浙江省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司 寧波 315000

1 工程概況

1.1 設(shè)計(jì)概況

重油加工結(jié)構(gòu)調(diào)整改造項(xiàng)目位于寧波鎮(zhèn)海區(qū)蛟川街道中石化鎮(zhèn)海煉化區(qū)域內(nèi)，共包括3 個(gè)裝置項(xiàng)目：210萬(wàn) t/a延遲焦化裝置、焦化氣體回收裝置和相關(guān)系統(tǒng)配套設(shè)施，總占地面積約61 600 m2。焦炭塔位于210萬(wàn) t/a延遲焦化裝置內(nèi)，焦炭塔框架設(shè)計(jì)共分2 層，基礎(chǔ)、首層、2層平臺(tái)厚度分別為2 500 mm、200 mm和2 500 mm，頂板標(biāo)高分別為－2.00 m、+18.00 m和+25.65 m；基礎(chǔ)為滿堂結(jié)構(gòu)、首層平臺(tái)為梁板式結(jié)構(gòu)，2層為大體積混凝土平臺(tái)，即（暗梁）板式結(jié)構(gòu)，平面尺寸16 m×29.5 m；框架平面由6 根大截面超高清水混凝土框架柱（規(guī)格為：2 500 mm×2 500 mm）構(gòu)成，分南北向A-B軸，東西向1-2-3軸布置；該設(shè)備基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，基礎(chǔ)底板下樁基采用TZHb-Z￠S-2221C，計(jì)222 根。2層平臺(tái)上安裝的Ⅲ類壓力容器為焦炭塔（V-001），容器凈重約580 t。

1.2 工程難點(diǎn)分析

（a）重油加工結(jié)構(gòu)調(diào)整改造工程，系2013年寧波市重點(diǎn)工程項(xiàng)目，也是中石化的重點(diǎn)項(xiàng)目，業(yè)主對(duì)該工程質(zhì)量要求非常高，施工場(chǎng)地小、工期緊。

（b）焦炭塔工程的土建混凝土結(jié)構(gòu)屬 “三超”（即超高、超截面、超荷載）設(shè)計(jì)，其混凝土框架柱截面達(dá)到了2 500 mm×2 500 mm，一層柱高15 m，施工難度大，如何保證超高大截面清水柱及其超厚混凝土平臺(tái)的質(zhì)量與安全是該項(xiàng)目施工控制的重點(diǎn)內(nèi)容。

（c）該雙層框架型清水混凝土超高設(shè)備基礎(chǔ)的底板和2層頂板混凝土結(jié)構(gòu)厚度大（達(dá)2 500 mm），屬大體積混凝土，需按大體積混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)要求組織施工。

（d）設(shè)備基礎(chǔ)的清水混凝土需一次澆注成型，直接由結(jié)構(gòu)主體混凝土本身的肌理、質(zhì)感和精心設(shè)計(jì)施工的禪縫和對(duì)拉螺栓孔等組合而形成的一種自然狀態(tài)裝飾面。

2 施工方案[1-3]

2.1 方案制定需考慮的因素

（a）為求達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)與外觀裝飾藝術(shù)統(tǒng)一的建造技術(shù)，由模板拼縫形成的禪縫，必須綜合考慮模板的規(guī)格、施工安排、飾面效果等，模板拼縫不嚴(yán)密、模板側(cè)邊不平整、 相鄰模板厚度不一致等問(wèn)題都會(huì)造成拼接縫處漏漿或錯(cuò)臺(tái)，從而影響禪縫觀感質(zhì)量。

（b）為有效控制截面尺寸，采用對(duì)拉螺栓加固，穿柱（或梁）套筒要加定位堵頭以保證穿墻孔眼的位置嚴(yán)密、防止漏漿，又要排布整齊，考慮其外觀效果。

（c）為保證清水混凝土表面平整光滑，色澤均勻，棱角分明等表面觀感一致，質(zhì)感自然的效果，整個(gè)設(shè)備基礎(chǔ)施工中水泥應(yīng)為同一廠家、同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)、同一批號(hào)，才能保證混凝土最終美觀度。

（d）施工安全方面必須按規(guī)定設(shè)計(jì)和編制雙層框架型清水混凝土設(shè)備基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案。

2.2 制定專項(xiàng)方案

制定雙層框架型清水混凝土設(shè)備基礎(chǔ)的專項(xiàng)施工方案：擬為焦炭塔框架梁、柱專門定制一套定型組合鋼模，配套高強(qiáng)度螺栓、槽鋼加固以提高混凝土表面成型質(zhì)量，滿足焦炭塔結(jié)構(gòu)的混凝土工程達(dá)到清水混凝土的要求；為防大截面柱在設(shè)備安裝過(guò)程中發(fā)生碰撞導(dǎo)致缺棱掉角現(xiàn)象，擬在柱的四角預(yù)埋150 mm×12 mm角鋼進(jìn)行護(hù)角；對(duì)于基礎(chǔ)底板及2層平臺(tái)超層厚結(jié)構(gòu)施工時(shí)須按大體積混凝土施工要求采取如電子測(cè)溫及保溫等相關(guān)措施；項(xiàng)目的支撐體系須經(jīng)專門設(shè)計(jì)與計(jì)算，確保支撐體系的整體剛度與穩(wěn)定性；專項(xiàng)施工方案須經(jīng)專家認(rèn)證后方可付諸實(shí)施。

3 工程實(shí)施[4-8]

3.1 工藝流程

編制專項(xiàng)施工方案→專家認(rèn)證（通過(guò)后）→基礎(chǔ)扎筋及預(yù)埋件、支模、隱檢、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)→搭設(shè)（1層）專門支撐體系及外腳手架（同步跟上）→分段綁扎（1層）柱筋、隱檢、包模、澆筑混凝土→（1層）平臺(tái)、梁底模、扎筋、澆筑平臺(tái)混凝土、養(yǎng)護(hù)→搭設(shè)（2層）支撐體系→分段綁扎（2層）柱筋、隱檢、支模、澆筑混凝土→支（2層）大體積混凝土平臺(tái)及梁模、扎筋、預(yù)埋件、隱檢、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)等

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 測(cè)量放線

（a）基礎(chǔ)的定位及放線，利用全站儀進(jìn)行。

（b）模板測(cè)設(shè)采用經(jīng)緯儀和傳統(tǒng)的線錘相結(jié)合的控制辦法，即柱模板安裝前，柱腳四周以1∶2水泥砂漿找平，彈出縱橫雙向通軸線，并彈出每個(gè)柱腳位置縱向和橫向軸線及柱腳平面中心線。

3.2.2 鋼筋綁扎

柱筋為每邊2 排20 根Φ32 mm（三級(jí)鋼）鋼筋，2層平臺(tái)暗梁筋（三級(jí)鋼）上排84 根Φ28 mm鋼筋，下排158 根Φ28 mm鋼筋等豎向及水平連接，采用大直徑鋼筋直螺紋套筒連接技術(shù)，其接頭位置需錯(cuò)開(kāi)，即同一截面的鋼筋接頭面積應(yīng)小于該截面總面積的50%。

3.2.3 支模工程

（a）超高大截面柱支模工作1層分3 次進(jìn)行，2層則2次到頂完成。

（b）為滿足焦炭塔結(jié)構(gòu)的混凝土工程達(dá)到清水混凝土的要求，在焦炭塔鋼制定型柱模用厚3 mm鋼板，背立面縱向及四周采取間距400 mm的70 mm×70 mm×8 mm角鋼加固；焦炭塔柱模水平方向四周則用22#槽鋼作圍檁加固，22#槽鋼168 根，每根長(zhǎng)3 140 mm；每根開(kāi)4Φ25 mm孔，用4 根Φ22 mm對(duì)拉螺桿拉支，共計(jì)336 根，每根長(zhǎng)3 200 mm，方墊片80 mm×80 mm×10 mm，計(jì)1 300 塊；焦炭塔鋼制定型柱模上下節(jié)之間則用70 mm×70 mm×8 mm角鐵及Φ12 mm螺栓連接與加固。

（c）垂直度應(yīng)用經(jīng)緯儀校核；平整度則在設(shè)備基礎(chǔ)四周外沿拉通線校正，柱模用22#槽鋼作圍檁環(huán)箍；施工縫（留設(shè)部位須與混凝土表面禪縫相吻合）部位模板則用角鋼加強(qiáng)，螺栓固定，保證不發(fā)生位移。

（d）支撐體系主要參數(shù)：主材為Φ48 mm×3.6 mm鋼管，縱橫立桿間距450 mm上下層對(duì)齊，步距為1 500 mm；垂直剪刀撐長(zhǎng)、短向分別設(shè)8 道和5 道；水平剪刀撐首層與2層分別設(shè)4 道和2 道。支撐體系需經(jīng)專項(xiàng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序；同時(shí)，指定專人做好對(duì)支撐體系在平臺(tái)混凝土澆筑過(guò)程的變形監(jiān)測(cè)工作。

（e）高大支模架的拆除，要求第1層支承架的拆除須等其上層（第2層）平臺(tái)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可進(jìn)行，且拆除順序嚴(yán)格按專項(xiàng)方案要求執(zhí)行。

（f）考慮到設(shè)備安裝時(shí)容易發(fā)生對(duì)混凝土柱角的碰撞而導(dǎo)致缺棱掉角，影響外觀質(zhì)量，特采取對(duì)焦炭塔框架柱預(yù)埋角鐵（用Φ8 mm螺絲固定在鋼模上）的措施，以保護(hù)成品。

3.2.4 混凝土澆筑

（a）超高大截面柱采用C35預(yù)拌混凝土，坍落度14 cm±3 cm，水灰比0.5左右，水泥選用強(qiáng)度42.5級(jí)的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，每立方米水泥用量為285 kg；石子采用5～15 mm及5～25 mm連續(xù)級(jí)配各半，砂子用細(xì)度模數(shù)＞2.6的天然河砂。為保證混凝土在鋼筋密集部位的密實(shí)及減少混凝土水化熱，摻用合適的減水劑和優(yōu)質(zhì)粉煤灰，控制混凝土入模溫度不大于30 °C。

（b）大截面柱分層澆筑，每層高度控制在0.5 m左右；振搗時(shí)每柱采用2 根Φ70 mm、長(zhǎng)8 m高頻軟管振動(dòng)棒，垂直插入，快插慢拔，逐點(diǎn)移動(dòng)，不得漏振。（汽車）泵送布料管直接伸入柱中以減少布料高度，減少混凝土的離析，保證落料質(zhì)量均勻。運(yùn)用二次振搗施工工藝，以消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部因骨料下沉而導(dǎo)致的空隙及表面氣泡，從而提高混凝土墻體的密實(shí)度及抗裂、抗?jié)B性能。

（c）對(duì)于基礎(chǔ)底板及2層平臺(tái)的大體積混凝土施工時(shí)，在平面長(zhǎng)度方向兩側(cè)各1/3部位中間每隔5 m分別設(shè)（上、中、下）共12 個(gè)電子測(cè)溫點(diǎn)，及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部的溫度變化情況并調(diào)整混凝土表面的保溫措施，確?；炷羶?nèi)外溫差不大于25 K。

（d）由于大截面柱四角有預(yù)埋角鐵，應(yīng)特別注意這些部位混凝土振搗密實(shí)，以保證混凝土表面觀感質(zhì)量。

（e）混凝土澆筑后柱子帶模養(yǎng)護(hù)5～7 d（含平臺(tái)梁側(cè)模）后方可拆模，并指定專人負(fù)責(zé)對(duì)超高框架柱體包膜養(yǎng)護(hù)、平臺(tái)及基礎(chǔ)澆水養(yǎng)護(hù)工作并做好記錄，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于2 周（即14 d）。

3.2.5 梁、柱面對(duì)拉螺栓孔的封堵

對(duì)于梁、柱對(duì)拉螺栓孔的封堵，先用木塞敲入孔內(nèi)60～80 mm深處，灑水潤(rùn)濕然后用摻有外加劑和摻合料的補(bǔ)償收縮（干性）水泥砂漿向孔里灌漿，用平頭鋼筋搗實(shí)；要求孔眼平整，封堵水泥砂漿應(yīng)限位在凹進(jìn)墻面2 mm處，砂漿的顏色與清水飾面混凝土顏色接近；砂漿終凝后噴水養(yǎng)護(hù)7 d。

4 結(jié)語(yǔ)

焦炭塔框架施工完成后，經(jīng)檢查，控制要點(diǎn)平均合格率達(dá)到98.6% 。整個(gè)雙層框架型清水混凝土設(shè)備基礎(chǔ)混凝土外觀感質(zhì)量光滑、平整、色澤均勻，達(dá)到了清水混凝土的相關(guān)要求，為類似的項(xiàng)目提供了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。