水排出坑外。同时在混凝土下料时，保持中间的混凝土高于四周边缘的混凝土，这样经振捣后，混凝土的泌水现象得到克服。当表面泌水消去后，用木抹子压一道，减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面裂纹。3）表面处理由于泵送砼表面水泥浆较厚，浇筑后须在砼初凝前用刮尺抹面和木抹子打平，可使上部骨料均匀沉降，以提高表面密实度，减少塑性收缩变形，控制砼表面龟裂，也可减少砼表面水分蒸发，闭合收水裂缝，促进砼养护。在终凝前再进行搓压，要求搓压三遍，最后一遍抹压要掌握好时间，以终凝前为准，终凝时间可用手压法把握。2.2.3底板大体积混凝土的养护和裂缝控制计算1）大体积混凝土绝对温升值的确定根据主台仓底板施工工期安排，基础底板混凝土浇筑时间在12月份，由此假设，混凝土浇筑温度为25℃和外界气温为20℃，根据热工公式TMAX=mcQ/Cρ计算绝对温升值，底板混凝土强度等级为C30，采用粉煤灰42.5级水泥，计算如下：mc为每方水泥量，本工程根据混凝土配合比报告，取370kg，Q为水泥水化热，42.5R普通硅酸盐水泥，取377J/kg，C为水泥比热，取0.96Kj/kg.K，ρ为砼密度2400kg/m3TMAX=mcQ/Cρ＝370×377/0.96/2400＝60.5℃水化热调整升温值计算TMAX/=T0+ξTMAXT0——入模温度，为25℃，ξ不同砼厚度的降温系数，取0.36TMAX/=25+0.36×60.5=46.8℃，与当时气温的差异为26℃，须蓄热养护，计算须铺盖草垫厚度δ=0.5hλi（Tb-Ta）K/(λ（Tmax-Tb）)＝0.5×1.2×0.1×（35-20）×2/（2.3×11.8）＝0.066mh结构厚度为1.2mλi保温材料导热系数取0.1w/m.kλ砼导热系数取2.3w/m.kTb砼表面温度取35℃Ta室外平均气温取20℃K透风系数取2经计算得δ=0.066m，即砼施工后，通过在底板面覆盖一层塑料薄膜和一层阻燃草袋养护，来控制砼的内外温差，并随时根据测温情况及天气变化进行增减。2）自约束温度裂缝控制计算浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度底，当混凝土表面气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使表面产生拉力，内部降温慢受自约束产生压力。设温度呈对称抛物线分布如下图所示：台仓底板混凝土自约束裂缝控制计算示意图则由于温度产生的最大拉力和压力可由下式计算：σt=2/3×E(t)αΔT1/(1-ν)σC=1/3×E(t)αΔT1/(1-ν)E(t)=Ec(1-e-0.09t)σt：混凝土的拉力（N/mm2）；σc：混凝土的压力（N/mm2）；E(t)：混凝土的弹性模量（N/mm2）；Ec：混凝土的最终弹性模量（N/mm2），一般近似取28天混凝土的弹性模量；t：混凝土从浇筑后到计算时的天数α：混凝土的热膨胀系数（1/℃），；ΔT1：混凝土截面中心与表面之间的温差（℃）；ν:混凝土的泊松比，取0.15～0.20；由上式计算出的σt如果小于该龄期混凝土的抗拉强度，则底板满足抗裂要求。现取本工程台仓浇筑三天后计算：混凝土表面温度35℃，C30混凝土的最终弹性模量Ec为3.0×104N/mm2；普通混凝土，花岗岩骨料α取8.1～1×10-6；ΔT1＝46.8-35＝11.8℃E(t)=Ec(1-e-0.09t)＝3.0×104（1-e-0.09×3)＝0.71×104σt=2/3×E(t)αΔT1/(1-ν)＝2/3×0.71×104×8.5×10-6×11.8/（1-0.18）＝0.57N/mm2σc=1/3×E(t)αΔT1/(1-ν)＝1/3×0.71×104×8.5×10-6×11.8/（1-0.18）＝0.29N/mm2故因混凝土内部温差引起的拉力和压力分别为0.57N/mm2和0.29N/mm2。混凝土三天的抗拉强度标准值为ftk=2.01×35％＝0.7N/mm2>0.57N/mm2混凝土三天的抗压强度标准值为fck=20.1×35％＝7.04N/mm2>0.29N/mm2故底板满足抗裂要求。但考虑到砼的不均匀性、力集中、以及早期砼的抗拉强度较低、计算的精确程度等等因素，同时现场的施工条件较复杂，诸如天气骤变，养护条件等难以把握，会造成降温速度不一定符合我们计算的模式。在底板的施工过程中，采取相的措施，减缓降温速率，防止温度裂缝3）大体积混凝土的温度控制（1）养护措施：本工程台仓底板通过计算砼施工后，通过在底板面覆盖一层塑料薄膜和一层阻燃草袋养护，来控制砼的内外温差，并随时根据测温情况及天气变化进行增减。据此，本工程拟定先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，覆盖时间以混凝土初凝时间为宜，覆盖塑料薄膜的目的是防止水分蒸发，然后在塑料薄膜上覆盖一层阻燃草袋用以保温，草袋搭接压紧，交接处包裹，形成良好的保温层。在养护阶段，需注意对保温材料的保护，以免受到损坏。当发现损坏时，立即进行更换。（2）混凝土养护温度监测由于本工程主台仓底板砼混凝土浇筑量较大大，整体要求性高，在浇捣和养护过程水泥水化发出大量的水化热，为了更好的降低水化热，控制混凝土温度和收缩裂缝，保证混凝土质量。养护开始阶段，混凝土温升较快，前4天，每2个小时测温一次，以后每4个小时测温一次。混凝土内外温差、沉降梯度及环境温度每昼夜不少于2次，实行昼夜不间断测试。做好测温计算，如发现温差过大，及时覆盖保温，使混凝土内外温差下降，减缓收缩，有效降低约束力，提高混凝土结构抗拉能力，防止产生裂缝。测温工作有专人负责，在同一时间均读取数据，24h不间断测温，温差控制在25℃以内。测温实施记录按有关表格要求进行填写。测温控制点平面布置：在底板区域共设置5个混凝土内部温度测试点，侧壁墙内设四个温控测试点，每一面侧墙的中间部位设置一个；每个测试点共设三个测温触探点，用32号镀锌钢管预埋在混凝土内，测温触探点埋深如下：底板混凝土预埋深度——上测试点，100mm；中测试点600mm；下测试点1100mm,外露长度为50mm。在预埋时用塑料胶条封闭保护防止混凝土进入测试管内堵塞预埋管。侧墙混凝土埋深——内外侧壁墙为100mm，中间为400mm.。控制点位置详见测温控制点平面布置示意图及测温控制点断面示意图，如下：台仓底板及侧墙测温控制点预埋套管示意图台仓底板混凝土浇筑路线及测温控制点平面布置示意图4）混凝土的养护规定砼采用浇水自然养护，在砼浇筑后4-6h及时覆盖浇水进行养护，每日浇水次数能保证混凝土表面处于足够的湿润状态—始终保持混凝土表面湿润，混凝土中心温度与表明温度的差值不大于25℃，混凝土表面温度与大气温度不大于25℃，养护时间不少于14天。已浇筑的砼强度待强度达到1.2N/mm后，才可在其上行走和施工。2.2.4质量控制经过计算，大体积混凝土底板符合抗裂要求，但考虑到砼的不均匀性、力集中、以及早期砼的抗拉强度较低、计算的精确程度等等因素，同时现场的施工条件较复杂，诸如天气骤变，养护条件等难以把握，会造成降温速度不一定符合我们计算的模式。在底板的施工过程中，采取相的措施，减缓降温速率，防止温度裂缝。1.基础台仓底板混凝土浇筑过程中的质量控制从三个方面进行了考虑:1）保证混凝土在浇筑运输期间不出现离析、分层和坍落度不稳等问题；2）避免因分层浇筑时间的间隔过长，从而使前层混凝土初凝后，再浇筑次层混凝土造成施工冷缝；3）保证混凝土的均匀性和密实性；4）采用普通硅酸盐水泥及掺加适量的纤维及外加剂以减少水化热，并采用相措施以防止砼产生温度裂缝。2.混凝土浇筑后的养护措施：1）在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，覆盖时间以混凝土初凝时间为宜，覆盖塑料薄膜的目的是防止水分蒸发，然后在塑料薄膜上覆盖一层阻燃草袋用以保温，草袋搭接压紧，交接处包裹，形成良好的保温层。2）在养护阶段，注意了对保温材料的保护，避免了材料的损坏。发现损坏时，已经立即进行了更换。

混凝土养护：温度监测：

2.3大跨度结构施工过程中受力与变形监测和控制技术2.3.1工程概况广州***钢结构施工监测的总体原则是：围绕最终坐标与内力分布的设计目标，监测施工安装过程中各阶段主要监测点内力和位移数据，确保施工完成后质量标准符合设计及相关规范要求。位移监测主要是各节点的标高（坐标）控制，防止在钢结构吊装施工过程中出现与理论值相差较大的面转角和面位移。***钢结构施工完成后，各节点的标高（坐标）要满足设计要求。位移监测的目的主要就是通过各监测点的测量，得出各监测点吊装后实测坐标，并与初始值进行对比，得出结构在各工况下的位移变化，然后提交监测数据分析。由于钢结构受温度影响很大，因此监测过程考虑温度变化对监测测点的影响，而在测试时避开温度变化较大的时间段。力监测：外围护钢结构工程中的铸钢节点是转折处主梁与主梁之间的连接点，在各连接点处的力很大；支座、杆件端部等位置是受力较大的部位，因此也可能为力集中部位。本次监测的主要位置就是铸钢节点和支座以及杆件端部等一些力最不利的位置，通过对这些部位的力监测以达到使结构吊装之后能符合理论设计值，从而保证结构的安全性。大跨度钢骨混凝土悬臂梁的位移、力监测：大剧场中悬挑跨度超过9m的钢骨混凝土悬臂梁由于其悬挑跨度很大，为了考察各种荷载作用对结构力学性能的影响，对这些钢骨混凝土悬臂梁也要进行施工过程中和堆载试验阶段的力监测和挠度监测，监测点主要集中在悬臂端部挠度最大的地方和悬臂根部力最大的部位。2.3.2施工方法施工工艺流程施工过程工艺要点选用有限元软件DIANA（或ANSYS）对结构进行模拟分析。根据建筑物的结构形式和施工方案，针对不同的施工阶段建立相的有限元模型，考察其在施工荷载作用下的受力情况。根据施工监测进度计划及时提供分析结果，并将分析中发现的隐患和相的建议及时上报，指导后续施工过程。施工过程全过程监控按照上述测试方法及测试位置，采用两种不同的传感器进行监控：电阻变片和振弦传感器。考虑振弦传感器长期监测的稳定性较好，振弦传感器主要布置在重要构件位置，用于施工全过程的跟踪监测（包括使用阶段）。其他部位采用电阻变片进行即时监控。本工程结构形式新颖复杂，安装精度要求较高，同时工期紧张，如何确保各主要受力节点的空间几何位置与设计坐标的偏差在限差范围内，将是本工程建设成功与否的关键。因此，严格监测控制点的空间位置，保证各构件的安装施工质量均能符合设计及规范要求。实施监测前，先检查现有控制点的点位稳定性，复查相关边长、角度，计算现有控制点的实际精度；然后根据监测需要，在场内已有控制点的基础上建立施工监测控制网（包括平面控制网和高程控制网），控制网均匀分布于各个区内，并考虑控制点的精度、密度等因素，保证检测工作的顺利进行。根据监测目的选择相的监测仪器，主要有全站仪、激光垂准仪、铟瓦钢尺、反射片等。根据本工程的结构特点，力变监测时根据结构体系的不同对监测点进行相的布置（测点布置需得到相关部门的确认方可得以实施），使其具有合理的数量和密度，不仅反映构件的几何形态和几何变形情况，并且易于布设，施测方便。变形监测时，严格按照监测方案进行。因本工程工期紧张，监测工作量大，现拟采用反射片作为观测标志，从而减小劳动前强度，加快观测速度；若观测点无法用反射片时，可用小棱镜代替。各点的观测方法根据现场实际情况而定，可以在两个控制点上分别架设经纬仪采用前方交汇方法进行测点，也可采用全站仪测定点位，或者两者联合用。由于钢构件的变形受气温的影响较大，所以尽量选择有利的观测时间段进行点位的观测。创新点监测点优化布设的原则是：监测点要有合理的密度，能反映结构的几何形态和几何变形情况，易于布设，