孫連勇
(中鐵十九局集團第一工程有限公司 遼寧遼陽)
大型設備混凝土基礎,常常因為在施工過程中施工工序和施工方法不當,造成大型設備混凝土基礎的開裂,基礎強度降低,嚴重時基礎報廢、設備損毀。
現(xiàn)代5000 t/d的水泥熟料生產(chǎn)線工程,生料磨機基礎為鋼筋混凝土基礎,磨機基礎高6.5 m,平面12×22.1 m,主要預留孔洞20個Φ600×2500 mm,混凝土量為1691.8 m3(已扣除孔洞體積)?;炷翉姸鹊燃墳镃35。
為保證混凝土澆筑連續(xù)性,一次性綁扎鋼筋、支固模板。中心水平位置埋設直徑50 mm冷卻循環(huán)散熱水管,距基礎底300 mm至基礎表面250 mm埋設垂直散熱水管,間隔600 mm回行均勻布置,即采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施降低大體積混凝土的溫升值。
混凝土由現(xiàn)場攪拌。砂、石計量采用2臺自動配料機?;炷凛斔筒捎?臺HBT-60輸送泵,輸送管徑125 mm。2臺輸送泵同時輸送砼,分別布置在12 m左右兩側(cè)各3 m處,澆筑時階梯式交替進行,階梯高300 mm。
采用發(fā)熱量低的Po42.5普硅水泥。減少水泥用量,為減少水泥水化熱,降低混凝土的溫升值,在滿足設計和混凝土可泵性的前提下,將Po42.5水泥用量控制在475 kg/m3。
根據(jù)設計要求,混凝土中摻加水泥用量4%的復合液,具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5 h左右。
選用5~40 mm連續(xù)級配碎石,細度模數(shù)2.8~3的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂≥15%,砂率控制在40%~45%)。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機質(zhì)等雜物。
根據(jù)設計強度及泵送混凝土坍落度的要求,經(jīng)試配優(yōu)選,確定混凝土配合比:水泥∶砂∶碎石∶復合液=0.25∶1∶1.82∶2.51。
施工過程中應對碎石灑水降溫,保證水泥庫通風良好,自來水預先放入80 m3的地下蓄水池中降溫。使入模溫度控制≤25℃。
由一個方向向另一個方向不間斷地推進。根據(jù)泵送大體積混凝土的特點,采用"分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂"的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工,明確分工,責任到人。加強計量監(jiān)測工作,定時檢查并做好詳細記錄,認真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以杜絕。
施工人員分2大班四六制作業(yè)。每班交接班工作提前半小時完成,人不到崗不準換班,并明確接班注意事項,以免交接班過程帶來質(zhì)量隱患。
澆筑采用2臺泵泵送,以免接、拆泵管或堵管時混凝土出現(xiàn)冷縫。砂、石采用自動配料機配料,ZL30裝載機配合。每臺泵實際輸出混凝土量控制在35 m3/h左右。
凝土的箅水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結(jié)束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。
采用蓄水法保溫養(yǎng)護,于預留孔內(nèi)蓄水深度2.5 m。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調(diào)節(jié)方便并節(jié)約用水,將循環(huán)水管的一端接至用于水池的直徑150 mm總排水管,另一端接至基礎底面,使冷卻水循環(huán)往復,有效地控制內(nèi)外溫差。
為及時掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值,在大型設備混凝土基礎內(nèi)埋沒若干個測溫點,采用L形布置,每個測溫點埋設測溫管2根,管底埋置于基礎混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距承臺上表面100 mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100 mm。紅色玻璃溫度計測溫,以方便讀數(shù)。最初l~5 d每2 h測溫1次,6 d后每4 h測溫1次,測至溫度穩(wěn)定為止。從基礎的測溫情況看,混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在3~5 d內(nèi)產(chǎn)生,3 d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升,內(nèi)外溫差值應控制在20℃左右,如溫差過高加強內(nèi)部水管循環(huán)水的流速。
采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護周期,對于超厚大型設備混凝土基礎施工尤其適用。大型設備混凝土基礎采用內(nèi)循環(huán)冷卻水管,外用保溫方法大大降低混凝土因凝固過程中內(nèi)外溫差造成的設備基礎裂紋。
大型設備混凝土基礎采用泵送工藝,泵送過程中,常會發(fā)生輸送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力,泵管直徑,輸送管線布置應合理。泵管上須遮蓋濕麻袋,并經(jīng)常淋水散熱?;炷现械纳笆辛己玫募壟?,碎石最大粒徑與輸送管徑之比宜為1∶4,砂率宜在40%~45%,水灰比宜在0.5~0.55,坍落度宜在15~18 cm。由于大型設備混凝土基礎應連續(xù)澆筑,故澆筑現(xiàn)場須設防雨棚,并在基坑四周,設置盲溝和集水井。