李健羽
摘要: 本文結(jié)合工程實(shí)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(hào): TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)
在3×300 t 轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)大體積混凝土施工過(guò)程中,合理地對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行分塊,采用“分塊跳倉(cāng)”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(duì)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(shí),解決了同類型轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)無(wú)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(jiǎn)單易行、安全可靠、可操作性強(qiáng)。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(xiàng)目的不斷增加,設(shè)計(jì)與施工都在不斷地探索與進(jìn)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(cāng)施工方法,例如: 寶鋼的 5000 mm 軋機(jī)、上鋼一廠1780 mm 軋機(jī)、武鋼 2250 mm 軋機(jī)、沙鋼 5000 mm軋機(jī)工程等,都運(yùn)用了跳倉(cāng)法進(jìn)行施工。其技術(shù)特點(diǎn)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(guò)大約 10d 的應(yīng)力釋放與收縮完成,再將分塊的個(gè)體連成整體,稱之為跳倉(cāng)法。一般考慮到一個(gè)流水段能力及完成工部時(shí)間,來(lái)組織施工。依靠抗拉強(qiáng)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(jì)配筋率,更改原有的設(shè)計(jì),加大工程投資,并存在很大的裂縫控制風(fēng)險(xiǎn)?!胺謮K跳倉(cāng)、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(guò)程中,合理地對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行分塊,采用“分塊跳倉(cāng)”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(duì)混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力,采用“抗放結(jié)合”的方法,同時(shí)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(xiàng)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(tái)、安裝 2 臺(tái)采用頂?shù)讖?fù)合吹,計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)控制,最大出鋼量: 320 t/爐,是具有世界先進(jìn)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(zhǎng)×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(dòng)支座基礎(chǔ)?;A(chǔ)底板標(biāo)高為▽- 6.000~▽-3.000,混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(fēng)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(cāng)、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(shí)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(cāng)縫,將基礎(chǔ)底板分成長(zhǎng)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(duì)完整。
圖 1 垂直分倉(cāng)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(cè)溫探頭布設(shè)→分塊跳倉(cāng)縫設(shè)置→“分塊跳倉(cāng)、抗放結(jié)合”法澆筑混凝土→混凝土測(cè)溫控制及養(yǎng)護(hù) → 混凝土基礎(chǔ)驗(yàn)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(shí)利用混凝土后期( 60 d) 強(qiáng)度進(jìn)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(cāng),抗放結(jié)合”法澆筑混凝土?xí)r,對(duì)每塊混凝土澆筑采用“斜面薄層分層法”由一端向另一端進(jìn)行,減少每次澆筑長(zhǎng)度和蓄熱量,增加散熱面,防止水化熱的過(guò)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(qiáng)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(jī)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(dòng)器。每層混凝土振搗過(guò)程中,混凝土表面的泌水應(yīng)及時(shí)處理。
f 在混凝土初凝前,對(duì)基礎(chǔ)頂面混凝土進(jìn)行二次振搗,提高混凝土密實(shí)度,增強(qiáng)基礎(chǔ)頂面混凝土抗拉強(qiáng)度。
g 混凝土澆至頂面后 4~ 5h 左右,將混凝土表面進(jìn)行找平,并在混凝土初凝前用木盒打磨壓實(shí)三遍,以閉合收水裂縫。
h 實(shí)行信息化施工,在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)先埋設(shè)測(cè)溫元件,及時(shí)監(jiān)測(cè)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(jì)算實(shí)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(jì)算及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。在混凝土終凝后,對(duì)其上表面灑水潤(rùn)濕及時(shí)使用兩層塑料薄膜和兩層麻袋覆蓋,并根據(jù)實(shí)際溫差情況決定是否增加覆蓋層,同時(shí)在保溫期間經(jīng)常檢查混凝土是否需補(bǔ)充水份。混凝土側(cè)面用兩層麻袋覆蓋,以減少空氣對(duì)流,達(dá)到混凝土側(cè)面保溫調(diào)控的目的。
j 在混凝土表面保護(hù)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(cāng)”后,每一塊體的最大整澆長(zhǎng)度均不超過(guò) 46 m,完全避免了產(chǎn)生有害裂縫。
b 經(jīng)濟(jì)分析: 由于采用“分塊跳倉(cāng)法”澆筑,與傳統(tǒng)整體澆筑方法相比,主要增加了兩道分倉(cāng)縫處模板安裝和分倉(cāng)縫處雜物清理等費(fèi)用。分倉(cāng)縫處模板材料費(fèi):
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(cāng)縫處模板安裝費(fèi):
4 工日× 100 元/工日=400 元
分倉(cāng)縫處雜物清理費(fèi):
8 工日× 80 元/工日 = 640 元
合計(jì)增加: 34840 元
同時(shí),采用 60 d 強(qiáng)度節(jié)約水泥費(fèi)用:
(250 -235) kg/m3÷ 1000×260 元/t×14000m3= 54600 元
實(shí)際降低成本: 54600-31200 =23400 元
4 結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合某轉(zhuǎn)爐工程的具體情況,經(jīng)計(jì)算、分析探討,確定并實(shí)施了“分塊跳倉(cāng)、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(guò)程中裂縫控制的實(shí)際問(wèn)題。同時(shí),也解決了同類型轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)無(wú)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(qǐng)以PDF形式查看。