一种跳仓施工系统及方法与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种跳仓施工系统及方法。

背景技术：

1、跳仓法施工是在大体积混凝土结构工程施工中，将超长的混凝土结构分为若干小块体间隔施工，在短期的应力释放后，再将若干小块体连成整体，依靠块体抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法。

2、跳仓法充分利用混凝土块体在7天左右的时间内释放大部分温度变形和干燥收缩变形引起的约束应力，此后具有一定抗拉强度后能够抵抗收缩变形，将大面积的混凝土平面结构划分为若干小区域，按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成形”的原则施工，以取代永久性伸缩缝或后浇带，并解决大体积混凝土结构的裂缝控制问题。

3、相比传统留置后浇带的施工技术，跳仓施工技术存在以下优势：一、仓间施工缝易清理，仓间混凝土浇筑的时间间隔较短，施工缝位置的混凝土强度较低，新老混凝土结合的质量和效率得以提升。二、通过将大体积混凝土结构划分成若干小块体，这些小块体在早期一段时间内会将自身的早期温升收缩变形应力释放出来，减少应力约束。三、以施工缝代替后浇带，通过跳仓间隔浇筑，底板、侧墙钢筋、混凝土、模板，都可以用小块体施工模式，能够显著缩短工期。四、减少原本混凝土中膨胀剂的应用，在减少膨胀剂用量的情况下保持工程的防渗漏性能，减少施工裂缝的出现。

4、中国专利申请cn 116290776a提供了一种跳仓施工方法，至少包括：划分仓格，配置混凝土，浇筑混凝土，在间隔分布的多个仓格内浇筑混凝土，再向剩余的多个仓格内浇筑混凝土，且相邻两个仓格浇筑间隔时间不少于七天，养护混凝土。该申请的跳仓施工方法利用混凝土本身的抗拉强度来抵抗后期的收缩应力，达到防止混凝土开裂的目的，提高混凝土的成型质量。

5、中国专利申请cn 116791617a提供了一种超长超宽大体积混凝土基础错位跳仓施工方法，该施工方法采用将分仓缝错位设置，以规避前仓和后仓的分仓缝相交处阳角的形成；仓格之间进行错位划分，错位划分时使各个仓格角点互不相邻，分仓缝错位设置，且分仓缝的相交点相互错开一定距离，以规避分仓缝相交处阳角的出现，进而有助于提高分仓缝相交处的混凝土浇筑强度，提升分仓缝相交处浇筑混凝土的接缝质量；同时在错位分仓缝处设置有缝钢筋骨架，该缝钢筋骨架结构稳定，能够提高错位分仓缝处的连接强度。

6、对于以上的跳仓施工方法，仓格的划分(包括仓格尺寸参数的设置)和浇筑顺序往往是在施工前进行规划，但每个仓格施工过程中混凝土浇筑体需要监控其里表温差、降温速率等，这些表现与使用的混凝土批次和环境因素，例如温度、湿度、天气等息息相关，如果超出一定的阈值范围，将影响浇筑体的混凝土凝结质量，造成混凝土冷凝后形成裂缝。仅凭借施工前的规划也往往无法得到最适宜的仓位划分和施工顺序。因此，需要一种能够在施工过程中监控施工仓格的混凝土凝结状态并根据其影响要素和混凝土实际表现调整后续仓格施工参数的方法和管理系统。

7、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、现有技术针对跳仓法施工的温度检测技术方案主要是为了降低人工进行数据采集的负担。例如，公开号为cn11 7268586a的专利文献公开了一种全自动化远程监测大体积混凝土内部温度施工方法，该技术方案在跳仓法施工过程中通过温度传感器实时获取温测数据，通过多通道振弦采集器对温度传感器数据进行采集，由gprs数据采集终端无线发送数据至云服务器，随后调取云服务器的温测数据，实时查看数据采集情况，并形成直观的温差曲线图和出具报表数据，实现全自动化远程监测温度，并且能够在监测到大体积混凝土内部各监测点或与大气温度之差超过一定数值时，实时自动报警。该技术方案虽然能够通过自动化的数据采集方式进行数据的实时读取，由此避免采用人工现场用温度计测写数据并提高作业效率。然而，该技术方案仅涉及对当前跳仓段内相关的温湿度数据进行检测，无法获取不同混凝土不同位置处随时间变化的温度关系，更无法获得环境温度对混凝土内温度变化所产生的影响。一方面，跳仓法施工中的单一跳仓段的浇筑混凝土通常需要7天左右的时间来释放大部分温度变形和干燥收缩变形引起的约束应力，在此过程中所经历的环境温度变化相对较大，尤其是在例如季节交替或者天气类型转变迅速的时间段更为明显，而环境温度的变化直接影响到混凝土温度的变化及其温控策略。另一方面，对于大体积混凝土浇筑工程来说，不同的混凝土浇筑批次所涉及的原材料的差异等也将影响到不同跳仓段实际混凝土浇筑时的温度参数变化，由此仅依靠预设的统一的温控策略无法获得混凝土性质相对均一的大体积混凝土浇筑结构。

2、针对现有技术之不足，本发明提供了一种跳仓施工系统，用于大体积混凝土结构的跳仓施工，其中，大体积混凝土结构被划分为若干跳仓段，包括第一测温模块、第二测温模块、第三测温模块和处理模块。第一测温模块包括阵列设置于待浇筑的第一跳仓段的混凝土内部的若干测温导线。第二测温模块包括阵列设置于待浇筑的第一跳仓段的混凝土表面的若干温度传感器。第三测温模块用于测量若干跳仓段所处的环境温度。处理模块与第一测温模块、第二测温模块和第三测温模块数据连接，获取第一测温模块、第二测温模块和第三测温模块的温度测量值。处理模块被配置为根据第一测温模块的测温导线阵列和第二测温模块的温度传感器阵列的测温值，生成第一跳仓段的混凝土表面和内部的位置与温度的关系，并基于与第三测温模块所测的环境温度相关的混凝土温差阈值调整第二跳仓段的设计参数。

3、与上述现有技术相比，本发明能够通过由设置在不同施工位置处的多个测温模块构成的温度测量结构获取跳仓段施工过程中的混凝土表面和内部的位置与温度的关系，并调整下一跳仓段或相邻跳仓段的混凝土施工参数。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何根据当前跳仓段施工参数所获得的施工效果更新或修正后续跳仓段施工参数，以及时降低温度变化对混凝土抗裂能力的影响。具体地，本发明提供的跳仓施工系统，在第一跳仓段的混凝土浇筑体的内部设置测温阵列，在第一跳仓段的混凝土浇筑体的表面也设置测温阵列，通过混凝土浇筑体的内部和表面的测温阵列的设置，能够检测混凝土浇筑体的内部和表面的多个测温点的温度随混凝土凝结时间的数据。通过设置测量环境温度的第三测温模块，能够获得混凝土浇筑体内部以及表面的温度变化数据与环境温度的相互关系，为后续第二跳仓段的设计参数和混凝土凝结参数提供有意义的参考。其中，根据第一测温模块和第二测温模块测量的各测温点的位置和温度关系，能够获得温度变化大于预设阈值的测温点或者温度变化异常的测温点，获得混凝土浇筑体内部各测温点与表面的与距离相关的温度差值，从而能够根据温度差值小于预设温差阈值的测温点距离值来调整或设定第二跳仓段设计参数，提高第二跳仓段的混凝土施工质量。

4、根据一种优选实施方式，第一测温模块的若干测温导线等间距地分布于第一跳仓段的混凝土内部，形成测温导线阵列。根据一种优选实施方式，第二测温模块的若干温度传感器等间距地分布于第一跳仓段的混凝土表面，形成测温传感器阵列。根据一种优选实施方式，设计参数包括跳仓段的长、宽、高。

5、与上述现有技术相比，本发明的第一测温模块和第二测温模块能够以阵列的方式设置在混凝土上。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何通过测温数据的检测提高对混凝土浇筑体凝结进程异常状态分析的准确。具体地，本发明通过在第一跳仓段的混凝土浇筑体的内部和表面设置等间距的测温阵列，从而能够得到第一跳仓段的混凝土浇筑体整体的各部位的温度变化。基于该测温阵列测量的各测温点的温度值，测温点的温度值与测温点之间距离的关系以及测温点的温度变化速率，还能够反映混凝土浇筑体的凝结进程，为混凝土浇筑体的凝结时间提供设定依据。此外，通过对以上数据的分析还能够揭示混凝土浇筑体的凝结过程中的异常状态。例如，某测温点的温度变化速度与其他多个测温点显著差异，或者某测温点的温度检测值或者温度变化速度与相邻的测温点变化趋势不一致等，以上异常状态能够反映混凝土浇筑体的凝结质量。优选地，处理模块被配置为向移动终端发送所述异常状态信息。

6、根据一种优选实施方式，处理模块被配置为根据第一跳仓段的混凝土表面和内部的位置与温度的关系中，温差小于混凝土温差阈值的最大测温点距离来设置第二跳仓段的设计参数。

7、根据一种优选实施方式，混凝土温差阈值与第三测温模块测量的环境温度正相关。混凝土凝结过程中的温度变化一方面与混凝土自身性质相关，另一方面与环境温度相关。本技术中，通过温差小于混凝土温差阈值的最大测温点距离来设置第二跳仓段的设计参数，并且该混凝土温差阈值与环境温度正相关。也就是说，在较高的环境温度下，混凝土温差阈值提高，能够得到较大的测温点间距，从而在较高的环境温度下适当提高第二跳仓段的尺寸，在保证混凝土凝结质量的情况下减少跳仓段数量，缩短施工周期。根据另一种具体实施方式，混凝土温差阈值与预测的环境温度正相关。在本发明中，混凝土温差阈值的范围为15℃～25℃。混凝土温差阈值随预测的环境温度升高而升高。根据再一种实施方式，通过预测的浇筑期间的环境温度修正第二跳仓段的设计参数。通过该方式，使得第二跳仓段的设计参数更加准确而适应其施工时的环境温度状态，提高施工质量。

8、根据一种优选实施方式，跳仓施工系统还包括移动终端，移动终端与处理模块数据连接，被配置为按照与时间和空间相关联的方式显示第一测温模块、第二测温模块和第三测温模块的测量值。

9、根据一种优选实施方式，处理模块还被配置为根据第一测温模块、第二测温模块的测量值生成对应测温点的温度变化速率，并在温度变化速率超过预设的温度变化速率阈值时通过移动装置发出提醒。

10、根据一种优选实施方式，第三测温模块被配置为连续检测，第一测温模块和第二测温模块被配置为间隔检测。第一测温模块和第二测温模块的检测时间间隔根据第三测温模块检测得到的环境温度变化速率设定。根据一种优选实施方式，当第三测温模块检测得到的环境温度变化速率小于3摄氏度/小时，第一测温模块和第二测温模块每4小时测量一次。当第三测温模块检测得到的环境温度变化速率大于等于3摄氏度/小时，第一测温模块和第二测温模块即刻测量并在此后12小时内，每2小时测量一次。

11、根据一种优选实施方式，第一测温模块和第二测温模块被设定为根据混凝土凝结时间设定测量的间隔时间。具体地，混凝土凝结的第一天至第四天，每4小时测量一次，混凝土凝结的第五天至第7天，每6至8小时测量一次，混凝土凝结的第七天至凝结结束，每10至12小时测量一次。

12、根据一种优选实施方式，处理模块被配置为根据第三测温模块的测量值设定混凝土凝结时间。根据一种具体实施方式，当第三测温模块测量的环境温度最高值大于30摄氏度，最低值高于20摄氏度时，混凝土凝结时间设定为10天。当第三测温模块测量的环境温度在15至25摄氏度的范围内，混凝土凝结时间设定为7天。当第三测温模块测量的环境温度最高值低于15摄氏度时，混凝土凝结时间设定为5天。

13、根据另一种实施方式，处理模块被配置为根据第一测温模块、第二测温模块以及第三测温模块的测量值共同设定混凝土凝结时间。根据一种具体实施方式，当第一测温模块测量的混凝土浇筑体内部的温度与第二测温模块测量的混凝土浇筑体表面的温度差值大于25摄氏度时，延长混凝土凝结时间12至48小时。当第一测温模块测量的浇筑体表面以内50mm位置的温度与第三测温模块测量的环境温度差值大于20摄氏度时，延长混凝土凝结时间12至36小时。

14、根据一种实施方式，处理模块被配置为计算第一测温模块检测的混凝土浇筑体内部各测温点的温度变化速率，当存在降温速率大于2摄氏度/天的测温点时，通过移动终端发送包括相应测温点位置的提醒。

15、本技术还提供一种跳仓施工方法，用于大体积混凝土结构的跳仓施工，其中，大体积混凝土结构被划分为若干跳仓段，包括：设置第一测温模块，包括阵列设置于待浇筑的第一跳仓段的混凝土内部的若干测温导线；设置第二测温模块，包括阵列设置于待浇筑的第一跳仓段的混凝土表面的若干温度传感器；设置第三测温模块，用于测量若干跳仓段所处的环境温度；获取第一测温模块、第二测温模块和第三测温模块的温度测量值，根据第一测温模块的测温导线阵列和第二测温模块的温度传感器阵列的测温值，生成第一跳仓段的混凝土表面和内部的位置与温度的关系，并基于与第三测温模块所测的环境温度相关的混凝土温差阈值调整第二跳仓段的设计参数。

16、根据一种优选实施方式，方法还包括根据第一跳仓段的混凝土表面和内部的位置与温度的关系中，温差小于混凝土温差阈值的最大测温点距离来设置第二跳仓段的设计参数。