小議大體積混凝土施工新技巧

李健羽

摘要: 本文結(jié)合工程實例，分析了大體積混凝土施工的最新技巧，供大家參考。

關(guān)鍵詞: 大體積混凝土；施工；技巧

Abstract: Combined with the engineering examples, this paper analyzes the large volume concrete construction new skills, for your reference.

Key words: mass concrete; construction; skill

中圖分類號: TU753 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

在3×300 t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土施工過程中，合理地對基礎(chǔ)進行分塊，采用“分塊跳倉”法澆筑混凝土，控制混凝土澆筑塊體因水泥水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差和降溫速度; 對混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，采用“抗放結(jié)合”的方法，在采取相應(yīng)的抗裂措施之后，避免和控制了轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土的有害裂縫發(fā)生。同時，解決了同類型轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)無有害裂縫施工技術(shù)難題，既保證了工程質(zhì)量好，又降低了成本。簡單易行、安全可靠、可操作性強。適用于工業(yè)與民用建筑、公共建筑以及水利水電和橋梁工程的大型基礎(chǔ)的施工。

近些年，隨著工程項目的不斷增加，設(shè)計與施工都在不斷地探索與進步。尤其在施工方面，技術(shù)創(chuàng)新取得了不少成果，創(chuàng)建了大體積混凝土基礎(chǔ)跳倉施工方法，例如: 寶鋼的 5000 mm 軋機、上鋼一廠1780 mm 軋機、武鋼 2250 mm 軋機、沙鋼 5000 mm軋機工程等，都運用了跳倉法進行施工。其技術(shù)特點是將基礎(chǔ)底板切割為許多 40 m×40 m 左右的小塊體間隔施工，經(jīng)過大約 10d 的應(yīng)力釋放與收縮完成，再將分塊的個體連成整體，稱之為跳倉法。一般考慮到一個流水段能力及完成工部時間，來組織施工。依靠抗拉強度，抵抗以后下一段的溫度收縮應(yīng)力及變形。大型轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)一般為整體筏板基礎(chǔ)，其混凝土基礎(chǔ)體積都很大，通常在 5000～15000m3之間。

目前，150 t 以下的轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)混凝土一般都采用“整體澆筑法”澆筑，基礎(chǔ)混凝土裂縫控制技術(shù)要求較高。3 ×300t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)如果采用“整體澆筑法”澆筑，必須加大基礎(chǔ)設(shè)計配筋率，更改原有的設(shè)計，加大工程投資，并存在很大的裂縫控制風險。“分塊跳倉、抗放結(jié)合”法施工工藝原理，是在3×300 t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土施工過程中，合理地對基礎(chǔ)進行分塊，采用“分塊跳倉”法澆筑混凝土，控制混凝土澆筑塊體因水泥水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差和降溫速度；對混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，采用“抗放結(jié)合”的方法，同時在采取相應(yīng)的抗裂措施之后 ，避免和控制了轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土的有害裂縫發(fā)生。

1 工程概況

某“十一五”技術(shù)改造與結(jié)構(gòu)調(diào)整項目新建300 t 轉(zhuǎn)爐與鋼水精煉設(shè)施工程，在煉鋼主廠房精煉跨與轉(zhuǎn)爐跨 12 －16 線內(nèi)，一期工程預(yù)留 1 臺、安裝 2 臺采用頂?shù)讖?fù)合吹，計算機動態(tài)控制，最大出鋼量: 320 t/爐，是具有世界先進水平的大型轉(zhuǎn)爐。3×300 t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)采用整體筏板基礎(chǔ)，底板幾何尺寸長×寬×厚 =92m×44 m×3 m，整體混凝土澆筑量約為 14000m3，含有主廠房高層框架柱和轉(zhuǎn)爐傾動支座基礎(chǔ)?；A(chǔ)底板標高為▽－ 6.000～▽－3.000，混凝土強度等級為 C30；地基處理方式采用 D =1000 mm 鉆孔灌注樁，數(shù)量共 465 根，樁身入中風化巖內(nèi)≥1.0 m。

2 施工方案及施工技術(shù)

2.1 施工方案

根據(jù)“分塊跳倉、抗放結(jié)合”法原理，在轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)底板 13～14 線間距 13 線 4300 mm，14～15 線間距 14 線 4300 mm，同時避開在轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)底板內(nèi)含三道電纜溝處設(shè)置兩條垂直分倉縫，將基礎(chǔ)底板分成長各為 36.8 m，27 m 和 28.2 m 的三塊(圖1)，使得3×300 t 轉(zhuǎn)爐每一座轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的相對完整。

圖 1 垂直分倉縫位置

2.2 施工工藝流程

土方開挖→墊層混凝土→樁頭破除→基礎(chǔ)四周腳手架→基礎(chǔ)底板底層鋼筋綁扎→基礎(chǔ)外側(cè)模板安裝→基礎(chǔ)上層鋼筋固定架施工→基礎(chǔ)中層鋼筋安裝→基礎(chǔ)上層鋼筋安裝→測溫探頭布設(shè)→分塊跳倉縫設(shè)置→“分塊跳倉、抗放結(jié)合”法澆筑混凝土→混凝土測溫控制及養(yǎng)護 → 混凝土基礎(chǔ)驗收。

2.3 施工技術(shù)

a 在混凝土配合比中，采用摻加粉煤灰和礦粉的雙摻技術(shù)，同時利用混凝土后期( 60 d) 強度進一步減少了水泥用量，降低水化熱量，施工采用的配合比見表 2( 商品混凝土公司提供)。

表 2 配合比參數(shù)

b 在采用“分塊跳倉，抗放結(jié)合”法澆筑混凝土時，對每塊混凝土澆筑采用“斜面薄層分層法”由一端向另一端進行，減少每次澆筑長度和蓄熱量，增加散熱面，防止水化熱的過大積聚，削減溫度收縮應(yīng)力。

c 配備合理混凝土施工設(shè)備，保證混凝土的澆筑強度不少于 120 m3/ h。

d盡可能地降低混凝土入模溫度，采用薄層澆筑，利用澆筑面散熱。

e混凝土振搗采用機械振搗，振搗工作應(yīng)從澆筑層底層開始，逐漸上移，在混凝土澆筑坡度的前后布置兩道振動器。每層混凝土振搗過程中，混凝土表面的泌水應(yīng)及時處理。

f 在混凝土初凝前，對基礎(chǔ)頂面混凝土進行二次振搗，提高混凝土密實度，增強基礎(chǔ)頂面混凝土抗拉強度。

g 混凝土澆至頂面后 4～ 5h 左右，將混凝土表面進行找平，并在混凝土初凝前用木盒打磨壓實三遍，以閉合收水裂縫。

h 實行信息化施工，在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)先埋設(shè)測溫元件，及時監(jiān)測大體積混凝土澆筑溫度以及澆筑層的溫升變化、內(nèi)外溫差、降溫速度等，計算實際溫度應(yīng)力是否滿足要求，并確定混凝土的保溫措施是否需要調(diào)整。

i混凝土終凝后，根據(jù)計算及時對混凝土進行保溫養(yǎng)護。在混凝土終凝后，對其上表面灑水潤濕及時使用兩層塑料薄膜和兩層麻袋覆蓋，并根據(jù)實際溫差情況決定是否增加覆蓋層，同時在保溫期間經(jīng)常檢查混凝土是否需補充水份。混凝土側(cè)面用兩層麻袋覆蓋，以減少空氣對流，達到混凝土側(cè)面保溫調(diào)控的目的。

j 在混凝土表面保護層內(nèi)埋入 Фl4@ 50 的冷拔焊接鋼絲網(wǎng)片，控制混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。

3 分析

a 3×300 t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土采用整體澆筑將不可避免地產(chǎn)生有害裂縫。而采用“分塊跳倉”后，每一塊體的最大整澆長度均不超過 46 m，完全避免了產(chǎn)生有害裂縫。

b 經(jīng)濟分析: 由于采用“分塊跳倉法”澆筑，與傳統(tǒng)整體澆筑方法相比，主要增加了兩道分倉縫處模板安裝和分倉縫處雜物清理等費用。分倉縫處模板材料費:

型鋼骨架: 1 t × 2600 元 = 2600 元

c Фl4 冷拔鋼絲網(wǎng): 520 m2× 60 元 = 31200 元

分倉縫處模板安裝費:

4 工日× 100 元/工日=400 元

分倉縫處雜物清理費:

8 工日× 80 元/工日 = 640 元

合計增加: 34840 元

同時，采用 60 d 強度節(jié)約水泥費用:

(250 －235) kg/m3÷ 1000×260 元/t×14000m3= 54600 元

實際降低成本: 54600－31200 =23400 元

4 結(jié)束語

結(jié)合某轉(zhuǎn)爐工程的具體情況，經(jīng)計算、分析探討，確定并實施了“分塊跳倉、抗放結(jié)合”的施工方案，解決煉鋼工程轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)澆筑過程中裂縫控制的實際問題。同時，也解決了同類型轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)無有害裂縫施工技術(shù)難題，既保證了工程質(zhì)量，又降低了成本。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。