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摘要：温度控制是大体积混凝土施工质量控制的重点内容之一。混凝土浇筑前在构件的特定位置预设温度传感器，通过采集数据以复核确定混凝土内部温度产生的应力与混凝土抵抗破坏应力之间的关系。通过对隧道大体积混凝土温度监控，分析隧道结构混凝土温差裂缝产生的机理，进而通过优化混凝土施工配合比及一些列施工措施减少隧道结构温度裂缝，提高隧道结构的防水性。
关键词：隧道 混凝土 温度监控 防裂技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
大体积混凝土工程中，温度应力具有重要意义。在施工和运用期中，经常出现的剧烈的温度和温度应力变化，往往使混凝土结构发生裂缝，给工程带来不同程度的危害。如何防止裂缝一直是混凝土工程技术中的一个重大课题。温度应力带来的危害主要集中在大体积混凝土上，温度控制是大体积混凝土施工质量控制的重点内容之一。
隧道主体结构可能会产生各种裂缝，特别是侧墙温度收缩裂缝，它是隧道结构裂缝的主要表现形式。结构裂缝宽度超过一定值，结构就会出现渗漏水，故控制结构裂缝的产生是结构自防水的重中之重。侧墙温度裂缝是隧道结构最常见的裂缝危害，在具体工程中采取“抗”与“放”组合。这种“抗”、“放”设计准则的提出使混凝土工程裂缝的控制水平大大提高，并在实际工程中取得了较好的效果。
混凝土裂缝，是工程中一个带有普遍性的质量问题。出现裂缝不仅有损外观、降低建筑结构的整体性和刚度，而且减小了抵抗荷载作用的能力，同时造成钢筋外露、腐蚀，影响持久强度和耐火性。裂缝严重时会造成构件断裂，建筑物倒塌等重大事故。对于暗埋隧道来讲，防水性更是隧道施工质量及耐久性的重要指标，而且隧道防水要求中明确指出，隧道防水应以“结构自身防水为主，其他辅助防水措施为辅的原则”，由此可见，如何控制隧道混凝土结构开裂是保证隧道防水效果的重中之重。
（一）、混凝土温度监测和控制
1、测温点布置：测点布置须具有代表性，能全面反映隧道混凝土结构内各部位的温度，根据本项目的施工特点主要选择顶板和侧墙进行温度监测，每个浇筑段（15~30m）共布10～15个测点。
2、测温设备：采用JDC-2型便携式建筑电子测温仪，其测温范围为-30～+130℃，精度为±1%，操作环境温度为-20～+50℃。仪器由主机、测温探头、测温线构成。主机配便携式仪表，可数字显示被测温度值。测温探头由插头、导线、手柄和金属管制成，金属管内端封装温敏组件。测温线由插头、导线和温敏组件组成。一般测温探头用来测量混凝土拌合料的温度，测温线用来测量混凝土内部的温度。
3、测温方法：温度探头预先埋入底板及侧墙混凝土内。在温度测点处，底板在钢筋上焊接一根Ф12螺纹钢筋，高出板面30cm，底板底部、中部、上部的测温探头固定在Ф12螺纹钢筋上，测温线沿Ф12钢筋引出板面。侧墙位置的测点也是在相应位置焊接一短钢筋，将测温探头固定在指定位置，并从侧墙顶面引出测温线。
浇筑混凝土过程中应注意保护测温探头，严禁振捣棒接触。留在外面的导线长度不应小于20cm，裸露在外的测温线施工期间应注意保护。测温时，按下主机电源开关，将各测温点插头依次插入主机插座中，主机屏幕上即可显示相应测温点的温度。
现场温度监控频率：
混凝土内部升温阶段，4小时测报一次温度；
混凝土内部恒温阶段，4小时测报一次温度；
混凝土内部降温阶段，6小时测报一次温度。
连续测温时间不小于7天，宜积累28天的温度记录。
混凝土温度变化监测数据
4、监测及时提供信息，反映大体积混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施效果，为施工组织者在施工过程中及时准确采用温控对策提供科学依据。大体积混凝土温度控制是防止混凝土由于内外温差产生温度应力和裂缝，核心措施是减小混凝土结构内的温度梯度，技术措施就是“内降外保”。
（二）、混凝土裂缝防治技术
1、合理设置施工缝
在现浇整体式钢筋混凝土结构中，只有在施工期间保留的临时性变形缝，称为施工缝。施工缝在隧道结构中，有横向施工缝和纵向水平施工缝。
横向施工缝（伸缩缝）一般属设计措施，一般隧道结构比较长，需要每隔一定长度设置施工缝，以减少温度变化、砼收缩等原因引起结构的不规则破坏。横向施工缝在施工过程中保留一定时间后，再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。横向施工缝只在施工期间存在，它的目的是取消结构中永久性变形缝，与结构的温度收缩应力和沉降差有关，所以它又是一种设计中的伸缩缝和沉降缝，一种临时性的变形缝。它既是施工措施，又是设计手段。根据现场实际经验，横向施工缝（伸缩缝）的设置一般为15~30m。在结构施工中，采取“跳仓法”施工，以加快施工进度。横向施工缝的两侧混凝土浇筑时间间隔应在14天以上为宜，并且宜长点好。
纵向水平施工缝主要是满足模板支撑等的施工方便，在底板以上50～100cm处的立墙设置水平施工缝，即立墙底部50～100cm的部分与底板一起浇筑砼，而剩余的立墙部分隔一段时间后才浇筑砼。这种施工缝的设置完全是施工措施，不是设计措施。水平施工缝只对施工有利，而对结构裂缝、防水等都不利。隧道结构水平施工缝一般位于侧墙底部附近，底板砼与侧墙砼浇筑的时间间隔是越短越好，主要是从减少底板砼对侧墙混凝土的约束程度来考虑。减少底板砼与侧墙砼的浇筑时间间隔是控制侧墙裂缝的重要手段之一，根据以往类似工程施工经验侧墙与底板砼浇筑时间间隔若控制在7天之内，可有效降低由于底板约束产生的限制收缩裂缝。
2、混凝土原材料及配合比
(1)、优先选用低、中热水泥；严格控制骨料的含泥量。
(2)、在混凝土配合比设计上要尽量减少水泥用量，尽可能在满足施工工艺的要求下降低水灰比、坍落度和砂率；
（3）、采用“雙掺”技术。混凝土采用双掺技术，即掺入粉煤灰和高效减水剂，使混凝土缓凝，要求混凝土初凝时间大于9小时，以推迟水泥水化热峰值的出现，使混凝土表面温度梯度减少。同时，增大粉煤灰的掺量可降低混凝土水化热，大量试验证明，水泥用量每增减10kg，水化热使温度相应升降1℃。
（4）、水灰比是决定最后混凝土密实性的重要参数，水灰比过大或过小，均不利于防水混凝土的抗渗性。若用水量过多，水灰比过大，则多余水分会在混凝土硬化过程中逐渐蒸发出来，使混凝土内部形成孔隙和毛细管通路，降低混凝土的抗渗性；若水用量过少，水灰比过小，则混凝土施工和易性差，不利于拌和及浇捣，影响混凝土质量。在实际混凝土配比中，严格控制最大水灰比，并通过减水外加剂来解决和易性的问题。
3、加强混凝土的振捣
混凝土振捣密实是消除结构裂缝的一个重要施工措施，一方面它可以提高混凝土自身强度和密实度，防止蜂窝麻面及内部裂缝，同时也起着裂缝“抗放原则”中抗的作用；另一方面，它可以减少混凝土的自身收缩量，对混凝土温度收缩裂缝有减轻的作用。
4、混凝土保温、保湿养护及拆模
(1)、隧道结构拆模时间不宜太早，特别是隧道侧墙。未拆除的模板对混凝土有保温和保湿的作用，一般宜在浇筑砼后14天才拆模。
(2)、浇筑后的砼采取覆盖、洒水、喷雾、等养护措施。隧道底板和顶板的表面宜采用两层土工布和一层薄膜覆盖养护，需保持混凝土表明湿润状态。
5、技术措施
对混凝土采取控制砼入模温度、埋设冷却管等措施，减少混凝土内约束温度裂缝。
6、其他
控制好钢筋原材料，杜绝钢筋锈蚀裂缝的出现。控制好钢筋保护层厚度，既要防止露筋，又要防止保护层太厚，混凝土表面砼受到的钢筋约束减小，出现表面裂缝。
（三）、结束语
混凝土浇筑前在构件的特定位置预设温度传感器，通过采集数据以复核确定混凝土内部温度产生的应力与混凝土抵抗破坏应力之间的关系。大体积混凝土温差产生的原因多种多样，温差产生的裂缝也对结果的影响较多与较大，所以进一步深刻研究温差产生的裂缝很有必要。导致大体积混凝土产生裂缝的原因有很多，温差产生的裂缝只是混凝土裂缝的成因的一个方面，要做到从设计上和施工上的双重防治与控制，才能更好的和有效地解决大体积混凝土易产生裂缝这一问题。
参考文献：
［1］、邬雄华 江春芳，浅述混凝土裂缝分析及预防控制技术，山西建筑 2007，33(12) ，TU755.7
［2］、武广龙，对大体积混凝土裂缝的原因与防治措施，华章 2009, (11)，TU37
［3］、刘杏红 周创兵等，大体积混凝土温度裂缝扩展过程模拟，岩土力学2010, 31(8)，TV315
关键词：隧道 混凝土 温度监控 防裂技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
大体积混凝土工程中，温度应力具有重要意义。在施工和运用期中，经常出现的剧烈的温度和温度应力变化，往往使混凝土结构发生裂缝，给工程带来不同程度的危害。如何防止裂缝一直是混凝土工程技术中的一个重大课题。温度应力带来的危害主要集中在大体积混凝土上，温度控制是大体积混凝土施工质量控制的重点内容之一。
隧道主体结构可能会产生各种裂缝，特别是侧墙温度收缩裂缝，它是隧道结构裂缝的主要表现形式。结构裂缝宽度超过一定值，结构就会出现渗漏水，故控制结构裂缝的产生是结构自防水的重中之重。侧墙温度裂缝是隧道结构最常见的裂缝危害，在具体工程中采取“抗”与“放”组合。这种“抗”、“放”设计准则的提出使混凝土工程裂缝的控制水平大大提高，并在实际工程中取得了较好的效果。
混凝土裂缝，是工程中一个带有普遍性的质量问题。出现裂缝不仅有损外观、降低建筑结构的整体性和刚度，而且减小了抵抗荷载作用的能力，同时造成钢筋外露、腐蚀，影响持久强度和耐火性。裂缝严重时会造成构件断裂，建筑物倒塌等重大事故。对于暗埋隧道来讲，防水性更是隧道施工质量及耐久性的重要指标，而且隧道防水要求中明确指出，隧道防水应以“结构自身防水为主，其他辅助防水措施为辅的原则”，由此可见，如何控制隧道混凝土结构开裂是保证隧道防水效果的重中之重。
（一）、混凝土温度监测和控制
1、测温点布置：测点布置须具有代表性，能全面反映隧道混凝土结构内各部位的温度，根据本项目的施工特点主要选择顶板和侧墙进行温度监测，每个浇筑段（15~30m）共布10～15个测点。
2、测温设备：采用JDC-2型便携式建筑电子测温仪，其测温范围为-30～+130℃，精度为±1%，操作环境温度为-20～+50℃。仪器由主机、测温探头、测温线构成。主机配便携式仪表，可数字显示被测温度值。测温探头由插头、导线、手柄和金属管制成，金属管内端封装温敏组件。测温线由插头、导线和温敏组件组成。一般测温探头用来测量混凝土拌合料的温度，测温线用来测量混凝土内部的温度。
3、测温方法：温度探头预先埋入底板及侧墙混凝土内。在温度测点处，底板在钢筋上焊接一根Ф12螺纹钢筋，高出板面30cm，底板底部、中部、上部的测温探头固定在Ф12螺纹钢筋上，测温线沿Ф12钢筋引出板面。侧墙位置的测点也是在相应位置焊接一短钢筋，将测温探头固定在指定位置，并从侧墙顶面引出测温线。
浇筑混凝土过程中应注意保护测温探头，严禁振捣棒接触。留在外面的导线长度不应小于20cm，裸露在外的测温线施工期间应注意保护。测温时，按下主机电源开关，将各测温点插头依次插入主机插座中，主机屏幕上即可显示相应测温点的温度。
现场温度监控频率：
混凝土内部升温阶段，4小时测报一次温度；
混凝土内部恒温阶段，4小时测报一次温度；
混凝土内部降温阶段，6小时测报一次温度。
连续测温时间不小于7天，宜积累28天的温度记录。
混凝土温度变化监测数据
4、监测及时提供信息，反映大体积混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施效果，为施工组织者在施工过程中及时准确采用温控对策提供科学依据。大体积混凝土温度控制是防止混凝土由于内外温差产生温度应力和裂缝，核心措施是减小混凝土结构内的温度梯度，技术措施就是“内降外保”。
（二）、混凝土裂缝防治技术
1、合理设置施工缝
在现浇整体式钢筋混凝土结构中，只有在施工期间保留的临时性变形缝，称为施工缝。施工缝在隧道结构中，有横向施工缝和纵向水平施工缝。
横向施工缝（伸缩缝）一般属设计措施，一般隧道结构比较长，需要每隔一定长度设置施工缝，以减少温度变化、砼收缩等原因引起结构的不规则破坏。横向施工缝在施工过程中保留一定时间后，再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。横向施工缝只在施工期间存在，它的目的是取消结构中永久性变形缝，与结构的温度收缩应力和沉降差有关，所以它又是一种设计中的伸缩缝和沉降缝，一种临时性的变形缝。它既是施工措施，又是设计手段。根据现场实际经验，横向施工缝（伸缩缝）的设置一般为15~30m。在结构施工中，采取“跳仓法”施工，以加快施工进度。横向施工缝的两侧混凝土浇筑时间间隔应在14天以上为宜，并且宜长点好。
纵向水平施工缝主要是满足模板支撑等的施工方便，在底板以上50～100cm处的立墙设置水平施工缝，即立墙底部50～100cm的部分与底板一起浇筑砼，而剩余的立墙部分隔一段时间后才浇筑砼。这种施工缝的设置完全是施工措施，不是设计措施。水平施工缝只对施工有利，而对结构裂缝、防水等都不利。隧道结构水平施工缝一般位于侧墙底部附近，底板砼与侧墙砼浇筑的时间间隔是越短越好，主要是从减少底板砼对侧墙混凝土的约束程度来考虑。减少底板砼与侧墙砼的浇筑时间间隔是控制侧墙裂缝的重要手段之一，根据以往类似工程施工经验侧墙与底板砼浇筑时间间隔若控制在7天之内，可有效降低由于底板约束产生的限制收缩裂缝。
2、混凝土原材料及配合比
(1)、优先选用低、中热水泥；严格控制骨料的含泥量。
(2)、在混凝土配合比设计上要尽量减少水泥用量，尽可能在满足施工工艺的要求下降低水灰比、坍落度和砂率；
（3）、采用“雙掺”技术。混凝土采用双掺技术，即掺入粉煤灰和高效减水剂，使混凝土缓凝，要求混凝土初凝时间大于9小时，以推迟水泥水化热峰值的出现，使混凝土表面温度梯度减少。同时，增大粉煤灰的掺量可降低混凝土水化热，大量试验证明，水泥用量每增减10kg，水化热使温度相应升降1℃。
（4）、水灰比是决定最后混凝土密实性的重要参数，水灰比过大或过小，均不利于防水混凝土的抗渗性。若用水量过多，水灰比过大，则多余水分会在混凝土硬化过程中逐渐蒸发出来，使混凝土内部形成孔隙和毛细管通路，降低混凝土的抗渗性；若水用量过少，水灰比过小，则混凝土施工和易性差，不利于拌和及浇捣，影响混凝土质量。在实际混凝土配比中，严格控制最大水灰比，并通过减水外加剂来解决和易性的问题。
3、加强混凝土的振捣
混凝土振捣密实是消除结构裂缝的一个重要施工措施，一方面它可以提高混凝土自身强度和密实度，防止蜂窝麻面及内部裂缝，同时也起着裂缝“抗放原则”中抗的作用；另一方面，它可以减少混凝土的自身收缩量，对混凝土温度收缩裂缝有减轻的作用。
4、混凝土保温、保湿养护及拆模
(1)、隧道结构拆模时间不宜太早，特别是隧道侧墙。未拆除的模板对混凝土有保温和保湿的作用，一般宜在浇筑砼后14天才拆模。
(2)、浇筑后的砼采取覆盖、洒水、喷雾、等养护措施。隧道底板和顶板的表面宜采用两层土工布和一层薄膜覆盖养护，需保持混凝土表明湿润状态。
5、技术措施
对混凝土采取控制砼入模温度、埋设冷却管等措施，减少混凝土内约束温度裂缝。
6、其他
控制好钢筋原材料，杜绝钢筋锈蚀裂缝的出现。控制好钢筋保护层厚度，既要防止露筋，又要防止保护层太厚，混凝土表面砼受到的钢筋约束减小，出现表面裂缝。
（三）、结束语
混凝土浇筑前在构件的特定位置预设温度传感器，通过采集数据以复核确定混凝土内部温度产生的应力与混凝土抵抗破坏应力之间的关系。大体积混凝土温差产生的原因多种多样，温差产生的裂缝也对结果的影响较多与较大，所以进一步深刻研究温差产生的裂缝很有必要。导致大体积混凝土产生裂缝的原因有很多，温差产生的裂缝只是混凝土裂缝的成因的一个方面，要做到从设计上和施工上的双重防治与控制，才能更好的和有效地解决大体积混凝土易产生裂缝这一问题。
参考文献：
［1］、邬雄华 江春芳，浅述混凝土裂缝分析及预防控制技术，山西建筑 2007，33(12) ，TU755.7
［2］、武广龙，对大体积混凝土裂缝的原因与防治措施，华章 2009, (11)，TU37
［3］、刘杏红 周创兵等，大体积混凝土温度裂缝扩展过程模拟，岩土力学2010, 31(8)，TV315