米拉多項(xiàng)目大型球磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制技術(shù)

曹建錄

(中國黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 新巴爾虎右旗 021400)

米拉多項(xiàng)目大型球磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制技術(shù)

曹建錄

(中國黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 新巴爾虎右旗 021400)

針對中鐵建銅冠投資有限公司厄瓜多爾Ecuacorriente S.A公司(簡稱ECSA)米拉多項(xiàng)目磨礦廠房球磨機(jī)基礎(chǔ)在施工過程中的質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)行了簡要闡述，從方案優(yōu)選、腳手架搭設(shè)、模板選用加固、鋼筋制作安裝、預(yù)埋螺栓安裝加固、大體積混凝土澆筑、混凝土降溫養(yǎng)護(hù)措施、施工縫留置和處理等方面提出了一些具體的施工質(zhì)量控制技術(shù)。

質(zhì)量控制； 方案優(yōu)選； 模板加固； 降溫措施

1 前言

在現(xiàn)代化大型礦山建設(shè)項(xiàng)目中，半自磨機(jī)、球磨機(jī)是礦山工藝流程中重要的核心設(shè)備。磨機(jī)安裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)流程運(yùn)行指標(biāo)，同樣半自磨機(jī)、球磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量是施工項(xiàng)目中的重要環(huán)節(jié)，磨機(jī)基礎(chǔ)一般設(shè)計(jì)均為大體積混凝土，按設(shè)計(jì)要求分一次或兩次澆筑完成。厄瓜多爾科里安特公司米拉多項(xiàng)目磨礦廠房球磨機(jī)基礎(chǔ)屬于超大體積混凝土，施工難度非常大。如果控制不好，很容易出現(xiàn)混凝土表面裂縫、預(yù)埋螺栓位置偏移等致命質(zhì)量事故，因此如何控制基礎(chǔ)混凝土的施工質(zhì)量顯得尤為重要。

2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

球磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要是原材料控制、施工措施控制、鋼筋制安質(zhì)量控制、模板安裝質(zhì)量控制、大體積混凝土施工過程控制、預(yù)埋螺栓(預(yù)埋套筒)安裝質(zhì)量控制等。每道工序均是球磨機(jī)基礎(chǔ)工程施工的關(guān)鍵，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，都會(huì)影響整體基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。這就要求施工單位必須嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的施工方案執(zhí)行，抓住工程施工各環(huán)節(jié)的控制要點(diǎn)，有序地開展過程質(zhì)量控制，確保各個(gè)工序有序銜接。中國十五冶金建設(shè)集團(tuán)作為多年從事礦山施工的大型企業(yè)，具有豐富的國內(nèi)外礦山工程施工經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)單位ECSA也充分認(rèn)識到磨機(jī)基礎(chǔ)施工的重要性，提前5個(gè)多月就著手球磨機(jī)基礎(chǔ)施工的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，組織工程管理各方對球磨機(jī)基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案進(jìn)行多次反復(fù)討論和研究論證，并針對球磨機(jī)基礎(chǔ)施工成立了磨機(jī)基礎(chǔ)施工領(lǐng)導(dǎo)小組，對各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制措施提出了詳細(xì)要求。

3 控制方法

(1)施工原材料的控制。進(jìn)場的鋼筋必須有出廠合格證，并在監(jiān)理、業(yè)主的見證下取樣送檢，檢驗(yàn)合格后方可使用。

(2)模板工程的控制。為保證工程外觀質(zhì)量，模板選用外觀質(zhì)量好、彈性強(qiáng)度大的優(yōu)質(zhì)模板，保證施工過程動(dòng)態(tài)荷載要求。

(3)混凝土工程控制。編制混凝土專項(xiàng)施工方案，從混凝土澆注過程、降溫、養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。

(4)螺栓及預(yù)埋套筒安裝質(zhì)量控制。螺栓及預(yù)埋套筒安裝固定，采用專用新型固定架進(jìn)行固定，確?；炷翝仓^程中標(biāo)高位置不發(fā)生位移偏差。

4 球磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制技術(shù)的應(yīng)用

4.1 工程簡述

厄瓜多爾米拉多銅礦2 000萬t/a采選項(xiàng)目，建設(shè)單位是中鐵建銅冠投資有限公司在厄瓜多爾成立的ECSA公司，設(shè)計(jì)單位為中國恩菲工程技術(shù)有限公司，監(jiān)理單位是江西瑞林建設(shè)監(jiān)理有限公司。 選礦廠磨礦廠房共有2臺(tái)φ10.97m×5.4m半自磨機(jī)及2臺(tái)φ7.9m×13.6m球磨機(jī)，是目前南美洲礦山企業(yè)處理礦量最大的磨礦設(shè)備，設(shè)備基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土，基礎(chǔ)底板及柱體采用C30混凝土，基礎(chǔ)全部采用HRB400鋼筋。其中半自磨機(jī)混凝土總方量2 812m3，基礎(chǔ)總高度17.61m，底板尺寸18.116m(長)×17.6m(寬),基礎(chǔ)底標(biāo)高-3.5m，預(yù)埋螺栓套管30件，預(yù)埋螺栓40根，預(yù)埋鐵件294塊。球磨機(jī)混凝土總方量2 919m3，基礎(chǔ)總高度12.23m，底板尺寸26.84m (長)×17.646m(寬),基礎(chǔ)底標(biāo)高-3.0m,預(yù)埋螺栓套管52件，預(yù)埋螺栓48根，預(yù)埋鐵件150塊。

施工難點(diǎn)：基礎(chǔ)高度大，配筋量小，保證模板垂直度、整體剛度難度大；基礎(chǔ)混凝土量大，混凝土水化熱控制難度大；預(yù)埋件、預(yù)埋螺栓、預(yù)留孔數(shù)量多，且預(yù)埋螺栓套筒體積大、重量大，保證設(shè)計(jì)要求預(yù)埋精度難度大；基礎(chǔ)頂面平臺(tái)數(shù)量多，保證平臺(tái)平面尺寸、標(biāo)高、軸線準(zhǔn)確度難度大。

4.2 方案優(yōu)選

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，半自磨機(jī)、球磨機(jī)基礎(chǔ)混凝土要求一次澆筑完成，但根據(jù)現(xiàn)場資源條件及施工難度，一次澆筑存在很多安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，采取措施后也可按底板、上部柱體兩次澆筑，兩種方案優(yōu)選對比如下。

4.2.1 一次澆筑方案分析

(1)一次澆筑優(yōu)點(diǎn): 不留施工縫，不需要增加層間插筋。

(2)缺點(diǎn): 基礎(chǔ)柱體模板支設(shè)、加固困難，需搭設(shè)底撐，下端5m高需采用型鋼加固；因內(nèi)腳手架高，僅靠底部100mm厚墊層做支撐面較薄弱，為保證整體剛度及穩(wěn)定性，需設(shè)大量型鋼框架加固；一次澆筑混凝土方量大，水化熱控制難度大，底板需增設(shè)一層循環(huán)冷卻水管；內(nèi)外腳手架、基礎(chǔ)柱體模板無可靠支撐點(diǎn)，腳手架及模板變形風(fēng)險(xiǎn)增大；一次澆筑，按2臺(tái)泵車計(jì)算，作業(yè)時(shí)間長達(dá)40h，很難保證澆筑設(shè)備中途不損壞，同時(shí)底板混凝土未完全凝固，在澆筑上部混凝土?xí)r存在混凝土流動(dòng)帶動(dòng)模板變形及預(yù)埋件偏移的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.2 兩次澆筑方案分析

(1)兩次澆筑優(yōu)點(diǎn):基礎(chǔ)底板澆筑后，可形成柱體施工平臺(tái)，作為上部腳手架搭設(shè)、模板支設(shè)的支撐面，降低施工控制難度，為保證質(zhì)量提供有利條件；可減少混凝土連續(xù)澆筑量，適當(dāng)降低混凝土水化熱控制難度，降低澆筑設(shè)備損壞概率，從而保證混凝土施工質(zhì)量；兩次澆筑不需設(shè)吊模，大大減小模板、腳手架施工難度，更好地確保預(yù)埋件施工精度，從而保證設(shè)備安裝質(zhì)量；兩次澆筑施工難度可大為降低，施工措施較少，施工成本相對較低。

(2)兩次澆筑缺點(diǎn): 在底板以上300mm處形成一道施工縫，在初凝后及下次澆筑前需處理；增加施工縫范圍內(nèi)豎向預(yù)留插筋，底板內(nèi)增加拉固鋼筋網(wǎng)。

根據(jù)以上分析，將兩種方案經(jīng)過多次對比討論，最終經(jīng)過中國恩菲工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)核算同意，選擇兩次澆筑作為半自磨機(jī)、球磨機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工方案。

4.3 質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)(以球磨機(jī)基礎(chǔ)為例)

4.3.1 磨機(jī)基礎(chǔ)鋼筋工程施工

鋼筋的配料：要嚴(yán)格依據(jù)圖樣要求，確保規(guī)格、彎鉤長度、搭接長度、位置及保護(hù)層的厚度準(zhǔn)確，并要考慮有利于加工安裝，配料時(shí)還要考慮施工需要的附加鋼筋，對于特殊形狀的鋼筋現(xiàn)場放樣配料，每種型號鋼筋配完后進(jìn)行編號，標(biāo)識出使用部位、尺寸、規(guī)格，并分別堆放，防止綁扎時(shí)混亂、誤用。

鋼筋安裝：底板鋼筋要求鋼筋交叉點(diǎn)必須每點(diǎn)綁扎，綁扎應(yīng)牢固，順口應(yīng)交錯(cuò)變換方向，保證鋼筋不移位。為控制基礎(chǔ)底板上層鋼筋的位置，在上下層鋼筋網(wǎng)間設(shè)置支撐馬鐙筋，間距按梅花形布置，縱橫向間距1m。底板鋼筋荷載大，墊塊采用同基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號相同的水泥砂漿墊塊，間距800mm。

4.3.2 磨機(jī)基礎(chǔ)預(yù)埋套管及螺栓的安裝

預(yù)埋螺栓套管安裝前先制作安裝平臺(tái)和固定架，安裝平臺(tái)和固定架與埋件支撐架焊接牢固，然后在安裝平臺(tái)上彈出“十字”線。同時(shí)在套筒底鋼板和螺栓筒頂進(jìn)行分中標(biāo)識。安裝螺栓套管時(shí)先將套筒放入固定架中，并根據(jù)平臺(tái)上的中心線和套筒底板上的中心線進(jìn)行初步就位，然后在固定架上口拉好標(biāo)準(zhǔn)線，根據(jù)上、下中心線和標(biāo)高對螺栓套管中心線、標(biāo)高進(jìn)行精確調(diào)整，調(diào)整時(shí)采用鐵片進(jìn)行臨時(shí)固定，調(diào)整完后，采用鋼筋和型鋼將螺栓套管與固定架焊接固定。螺栓套管端口采用泡沫板封堵牢，且螺栓套管導(dǎo)砂管管口要緊貼模板。

預(yù)埋螺栓安裝采用鋼筋或型鋼支撐架固定。安裝前對螺桿中心線、標(biāo)高精確測量，并在模板上標(biāo)識，然后根據(jù)標(biāo)識拉上標(biāo)準(zhǔn)線。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)線安放螺桿和支撐架，調(diào)中對齊后將螺桿、支撐架焊接牢固。對于相鄰的多個(gè)螺栓，可先將螺栓用鋼板或型鋼組裝成螺栓組，然后安裝。

4.3.3 磨機(jī)基礎(chǔ)模板工程施工

(1)模板選用。基礎(chǔ)底板采用組合鋼模板施工，基礎(chǔ)主體采用面板厚度18mm、彈性模量6 000N/mm2的木膠合板。

(2)模板安裝加固。底板部分采用φ48鋼架管和斜撐加固，主體部分采用50mm×100mm木方、φ48鋼架管加固。模板背楞間距300mm，鋼架管布置間距500mm，模板拐角處鋼架管用扣件鎖緊并增設(shè)防滑扣?？紤]混凝土在澆筑時(shí)處于流動(dòng)狀態(tài)，對模板產(chǎn)生非常大的側(cè)壓力，模板加固采用內(nèi)腳手架與外雙排腳手架雙向支撐加固，由于基礎(chǔ)高度較大，為不發(fā)生漲模現(xiàn)象，設(shè)對拉螺栓對模板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，采用圓鋼φ12加工制作，對拉鋼筋縱向間距為400mm，橫向間距600mm進(jìn)行布置。

4.3.4 磨機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土施工

(1)施工前準(zhǔn)備。磨機(jī)基礎(chǔ)主體部分混凝土澆筑量為2 209m3，屬超大體積混凝土。混凝土采用商品泵送混凝土，在澆筑前根據(jù)專項(xiàng)施工方案向所有施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，同時(shí)檢查機(jī)具、材料準(zhǔn)備情況，保證水電供應(yīng)到位，檢查模板、鋼筋、預(yù)留洞等的預(yù)檢和隱蔽項(xiàng)目。檢查安全設(shè)施、勞動(dòng)力配備是否妥當(dāng)，能否滿足澆筑速度的要求。采用2臺(tái)泵車同時(shí)澆筑，混凝土澆筑速度約80m3/h，連續(xù)有效澆筑時(shí)間約28h，配置8m3混凝土運(yùn)輸罐車8臺(tái)。

(2)混凝土澆筑。采用全面分層澆筑法，澆筑混凝土先從短邊開始，沿長邊方向進(jìn)行澆筑，下料采用φ160mm雙壁波紋管做串筒，操作人員由上部預(yù)留孔從內(nèi)部滿堂腳手架下到底部移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)作業(yè)，在逐層澆筑過程中，上層混凝土要在下層混凝土初凝前澆筑完畢，每層澆筑厚度為30～40cm。在澆筑過程中，應(yīng)控制混凝土振搗的均勻性和密實(shí)性。

(3)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)采用“內(nèi)降外蓄”的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免混凝土產(chǎn)生大的溫度裂縫。施工單位在專項(xiàng)方案中制定了冷卻降溫措施，內(nèi)部降溫采用循環(huán)冷卻水方式，在混凝土澆筑前埋設(shè)循環(huán)水管，采用φ42×2.5鋼管作為冷卻水管，層距1.2m，共11層，水平間距約1.0～1.4m，每層設(shè)置一個(gè)出水口、一個(gè)進(jìn)水口，鋼管之間連接采用焊接，用內(nèi)部腳手架做支撐，出水口及入水口采用閥門控制流量。澆筑后通循環(huán)冷水，帶走混凝土中水化熱量，達(dá)到降低混凝土內(nèi)部溫度的目的。澆筑完畢，在外部用土工布覆蓋，外加澆熱水方式進(jìn)行蓄熱(可利用循環(huán)水管排出的熱水)，達(dá)到提高混凝土表面溫度的目的。

(4)大體積混凝測溫控制。采用預(yù)埋測溫導(dǎo)線及溫度傳感器，DJC- 2型測溫器測量混凝土溫度。①測溫導(dǎo)線及溫度傳感器埋設(shè)在基礎(chǔ)柱體內(nèi)，布設(shè)7組測溫點(diǎn)，沿混凝土澆筑體厚度方向，每組測溫點(diǎn)按上、中、下分別埋設(shè)3組測溫探頭。埋設(shè)時(shí)豎向設(shè)3根導(dǎo)線，利用基礎(chǔ)內(nèi)滿堂腳手架立桿作為導(dǎo)線支撐，用小木方綁在鋼管上做保護(hù)隔離，然后安裝測溫元件，3個(gè)傳感器的安裝高度分別為：澆筑最低面以上100mm，柱體高度中心，基礎(chǔ)表面以下100mm。②溫度監(jiān)測：前7d按照每間隔2h記錄一次，7d后根據(jù)混凝土實(shí)際溫度差值每4h記錄1次，連續(xù)進(jìn)行測溫記錄時(shí)間不少于14d，測溫記錄交項(xiàng)目總工審閱，發(fā)現(xiàn)局部或整體溫度升高，及時(shí)進(jìn)行人工調(diào)整循環(huán)水流速或調(diào)整基礎(chǔ)面的養(yǎng)護(hù)材料，使混凝土基礎(chǔ)中心溫度與外界溫度的差值不大于25℃。③冷卻水管處理：混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，采用水泥砂漿對冷卻水管進(jìn)行灌漿處理。

4.3.5 施工縫留置和處理

球磨機(jī)、半自磨基礎(chǔ)按底板和上段基礎(chǔ)分兩次施工，為保證基礎(chǔ)抗扭剪強(qiáng)度，對施工縫采取如下構(gòu)造措施。

(1)第一次混凝土澆筑至底板以上300mm，使施工縫避開磨機(jī)基礎(chǔ)上下結(jié)合處最大應(yīng)力部位。

(2)在施工縫范圍內(nèi)豎向滿面埋設(shè)2m長的φ25鋼筋，鋼筋梅花形布置，間距為600mm，上下層各錨固1m；同時(shí)按上、中、下設(shè)置3層φ14水平鋼筋網(wǎng)，鋼筋橫向間距600mm，縱向間距300mm。

(3)混凝土初凝后將接縫處混凝土表面浮漿鑿除，露出混凝土中粗骨料。

(4)澆筑上層混凝土前，在接縫處下層混凝土表面涂刷一層素水泥漿。

5 施工效果

(1)經(jīng)過施工單位、監(jiān)理及業(yè)主幾方努力，對球磨機(jī)基礎(chǔ)施工進(jìn)行了嚴(yán)格的過程控制，因而順利地實(shí)現(xiàn)了磨機(jī)基礎(chǔ)澆筑計(jì)劃，目前，厄瓜多爾科里安特公司米拉多項(xiàng)目磨礦廠房4臺(tái)磨機(jī)基礎(chǔ)施工，通過精心組織，運(yùn)用嚴(yán)密的質(zhì)量控制措施，3臺(tái)基礎(chǔ)已順利完工，第四臺(tái)基礎(chǔ)正在按計(jì)劃施工，磨機(jī)基礎(chǔ)的順利澆筑，為設(shè)備安裝爭取了寶貴的時(shí)間，為整個(gè)項(xiàng)目按計(jì)劃完工邁出堅(jiān)實(shí)的一歩。

(2)磨機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工，通過對腳手架、模板精確設(shè)計(jì)，對預(yù)埋套管、預(yù)埋螺栓位置的精準(zhǔn)控制，有規(guī)律布置對拉螺栓，規(guī)范混凝土施工工藝，保證結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后，達(dá)到表面平整光滑，顏色一致均勻、無質(zhì)量缺陷，保證了磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期質(zhì)量控制的目的。

6 結(jié)語

大型磨機(jī)基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制技術(shù)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的施工技術(shù)，需要各方人員在施工中精心組織，嚴(yán)密施工。施工過程中通過對各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制，最終達(dá)到了很好的效果，值得在今后類似的大體積混凝土施工中推廣。

[1] GB 50204-2015，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] GB 50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[3] JGJ/T10-2011，混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程[S].

Quality control techniques of ball mill foundation construction of Mirador project

The quality control techniques in the construction of ball mill foundation of Mirador mine in Ecuador was introduced. Some specific measures, such as scheme optimization, scaffold erection, formwork selection and reinforcement, reinforcing bar fabrication and installation, embedded blots installation and reinforcement, large volume concrete spouting, concrete cooling and curing, construction joint setting and treatment, were put forward.

quality control; scheme optimization; formwork reinforcement; cooling measures

TU476

B

2017-07-12

曹建錄(1968-)，男，山西陽高人，工程師，從事建筑施工管理工作。