魏玉璽, 白現(xiàn)革
煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院有限公司(450000)
近年來(lái)隨著中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)和工業(yè)化的飛躍發(fā)展。大體積混凝土基礎(chǔ)越來(lái)越廣泛的被采用。特別是對(duì)于對(duì)上部承載重型工藝設(shè)備和油氣罐的的大體積混凝土基礎(chǔ),施工方案的確定及實(shí)施對(duì)于工程施工質(zhì)量起著決定性作用,大體積混凝土基礎(chǔ)少則幾千方,多則幾萬(wàn)方,結(jié)構(gòu)截面大,水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用,由此產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因,為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度等方面全面考慮,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采取措施,筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)歷,具體結(jié)合安徽三星化工1×30 000 m3甲醇罐基礎(chǔ)的情況,總結(jié)以下幾點(diǎn)施工經(jīng)驗(yàn)。
安徽三星化工1×30 000m3甲醇罐基礎(chǔ)工程位于安徽省渦陽(yáng)縣三星化工生產(chǎn)廠區(qū)以北的渦河岸邊,該工程是安徽全省最大的單體混凝土基礎(chǔ)工程(6 313m3)?;A(chǔ)由兩個(gè)圓形筏板組成,總高度3.8 m,其中底部圓形筏板直徑49 m,高2.2 m,上部圓形筏板直徑44.5 m,高1.6 m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。
1)建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位共同組建了質(zhì)量管理小組,并進(jìn)行圖紙會(huì)審,提出了在底部圓形筏板中間厚度處設(shè)置直徑Φ12 mm、間雙向距150 mm溫度筋的建議,被設(shè)計(jì)單位采納。
2)質(zhì)量管理小組主要成員具有較豐富的類似工程的工作經(jīng)歷。
3)與外加劑(CMA)供應(yīng)單位、商品混凝土供應(yīng)單位、基礎(chǔ)開(kāi)挖邊坡支護(hù)施工等分包單位密切配合,獲得相關(guān)的技術(shù)支持。
4)本小組在活動(dòng)中,與有關(guān)專家建立聯(lián)系,以便于疑難問(wèn)題的及時(shí)解決。
5)充分了解和調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)情況,查閱參考相關(guān)資料。
1)面對(duì)如此大的一個(gè)圓形混凝土基礎(chǔ),且基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋含量較少,如何進(jìn)行施工成為保證混凝土質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位共同參與方案的討論,系統(tǒng)的提出了影響大體積混凝土施工質(zhì)量的重要問(wèn)題:①采用何種方式進(jìn)行混凝土的澆筑;②如何控制混凝土裂縫的結(jié)構(gòu)應(yīng)力;③混凝土澆筑完成后,如何有效的控制混凝土溫度應(yīng)力。
2)針對(duì)以上問(wèn)題,質(zhì)量管理小組人員與外加劑(CMA)供應(yīng)商技術(shù)人員、商品混凝土供應(yīng)站技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)上討論和交流,并對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行考察,多次與大體積混凝土施工方面的專家進(jìn)行交流,查閱相關(guān)資料書(shū)籍與相關(guān)規(guī)范,最終這些影響混凝土施工質(zhì)量的問(wèn)題逐一得到解決。
①根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),基礎(chǔ)混凝土采用全面對(duì)稱分段分層斜面循環(huán)澆筑,每層澆筑厚度0.4m,使用3臺(tái)泵車(chē)從四周向中心方向澆筑,在第一層混凝土初凝之前進(jìn)行第二層混凝土的澆筑,如此逐層階梯式循環(huán)進(jìn)行。施工項(xiàng)目部對(duì)此進(jìn)行了周密部署,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)和攪拌站的管理,與商品混凝土攪拌站結(jié)合,保證混凝土的連續(xù)供應(yīng),第一段連續(xù)澆筑3 317 m3混凝土(基礎(chǔ)下部2.2m),第二段連續(xù)澆筑2 238 m3混凝土(基礎(chǔ)上部1.6m);
②結(jié)合規(guī)范與設(shè)計(jì)要求,管理人員對(duì)原材料進(jìn)行把關(guān),嚴(yán)格控制砂、石細(xì)度及含泥量,控制粉煤灰的細(xì)度和摻入量,并采用新型材料,在混凝土中摻入膠凝材料用量6%~8%的高效膨脹抗裂劑(CMA),以補(bǔ)償混凝土在凝固中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力,從而避免了因混凝土內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。在每次澆筑時(shí)采用二次振搗工藝,澆筑后對(duì)混凝土表面采取二次抹壓處理,從而提高了混凝土的抗拉強(qiáng)度;
③為控制混凝土的溫度應(yīng)力,該工程采用混凝土內(nèi)降溫、外保溫的雙重控制。因大體積混凝土內(nèi)部水化熱較大,造成混凝土內(nèi)部應(yīng)力較高,極易產(chǎn)生裂縫,針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題,施工過(guò)程中采用砼摻加拋毛石的方法,既減少了混凝土的用量又降低砼的內(nèi)部水化熱。由于本工程混凝土截面尺寸較大,在常規(guī)摻加毛石用量5%~8%(混凝土體積)的基礎(chǔ)上,增加毛石用量至混凝土體積的12%,即保證了混凝土強(qiáng)度又節(jié)省了混凝土用量,且有效降低了混凝土內(nèi)部的水化熱。在混凝土內(nèi)部預(yù)埋循環(huán)鍍鋅鋼管(直徑Φ48 mm,間距1 500 mm)和測(cè)溫管,在混凝土表面覆蓋養(yǎng)生布及保溫棉被;循環(huán)水管分四層,每層4個(gè)回路共16個(gè)回路進(jìn)行布置,每層間距不大于700mm,并用直徑Φ25mm的鋼筋馬鐙保證鋼管位置,在混凝土澆筑完成12小時(shí)后,根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)溫,并做好記錄,循環(huán)水管進(jìn)行通水冷卻,表面覆蓋養(yǎng)護(hù),從而保證混凝土里表溫差不大于25℃,表面與大氣溫差不大于20℃。
根據(jù)以上情況,及時(shí)適時(shí)提出了大體積混凝土專項(xiàng)施工方案,并征得了建設(shè)和監(jiān)理單位的廣泛肯定。
經(jīng)過(guò)本次大體積混凝土方案實(shí)施,克服了大體積混凝土施工中可能出現(xiàn)的有害裂縫問(wèn)題,達(dá)到了預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo),獲得了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn),為精品工程的創(chuàng)建奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于本工程在工程建設(shè)中所處的重要地位及質(zhì)量管理小組在工程中嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的管理態(tài)度和方法,成績(jī)顯著。贏得了建設(shè)、設(shè)計(jì)單位和當(dāng)?shù)卣母叨荣潛P(yáng)和一致好評(píng),多次到工地視察,并推薦其他施工單位到工地參觀學(xué)習(xí),起到了良好的示范效應(yīng)。
4.3.1 采用普通混凝土的方法進(jìn)行施工
表1
4.3.2 采用摻加拋毛石的方法進(jìn)行施工
兩種方案比較,第2種方案節(jié)省費(fèi)用:
表2
通過(guò)本次大體積混凝土專項(xiàng)方案的實(shí)施,得出以下結(jié)論:1)大體積混凝土施工是一項(xiàng)涉及技術(shù)專業(yè)性較強(qiáng)的重要分項(xiàng)工程。正式施工前必須制定科學(xué)合理的施工方案,只要在施工過(guò)程中掌握關(guān)鍵的施工要點(diǎn)并嚴(yán)格要求,施工難度就會(huì)降低。2)工程的建設(shè)離不開(kāi)各參建單位的廣泛支持,特別是一些新工藝、新技術(shù)的采用更是如此,只有這樣才能實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。
[1]建筑施工手冊(cè)(第四版)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2]GB50496-2009,大體積混凝土施工規(guī)范[S].
[3]SH 3510-2000,石油化工設(shè)備混凝土基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].