7.63 m 焦爐基礎(chǔ)施工的重點與難點

劉聚

(山西太鋼不銹鋼股份有限公司計財部，山西太原 030003)

1 工程概況

太鋼焦化廠新建的7.63 m焦爐，位于原廠區(qū)內(nèi)。本工程為1×70孔復熱式焦爐，從德國伍德公司引進，焦爐本體由間臺、端臺抵抗墻、機焦側(cè)操作臺、煙道等幾部分組成，焦爐本體底板厚1 400 mm，頂板厚450 mm，上部為130 mm耐熱混凝土，20 mm砂漿找平層。焦爐頂板長122.79 m，寬18.58 m，頂部結(jié)構(gòu)標高3.3 m，找平層標高3.48 m，頂板埋設(shè)2 556根波紋管及下噴管。焦爐基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑及波紋管、下噴管的埋設(shè)為焦爐基礎(chǔ)施工中的重點與難點。

2 焦爐基礎(chǔ)施工管理中的重點與難點

2.1 基礎(chǔ)大體積混凝土施工

1)分層分段澆筑。本工程混凝土澆筑采用分層分段的澆筑方法進行，每層厚度為500 mm，在上一層混凝土初凝期前進行下一層混凝土的澆筑，嚴禁混凝土出現(xiàn)隔層。現(xiàn)場技術(shù)負責人要準確掌握混凝土連續(xù)澆筑的時機。

2)混凝土澆筑與振搗?；炷恋臐仓俣葢鶆颍瑫r要加強振搗，提高混凝土的強度。

3)泌水處理。底板四周外模上間隔5 m設(shè)一個泄水孔，澆筑時清理暢通，以使層間混凝土表面泌水排集到模板邊，縮小為水潭，然后用水泵抽出。

4)大體積混凝土測溫。a.大體積混凝土澆筑后，為有效防止混凝土出現(xiàn)裂縫，對混凝土進行內(nèi)外測溫，有效控制內(nèi)外溫差是十分必要的。太鋼焦化廠焦爐基礎(chǔ)溫度監(jiān)測從澆筑完畢開始，至混凝土強度達到90%為止，采用自動測溫與人工手動測溫相結(jié)合的方法進行，前7天每隔4 h測溫一次，后期每隔8 h測溫一次。用回彈儀檢測混凝土強度，達到設(shè)計強度90%時，停止測溫。b.太鋼焦化廠焦爐基礎(chǔ)內(nèi)部測溫選用太鋼自動化公司開發(fā)的專用大體積混凝土溫度自動檢測系統(tǒng)，通過埋入混凝土中的熱電阻，在線監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度，并通過外置顯示器進行顯示。外部測溫采用手持紅外測溫儀進行人工測溫，測溫間隔為4 h，通過比較混凝土內(nèi)外溫差，確定養(yǎng)護措施。

5)控制大體積混凝土裂縫措施。為了有效控制大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，采取以下措施進行混凝土施工:a.降低水化熱:選用低水化熱礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土。摻加粉煤灰等摻合料，改善和易性，降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的?；炷翝仓瓿啥文雺汉?，用提漿機刮平表面，用掃帚掃出毛印。采用低溫水攪拌混凝土，并摻和相應的緩凝型減水劑。b.加強混凝土的早期養(yǎng)護:實踐證明，蓄熱法養(yǎng)護是大體積混凝土養(yǎng)護行之有效的方法，減少混凝土內(nèi)外溫差是養(yǎng)護的必要手段，太鋼焦化廠7.63 m焦爐基礎(chǔ)在冬季施工，采用搭設(shè)保溫大棚，通蒸汽養(yǎng)護的方法進行養(yǎng)護，通過人員每隔4 h的測溫，調(diào)整通入大棚內(nèi)的蒸汽量，對保溫大棚內(nèi)溫度進行控制，保證混凝土內(nèi)外溫差始終小于25℃。

2.2 爐床板施工

2.2.1 頂板波紋管固定方法

1)波紋管中心線龍門架布設(shè)。a.在已加固好的頂板模板上用經(jīng)緯儀依據(jù)工程定位坐標放出焦爐中心線作為波紋管整體定位控制線，根據(jù)焦爐中心線彈出埋管的十字中心線，用紅鉛筆標識出中心線。b.縱向利用機焦側(cè)頂板側(cè)邊上的預埋鐵件，作為中心線架子，下部用直徑25鋼筋剪刀撐焊接牢固。c.橫向以焦爐中心線為中心，自1號碳化室中心線每隔13.2 m設(shè)一個固定架，在該位置柱兩根主筋焊接接長500 mm，固定架加固采用直徑25 mm鋼筋與柱豎向主筋焊接形成三角架及斜剪刀撐，并在柱主筋上水平焊50×5角鋼，作為投射中心線架子。2)波紋管安裝。a.為確保每段波紋管支撐的整體穩(wěn)定性，在兩個伸縮縫中間段設(shè)置10個5 mm厚100 mm×100 mm預埋件固定于頂板模板上，采用12 mm鋼筋做剪刀撐，下部與預埋件點焊，上部與結(jié)構(gòu)水平鋼筋點焊，間距2 m一道。b.波紋管固定:首先根據(jù)頂板模板上彈出的波紋管位置，縱向采用頂板上、下水平縱向鋼筋布于波紋管兩側(cè)(水平鋼筋位置間距作微量調(diào)整)，橫向采用φ12，L=200 mm鋼筋布于波紋管兩側(cè)并與縱向水平鋼筋點焊固定，橫向上下水平鋼筋每2 m與縱向上下水平鋼筋點焊，使之形成整體。

2.2.2 下噴管安裝固定

焦爐頂板下噴管共計2 556根，長1 150 mm，安裝時頂標高為3.498 m。

1)頂板混凝土澆筑完畢后，利用波紋管安裝時所設(shè)中心線龍門架將下噴管中心線分別彈在頂板上及頂板四周混凝土側(cè)邊，并在梁側(cè)彈出下噴管標高控制線，要求精度準確。

2)下噴管上部固定:a.澆筑頂板混凝土前，波紋管固定好后，在波紋管兩側(cè)各125 mm處預埋兩道 L=400 mm鋼筋，間距2 000 mm一根，外露混凝土面200 mm。b.用兩根6 m長50×5角鋼，間距208 mm，40×4角鋼，間距188 mm(均考慮下噴管兩側(cè)各20 mm可調(diào)量)，焊出角鋼固定架。c.根據(jù)下噴管頂面標高及角鋼固定架尺寸，用φ16水平鋼筋焊于波紋管兩側(cè)預埋鋼筋上，水平鋼管頂標高3 430 mm，并在水平鋼筋上彈出下噴管中心線。d.用φ16全絲螺栓將φ16螺母點焊于角鋼支架上，并將角鋼支架根據(jù)水平鋼筋中心線點焊于水平鋼筋上。e.利用φ16全絲螺栓調(diào)整并固定下噴管準確位置。

3)下噴管下部固定:下噴管伸出焦爐頂板混凝土523 mm。a.梁φ12對拉螺桿距焦爐頂板下皮500 mm。b.利用梁側(cè)邊對拉螺桿，采用500 mm長［10槽鋼及2 650 mm長50×5角鋼制成n形，將［10槽鋼根據(jù)梁側(cè)邊彈出的水平標高控制線焊于梁兩側(cè)對拉螺桿根部。c.在50×5角鋼上分別彈出下噴管中心線。d.將制作好的50×5角鋼及40×4角鋼支架根據(jù)下噴管中心線點焊于50×5角鋼上。e.用角鋼支架上的可調(diào)螺絲進行下噴管下部位置調(diào)整及固定。

2.2.3 下噴管二次灌漿

下噴管二次灌漿模板采用200×200多層板吊模，中間開出φ48圓孔，用10號鉛絲吊多層板并加以固定，澆筑波紋管耐熱混凝土時采用和易性良好的耐熱混凝土，并用人工振搗，注意不許碰撞下噴管及其加固件。

2.2.4 焦爐基礎(chǔ)頂板混凝土工程

鑒于焦爐基礎(chǔ)頂板的特殊性，混凝土澆筑時以伸縮縫為界，先施工⑦軸～[15]軸段頂板，然后由[15]軸開始以平面伸縮縫為界向[63]軸方向依次分段澆筑，最后①軸～⑦軸，[63]軸～[70]軸混凝土澆筑，混凝土運輸采用汽車泵運至現(xiàn)澆板作業(yè)面。

澆筑混凝土前，在焦爐頂板上搭設(shè)架空坡道，人員操作，振動設(shè)備均不許接觸頂板鋼筋，頂板混凝土均采用泵送施工，混凝土坍落度控制在140 mm～150 mm之間，坍落度損失不大于25 mm/h，隨時測定坍落度并做好記錄。

頂板混凝土應嚴格控制澆筑速度，不應過快，混凝土布料時不得直接沖擊埋管，振搗器不得碰撞或直接接觸埋管，不得撬動鋼筋和模板，防止管位偏移。

混凝土振搗采用插入式振動器，操作時要輕插慢拔，上下略為抽動，插點均勻排列，逐點移動，順利進行，不得遺漏，使混凝土達到均勻振實。振點間距控制在400 mm～500 mm。振搗時間控制在20 s～30 s。

振搗完畢后，短距離設(shè)標高控制點，頂板控制標高可略低于設(shè)計標高5 mm，防止頂板混凝土出現(xiàn)正偏差，拉線用刮杠和木抹子將混凝土表面找平拍實，初凝前二次抹壓搓毛，使其平整度控制在每米不大于3 mm范圍內(nèi)?；炷恋臐仓^程中，必須安排專人對模板、支撐和埋管位置進行看護，如發(fā)現(xiàn)模板變形或埋管移位，要及時處理校正，混凝土二次抹壓前拉線再次調(diào)整埋管位置，直至符合設(shè)計要求。

混凝土采用澆水覆塑養(yǎng)護，以防風防失水，當混凝土的強度達到規(guī)范要求時，方可拆除模板。