火電廠大體積混凝土施工探析

王慶平 （中國電建集團核電工程有限公司，山東 濟南 250010）

火電廠在混凝土施工中會遇到各種復雜的情況，尤其是大體積混凝土施工技術要求較高，裂縫防控問題最為突出，只要混凝土結構上存在有害裂縫，必然會影響火電廠基礎結構的耐久性和使用壽命，危及全局安全、整體效益。所以在施工過程中必須防止混凝土裂縫的出現(xiàn)，這不僅要從施工技術上滿足要求，還要做好安全與質(zhì)量方面的保障工作，提高大體積混凝土施工效益。

1 火電廠大體積混凝土施工技術措施

1.1 混凝土制備技術

在配制火電廠大體積混凝土時，應選擇礦渣水泥，因為其水化熱較低，同時選用5～31.5mm連續(xù)級配的中粗砂、石子等材料，確保設計強度、泵送坍落度、和易性等滿足要求的前提下,盡可能控制水灰比，減少水泥用量。選擇外加劑時應使用減水性能較強且具備微膨脹性能的外加劑，讓大體積混凝土擁有溫度收縮補償能力。設計配合比時則要參照該火電廠大體積混凝土結構特征、澆筑工藝、施工季節(jié)等，并考慮對坍落度的影響。

在攪拌大體積混凝土時必須嚴格執(zhí)行設計好的配合比，嚴格控制進場的砂石材料的含泥量，通過水洗確保石子含泥量小于1%，砂子含泥量小于2%；當滿足出機入模的溫度要求時，冬季施工應注意控制攪拌混凝土所用熱水的溫度，盡可能降低其入模溫度，夏季施工應使用深井水攪拌混凝土，提前覆蓋石子、砂子等原材料，預防陽光暴曬；為確保均勻攪拌大體積混凝土，每一盤混凝土投料之后攪拌時間應超過100s；針對火電廠基礎混凝土澆筑方量大，需要連續(xù)澆筑的部位，應準確充足的水泥、石子、砂子和外加劑等，使其提前進場，澆筑之前散裝水泥需充分冷卻；在施工之前要對攪拌大體積混凝土的機械進行檢修和保養(yǎng)，開始澆筑之后確保供應速度，預防因混凝土不足出現(xiàn)施工冷縫；從攪拌機里卸出大體積混凝土時應及時將其運輸?shù)綕仓攸c，運輸環(huán)節(jié)防止其發(fā)生離析、坍落度變化、初凝、水泥漿流失等現(xiàn)象，如果有離析應在澆筑之前再次拌和，均勻之后才能入模。

1.2 混凝土澆筑振搗技術

盡量避免在高溫天氣澆筑大體積混凝土，施工當天的氣溫最好不超過30℃；澆筑大體積混凝土時必須保持連續(xù)性，底板混凝土分別使用2臺輸送泵進行平行后退式澆筑，由兩個搗固組分別跟隨泵車的澆筑方向向前推進。當然，混凝土具有流動性，插入振搗器之后可以斜向流淌5～6m，應根據(jù)斜面分層法和薄層澆筑、循序推進、一次到頂?shù)某绦蜻M行澆筑、振搗，并且每一層混凝土的澆筑厚度不能超過5m，保證混凝土均勻上升，預防高差過大。澆筑上下層混凝土間隔的時間不能遲于混凝土初凝之前，消除冷縫[1]。這種混凝土自然流淌出現(xiàn)斜坡的澆筑技術可以更好地適應火電廠大體積混凝土泵送施工工藝，提高泵送效率，防止混凝土出現(xiàn)裂縫,提高混凝土質(zhì)量。

在振搗時，該火電廠使用二次振搗技術，按照混凝土泵送時形成的自然坡度，在每一個澆筑帶的前方與后方分別布置振搗器，第一道振搗器在混凝土卸料點，搗實上部結構混凝土，第二道振搗器布置在混凝土坡腳處，搗實下部混凝土。隨著大體積混凝土澆筑施工不斷向前推進，振搗器應跟上，保證整體施工質(zhì)量。在振搗時要嚴格控制時間與插入深度，且振搗區(qū)的上下層搭接范圍為50～100mm，插點必須均勻。每完成一段振搗就要用鐵鍬將其攤平、拍實，已經(jīng)澆筑好的混凝土在達到振動界限之前要進行二次振搗，排除混凝土因沁水在水平鋼筋下部、粗骨料部位等出現(xiàn)的空隙，增強混凝土和鋼筋的握裹力，避免因混凝土沉落出現(xiàn)裂縫，從而減少內(nèi)部微裂，提高大體積混凝土的抗拉強度、密實性，減少收縮，增強抗裂性。在二次振搗中還應快插慢拔，先讓運轉的振動棒憑借自身重力進入混凝土振搗，再小心將其拔出。把握好每一個插點的時間，通常是20～30s，讓混凝土恢復塑性，自行閉合，不會留下孔穴。該時間過長容易引起離析，過短則不容易搗實。

在大體積混凝土澆筑振搗施工中，通常會使用熱電偶電子測溫儀測量混凝土的溫度，應在澆筑之前布設測溫點，每一個點都要埋設測溫探頭，測量不同部位的混凝土溫度值。測溫時間間隔是根據(jù)大體積混凝土溫度下降或上升的時段確定的，要求每天都要檢查測溫記錄，及時發(fā)現(xiàn)問題，妥善調(diào)整。

1.3 混凝土養(yǎng)護技術

按照相關資料顯示，大體積混凝土很容易在兩個階段產(chǎn)生裂縫，一個是澆筑混凝土之后的溫升階段，由于混凝土表面和內(nèi)部的溫差過大，導致表面出現(xiàn)較大拉應力，造成混凝土表面裂開；另一個是混凝土的降溫階段，由于內(nèi)部降溫速度很快，導致內(nèi)部出現(xiàn)較大拉應力，最終在內(nèi)部形成貫穿性裂縫。所以在火電廠大體積混凝土施工中，澆筑混凝土之后加強養(yǎng)護是控制其出現(xiàn)裂縫的重要部分[2]。在養(yǎng)護過程中應覆蓋保溫材料，延緩大體積混凝土表面的溫度散失，對澆筑塊體的表里溫差以及降溫速度進行控制，進而控制澆筑塊體內(nèi)部裂縫與表面裂縫的形成。

而這還涉及到對大體積混凝土溫度應力和保溫養(yǎng)護材料厚度的計算。在大體積混凝土施工中應核算其溫度應力，如果核算結果不能滿足設計要求，就應調(diào)整現(xiàn)場施工技術措施，保證滿足控制溫度應力的要求。并且在養(yǎng)護環(huán)節(jié)要計算養(yǎng)護材料的厚度，選擇覆蓋養(yǎng)護材料的最佳厚度，保證大體積混凝土內(nèi)外溫差不超過規(guī)定范圍。

2 火電廠大體積混凝土施工保障策略

2.1 安全保障

在火電廠大體積混凝土泵送施工中，輸送管道的支架搭設必須牢固，根據(jù)要求在縱向與橫向上綁扎剪刀撐[3]。該泵送支架只能用于架起輸送混凝土的管道，不能運輸其他物資；輸送管道不能有孔洞、凹坑、裂縫等缺陷，并預防和鋼筋、模板等直接接觸；針對施工用電，應使用四芯電纜或軟線作為動力線，將其臨時綁扎到木桿上，且木桿位置不能影響施工操作，同時設置好木電閘箱，嚴禁隨意在鋼筋上拉扯電線，避免漏電；在夜間施工一般要使用手把燈，應用36V安全電源。

2.2 質(zhì)量保障

為減小該火電廠基礎底板水平地基阻力，應在底板混凝土與墊層中間設置一個油氈隔離滑動層；使用礦渣水泥，并摻入適量粉煤灰，減少單位水泥用量；控制大體積混凝土澆筑溫度，減小其入模溫度，以便降低大體積混凝土的隔熱溫升、內(nèi)外溫差（不超過25℃），預防早期開裂；處理大體積混凝土的表面時應做到三壓三平，基于機械搗實嚴格控制標高，用長刮尺把混凝土刮平，并通過滾筒反復碾壓，最終在混凝土初凝之前將其壓實、整平；在大體積混凝土的內(nèi)部預埋降溫水管，內(nèi)降外保，有效控制內(nèi)外溫差，防止出現(xiàn)裂縫。

3 結語

總而言之，裂縫控制問題是火電廠大體積混凝土施工的關鍵，要通過各種技術與策略降低其水化熱，減小內(nèi)外溫差，控制裂縫。隨著火電事業(yè)的不斷發(fā)展，大型獨立基礎尤其是火電廠煙囪基礎、汽機基礎、鍋爐等基礎都需要澆筑大體積混凝土，加強對裂縫的控制，確保施工的安全與質(zhì)量，為火電廠大體積混凝土施工提供寶貴經(jīng)驗和可靠依據(jù)，持續(xù)優(yōu)化施工。